高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)分析

1、<p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)分析</p><p>　　摘要：近年來，高層建筑建設(shè)在城市中的發(fā)展勢(shì)頭日益強(qiáng)盛，人們對(duì)于高層建筑的功能要求也逐漸地趨于多樣化，辦公樓層、商店、居民區(qū)等混雜在統(tǒng)一棟樓上，這就為不同樓層的空間結(jié)構(gòu)提出了不同的需求，設(shè)計(jì)人員必須為建筑加設(shè)轉(zhuǎn)換層方能同時(shí)滿足各部門使用群體的要求。而轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，非常容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層技術(shù)的熟練應(yīng)用，可增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性，提

2、高建筑質(zhì)量，從而節(jié)約土地資源，降低成本，帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文根據(jù)筆者多年施工管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)進(jìn)行了探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑 結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換層 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　正文： </b></p><p>　　1.

3、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)含義 </p><p>　　一般情況下，位于高層建筑結(jié)構(gòu)的下部受力較大，而上部結(jié)構(gòu)受力相對(duì)較小，因此為了保證整個(gè)建筑的安全性，必須確保下部結(jié)構(gòu)牢靠，因此通常在下部結(jié)構(gòu)布置的剛度大、墻體多、柱網(wǎng)密，越往上部建造，所需的墻、柱數(shù)量都相應(yīng)減少，從而擴(kuò)大柱網(wǎng)。導(dǎo)致整體的建筑物出現(xiàn)上部的活動(dòng)空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)比下部的活動(dòng)空間要大，不符合建筑功能對(duì)空間的需求。為了實(shí)現(xiàn)建筑功能需求，必須打破原有的常規(guī)設(shè)計(jì)，在創(chuàng)新的過

4、程中，就會(huì)使用到轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，其功能主要是在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，使得整個(gè)建筑符合其使用功能。 </p><p>　　2. 高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式 </p><p>　　目前，高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)，主要采取箱、梁、板、柱、桁架、框架這幾種結(jié)構(gòu)形式，各種結(jié)構(gòu)形式在設(shè)計(jì)中存在著顯著的差別，這些差別便是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵從的前提與依據(jù)。本文下面就對(duì)箱、梁、板以及框架幾種結(jié)

5、構(gòu)加以分析。 </p><p>　?。?）梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)常用于垂直轉(zhuǎn)換施工，它以上部墻到轉(zhuǎn)換梁再到下部柱的途徑傳遞 </p><p>　　受力，傳遞路徑直接順暢，便于進(jìn)行受力計(jì)算以及工程分析，高度大致為 0.8～6.0 m，造價(jià)比較低。箱式結(jié)構(gòu)是在單項(xiàng)和雙向的托梁配合的基礎(chǔ)上，再與上層和下層樓板共同澆筑而成結(jié)構(gòu)，具有較高的剛度。 </p><p>　　（2）板式結(jié)構(gòu)應(yīng)

6、用于上層和下層之間的柱網(wǎng)過多錯(cuò)開，且不具有規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，梁 </p><p>　　支托難以實(shí)施樓層轉(zhuǎn)換，板的厚度約為 2.0～2.8m，需要能夠滿足抗剪與抗切的要求，且此種結(jié)構(gòu)便于靈活布設(shè)，但是它具有較大的自重，需要耗費(fèi)諸多材料。 </p><p>　?。?）框架結(jié)構(gòu)是以巨型柱或者豎向的筒體為大梁而構(gòu)成的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，具有較高的抗震性能，其下層的柱體結(jié)構(gòu)布設(shè)，必須考慮實(shí)際拉應(yīng)力的狀況來選擇適

7、當(dāng)?shù)臉?gòu)件，且要在施工之前加設(shè)穩(wěn)固的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，為目前轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主要發(fā)展的趨勢(shì)。 </p><p>　　3. 高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　高層建筑中轉(zhuǎn)換層的存在，非常容易造成建筑物在豎向?qū)用娴膭偠韧蛔?，而不利于建筑?duì)震害進(jìn)行抵抗，所以，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮這一問題，做好對(duì)于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的布設(shè)，其布設(shè)的原則如下。 </p><p>　?。?）盡量

8、將豎向的構(gòu)件適當(dāng)?shù)臏p少，以降低轉(zhuǎn)換層的剛度突變頻率，且盡量將轉(zhuǎn)換層設(shè)置于較低的樓層位置，剛度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制于較小的范圍。 </p><p>　?。?）設(shè)計(jì)人員要充分考慮樓層的結(jié)構(gòu)受力狀況，根據(jù)其受力傳遞的途徑，選擇受力結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)男问阶鳛槠滢D(zhuǎn)換層主要結(jié)構(gòu)，以保證設(shè)計(jì)人員對(duì)于結(jié)構(gòu)的分析及質(zhì)量的控制。 </p><p>　　4.高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略 </p><p&

9、gt;　　（1）設(shè)計(jì)人員在對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合該建筑的具體設(shè)計(jì)方案，來選擇適當(dāng)?shù)牧菏?、箱式或桁架、框架式的結(jié)構(gòu)，以保證其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)和建筑整體結(jié)構(gòu)之間在設(shè)計(jì)方面的協(xié)調(diào)性，盡可能使質(zhì)量中心貼近于剛度中心。比如，建筑的上層結(jié)構(gòu)與下層結(jié)構(gòu)在柱網(wǎng)錯(cuò)開幅度過大或全部錯(cuò)開時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇梁式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，以使上部軸網(wǎng)和下部軸網(wǎng)之間盡可能多的對(duì)齊。 </p><p>　　（2）設(shè)計(jì)人員還要認(rèn)真地做好對(duì)于落地構(gòu)件的對(duì)稱、均勻設(shè)

10、計(jì)，并適當(dāng)提高其強(qiáng)度等級(jí)與截面尺寸，以鋼筋、混凝土材質(zhì)為材料，保證轉(zhuǎn)換層以下的抗側(cè)力構(gòu)件對(duì)于抗剪以及抗彎剛度需求的滿足。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要避免建筑豎向結(jié)構(gòu)剛度的過大差異，保證上層與下層二者的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)差值處于1 左右，并適當(dāng)?shù)貙⒙涞貕Φ暮穸仍黾樱⒖s小洞口的尺寸，或?qū)⒀a(bǔ)償剪力墻設(shè)置在結(jié)構(gòu)中，以使建筑具有適當(dāng)?shù)目臻g剛度。 </p><p>　?。?）設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過根據(jù)梁跨中部位支座的正彎矩與負(fù)彎矩二者減弱的速度規(guī)

11、律（前者快后者慢），將下部的鋼筋設(shè)計(jì)為全部深進(jìn)錨固結(jié)構(gòu)的形式，可以取消彎筋設(shè)置，腰筋的直徑要保持在 16 以上，配置間距控制于 200mm 以內(nèi)。且，高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層不同于其它普通的薄壁桿件，它具有復(fù)雜的形狀及受力狀況，且需要承擔(dān)相對(duì)集中的應(yīng)力，因此，設(shè)計(jì)人員必須以整體計(jì)算作為基礎(chǔ)，認(rèn)真做好對(duì)于各部位構(gòu)件的局部應(yīng)力計(jì)算，并按照實(shí)際的應(yīng)力分布狀況，為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)呐浣睢?</p><p>　　（4）設(shè)計(jì)人員還

12、要盡量做好對(duì)于建筑的空間布設(shè)，高層建筑中的結(jié)構(gòu)與設(shè)備的轉(zhuǎn)換層一般位于同一樓層，若樓層高度為 2.9m，勢(shì)必會(huì)造成樓層空間的浪費(fèi)，若樓層高度小于 2.2m，又會(huì)造成建筑扭轉(zhuǎn)剛度與側(cè)移剛度二者的增加，所以，為了應(yīng)對(duì)建筑豎向剛度的突變，設(shè)計(jì)者還要盡可能地避免其轉(zhuǎn)換層的過高設(shè)置（一般位于 6 層以下），并且可以適當(dāng)?shù)貙⒔Y(jié)構(gòu)與設(shè)備的轉(zhuǎn)換層分開設(shè)置，前者設(shè)置于2～3 層，而后者設(shè)置于 4～5 層。 </p><p>　?。?

13、）設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí)，必須要使剪力墻某部分處于直接接地的布設(shè)狀況，且框架支柱必須均勻疏密，剪力墻與支柱二者時(shí)間的距離適合控制于 12m 以內(nèi)。同時(shí)，剪力墻應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇大開間的布置形式，并適當(dāng)?shù)貙⑾虏拷Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度提升。在對(duì)轉(zhuǎn)換大梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要保證梁體在承受框架柱的應(yīng)力的基礎(chǔ)上，必須能夠全面地承擔(dān)短肢墻誘發(fā)的內(nèi)力，為了達(dá)到這一目標(biāo)，以加腋法為轉(zhuǎn)換梁的兩端進(jìn)行處理，以提升其結(jié)構(gòu)的抗剪力性能。 </p><

14、p>　?。?）設(shè)計(jì)人員必須要合理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度。轉(zhuǎn)換層剛度過大會(huì)增加其材料用量，且造成地震反應(yīng)以及豎向剛度的突變，剛度過小則會(huì)誘發(fā)部分構(gòu)件的次應(yīng)力以及構(gòu)件之間的沉降差。所以，設(shè)計(jì)人員要在保證次梁具有合理的截面尺寸的基礎(chǔ)上，適當(dāng)控制主梁剛度，使其主梁剛度切實(shí)地達(dá)到結(jié)構(gòu)受力的設(shè)計(jì)要求，以避免次應(yīng)力的出現(xiàn)。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)販p少上層結(jié)構(gòu)的剛度，取消對(duì)剪力墻的設(shè)計(jì)，并盡量在保證軸壓比的前提下，將墻肢剪短，并且適當(dāng)?shù)卦黾悠湎虏拷Y(jié)

15、構(gòu)的剛度，合理設(shè)置落地足夠數(shù)量、適當(dāng)厚度的剪力墻（核心剪力墻厚度控制為 400m，其它剪力墻則控制 350mm），并且在對(duì)各剪力墻進(jìn)行均勻布設(shè)的基礎(chǔ)上，盡可能地避免在其墻體上開設(shè)小洞。 </p><p><b>　?。?）其他 </b></p><p>　　轉(zhuǎn)換層樓面應(yīng)避免大開洞，如必須開設(shè)，則盡量遠(yuǎn)離邊緣，并通過增設(shè)連系梁、洞口邊加設(shè)暗梁等方法減少樓層剛度的損失。轉(zhuǎn)

16、換層板厚一般大于 180mm，強(qiáng)度等級(jí)大于C30，相鄰上下樓層板厚也宜適當(dāng)加強(qiáng)，帶轉(zhuǎn)換層的建筑宜采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，獨(dú)立墻肢盡可能設(shè)置翼緣，大轉(zhuǎn)角處宜設(shè)置轉(zhuǎn)角墻、柱。同時(shí)隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的發(fā)展，在高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)控制轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)應(yīng)力、裂縫和變形，進(jìn)一步提高其抗震性能。 </p><p><b>　　5.結(jié)語 </b></p><p>　　高層建筑轉(zhuǎn)換層是

17、建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，高層建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)置通常是為了滿足建筑的需要，因此其結(jié)構(gòu)型式的選擇必須與建筑方案相互配合，同時(shí)又盡可能的滿足前面的所提到的事情。注重轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，合理的結(jié)構(gòu)平面和豎向布置可以從整體上形成良好的抗震體系，保證建筑物的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 章斌全.框支剪力墻轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

18、探索.[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì).2003（2）：8~10. </p><p>　　[2] 高雪峰.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議.[J].建筑技術(shù)開發(fā).2003（3）：6~7. </p><p>　　[3] 唐興榮.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工.[M].中國建筑工業(yè)出版社.2004. </p><p>　　[4] 李國勝.多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中疑難問題的處理及算例.[M