高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)探究

李月

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國建筑工程行業(yè)得到了極大的發(fā)展。轉(zhuǎn)換層施工在高層建筑工程施工中占有重要位置，在工程施工中施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工及操作，提高施工技術(shù)水平，充分了解及掌握轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)及形式，這樣不僅可以確保工程施工的整體質(zhì)量，延長工程的使用周期，同時(shí)還促進(jìn)企業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)換層

一、高層轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置

底部帶轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部的部分豎向構(gòu)件不能直接連續(xù)貫通落地，因此，必須設(shè)置安全可靠的轉(zhuǎn)換構(gòu)件。按現(xiàn)有的工程經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果，轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用轉(zhuǎn)換大梁、析架、空腹析架、斜撐、箱形結(jié)構(gòu)以及厚板等形式。由于轉(zhuǎn)換厚板在地震區(qū)使用經(jīng)驗(yàn)較少，可在非地震區(qū)和6度抗震設(shè)計(jì)時(shí)采用，對(duì)于大空間地下室，因周圍有約束作用，地震反應(yīng)小于地面以上的框支結(jié)構(gòu)，故7度，8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)的地下室可采用厚板轉(zhuǎn)換層。落地剪力墻和框支柱的布置對(duì)于防止轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)在地震中倒塌起到十分重要的作用。轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)在建筑工程建設(shè)中占有重要地位，在建筑工程施工中，只有提高轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)水平，準(zhǔn)確掌握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，才能確保工程建設(shè)的質(zhì)量。施工企業(yè)必須十分重視技術(shù)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，在施工過程中加大建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的科學(xué)性，才能提高建筑物的質(zhì)量及安全性。

1、減少轉(zhuǎn)換。布置轉(zhuǎn)換層上下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí)，注意使盡可能多的上部豎向結(jié)構(gòu)能向下落地連續(xù)貫通，尤其框架核心筒結(jié)構(gòu)中核心筒應(yīng)上下貫通。

2、傳力直接。布置轉(zhuǎn)換層上下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí)，注意盡量使水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳力直接，盡量避免多級(jí)復(fù)雜轉(zhuǎn)換，慎重采用傳力復(fù)雜、抗震不利的平厚板轉(zhuǎn)換，如上下柱網(wǎng)確實(shí)無法對(duì)齊時(shí)，盡量采用箱形轉(zhuǎn)換。

3、強(qiáng)化下部、弱化上部。對(duì)于轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)或筒體結(jié)構(gòu)，可采取以下措施：強(qiáng)化下部結(jié)構(gòu)加大筒體及落地墻厚度、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、必要時(shí)可在房屋周邊增置部分剪力墻、壁式框架或樓梯間筒體、提高抗震能力；可采取以下措施弱化上部：不落地剪力墻開洞、開口、減小墻厚等。

4、優(yōu)化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)建筑功能需要不得以高位轉(zhuǎn)換時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先選擇不致引起地震作用下框支柱（邊柱）柱頂彎矩過大、柱剪力過大的結(jié)構(gòu)形式，如斜腹桿桁架、空腹桁架和扁梁等，同時(shí)要注意需滿足重力荷載作用下強(qiáng)度、剛度要求。

5、計(jì)算全面細(xì)致。必須將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)作為整體結(jié)構(gòu)中一個(gè)重要組成部分，采用符合實(shí)際受力變形狀態(tài)的計(jì)算模型進(jìn)行三維空間整體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。必要時(shí)可采用有限元方法對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部補(bǔ)充計(jì)算，此時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)以上至少取兩層結(jié)構(gòu)進(jìn)入局部計(jì)算模型，并注意模型邊界條件符合實(shí)際工作狀態(tài)。

二、建筑轉(zhuǎn)換層技術(shù)要點(diǎn)

1、框支柱

框支柱截面尺寸主要由軸壓比控制并應(yīng)滿足剪壓比要求。為保證框支柱具有足夠延性，對(duì)其軸壓比應(yīng)嚴(yán)格控制。工程框支柱抗震等級(jí)為特一級(jí)，軸壓比不得大于0.6，對(duì)部分因截面尺寸較大而形成的“短柱”，不得大于0.55。柱截面延性還與配箍率有密切關(guān)系，因而框支柱的配箍率也比一般框架柱的大得多。箍筋不得小于Ф10@ 100，全長加密，且配箍率不得小于1.5%。在工程中，個(gè)別框支柱還兼做剪力墻端柱，所以還應(yīng)滿足約束邊緣構(gòu)件配箍特征值不小于0.2的要求，折算成配箍率（C50混凝土）即為2.64%。框支柱為非常重要的構(gòu)件，為增大安全性，對(duì)柱端剪力及柱端彎矩均要乘以相應(yīng)的增大系數(shù)，每層框支柱承受剪力之和應(yīng)取基底剪力的30%。因?yàn)槌绦蛴?jì)算時(shí)，一般假定樓板剛度無限大，水平剪力按豎向構(gòu)件的剛度分配。底部剪力墻剛度遠(yuǎn)大于框支柱，使得框支柱剪力非常小。然而考慮到實(shí)際工程中樓板的變形以及剪力墻出現(xiàn)裂縫后剛度的下降，框支柱剪力會(huì)增加。因而對(duì)框支柱的剪力增大作了單獨(dú)規(guī)定。另外，為了加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層上下連接，框支柱上部墻體范圍內(nèi)的縱筋應(yīng)伸入上部墻體內(nèi)一層；其余在墻體范圍外的縱筋則水平錨入轉(zhuǎn)換層梁板內(nèi)，滿足錨固要求LaE。

2、框支梁

框支梁截面尺寸一般由剪壓比控制，寬度不小于其上墻厚的2倍，且不小于400mm；高度不小于計(jì)算跨度的1/6。工程框支梁梁寬統(tǒng)一定為800mm?？蛑Я菏芰薮笄沂芰η闆r復(fù)雜，它不但是上下層荷載的傳輸樞紐，也是保證框支剪力墻抗震性能的關(guān)鍵部位，是一個(gè)復(fù)雜而重要的受力構(gòu)件，因而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有較多的安全儲(chǔ)備，特一級(jí)抗震等級(jí)的框支梁縱筋配筋率不得小于0.6%?？蛑Я涸跐M足計(jì)算要求下，配筋率不小于0.8%。框支梁一般為偏心受拉構(gòu)件，梁中有軸力存在，因而應(yīng)配置足夠數(shù)量的腰筋。腰筋采用Ф16，沿梁高間距不大于200mm，并且應(yīng)可靠錨入支座內(nèi)?？蛑Я菏芗艉艽?，而且對(duì)于這樣的抗震重要部位，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)“強(qiáng)剪弱彎”原則，在縱筋已有一定富余的情況下，箍筋更應(yīng)加強(qiáng)。箍筋統(tǒng)一采用Ф14@ 100八肢箍全長加密，配箍率達(dá)到1·.53%，遠(yuǎn)大于文獻(xiàn)對(duì)特一級(jí)級(jí)抗震條件下框支梁的配箍率要求。

3、轉(zhuǎn)換層樓板

框支剪力墻結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)換層為分界，上下兩部分的內(nèi)力分布規(guī)律是不同的。在上部樓層，外荷載產(chǎn)生的水平力大體上按各片剪力墻的等效剛度比例分配；而在下部樓層，由于框支柱與落地剪力墻間的剛度差異，水平剪力主要集中在落地剪力墻上，即在轉(zhuǎn)換層處荷載分配產(chǎn)生突變。轉(zhuǎn)換層樓板承擔(dān)著完成上下部分剪力重分配的任務(wù)；并且由于轉(zhuǎn)換層樓板自身平面內(nèi)受力很大，而變形也很大，所以轉(zhuǎn)換層樓板必須有足夠的剛度作保證。轉(zhuǎn)換層樓板采用C50混凝土，厚度180mm。Ф14@ 150鋼筋雙層雙向整板拉通，配筋率達(dá)到0.28%。另外，為了協(xié)助轉(zhuǎn)換層樓板完成剪力重分配，將該層以上兩層及以下各層樓板也適當(dāng)加強(qiáng)，均取厚度150mm。

三、結(jié)束語

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展高層建筑蓬勃興起其結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜建造難度也日漸增大與此同時(shí)高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)已越來越成為工程界關(guān)注的課題。目前絕大多數(shù)高層建筑根據(jù)功能及結(jié)構(gòu)的需要都設(shè)有轉(zhuǎn)換層因此本課題研究具有廣泛的適用性高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)研究牽涉學(xué)科范圍廣是多種學(xué)科的綜合運(yùn)用其施工方案及技術(shù)措施復(fù)雜。

高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)迅猛發(fā)展為我們提供了研究本課題的巨大空間隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步我相信對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的研究會(huì)更加深入。

參考文獻(xiàn)

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[2]廖昌宇；高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)探討[J]；中外建筑；2010年06期.

（作者身份證號(hào)碼：120225198702120499）