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高層建筑轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量控制控析:高層建筑轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量控制控析
論文關(guān)鍵詞:高層建筑;轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)施工
論文摘要:本文介紹了高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工,并詳細(xì)地闡述了轉(zhuǎn)換層施工的質(zhì)量控制措施。
1前言
現(xiàn)代高層建筑是向更高、體型更復(fù)雜、結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展。然而在設(shè)計(jì)中,由于結(jié)構(gòu)下部樓層受力較大,上部樓層受力較少,正常布置時(shí)是下部剛度大,墻多柱網(wǎng)密,到上部漸漸減少墻,柱擴(kuò)大軸線間距。為滿足建筑物的功能要求,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)布置,必須在結(jié)構(gòu)變換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層,轉(zhuǎn)換層大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。本文著重介紹結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工方法及其質(zhì)量控制。
2鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工
2.1轉(zhuǎn)換層模板支撐系統(tǒng)
工程中常用以下幾種模板支撐體系:
2.1.1 一次性支模
從轉(zhuǎn)換層底一直撐到底層地面或地下室底版,需要模板支撐材料,適用于施工現(xiàn)場(chǎng)可用的支撐材料較多,且轉(zhuǎn)換層位置較低的情況。
2.1.2 荷載傳遞法支模
將轉(zhuǎn)換梁(板)的自重和施工荷載通過(guò)支撐系統(tǒng)傳遞給若干層樓板。支撐樓板的數(shù)量應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)確定。另一種方案是充分利用轉(zhuǎn)換層支撐柱的傳力作用;另一部分通過(guò)樓面設(shè)置的豎向支撐構(gòu)成的梁下排架體系傳遞給下面若干個(gè)樓層。
2.1.3 疊合澆筑法支模
應(yīng)用疊合梁原理將轉(zhuǎn)化梁(板)分2次或3次澆筑成型,支撐系統(tǒng)只需考慮承受第1次的混凝土自重和施工荷載,施工時(shí)應(yīng)注意疊合面的處理,同時(shí)應(yīng)對(duì)疊層澆筑的轉(zhuǎn)換驗(yàn)算。
2.1.4 埋設(shè)型鋼法
支撐。在轉(zhuǎn)換梁中埋設(shè)型鋼或鋼桁架,并與模板連為-體,以承受全部大梁自重及施工荷載,大梁一次澆搗成型,可節(jié)省模板支撐材料,轉(zhuǎn)換梁可采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。
搭設(shè)模板支撐時(shí),要求上、下層支撐在同一位置。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下層空間可采用疊合澆注法或埋設(shè)型鋼法支模。設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換梁(板)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工方案,建立符合實(shí)際的力學(xué)分析模式,達(dá)到設(shè)計(jì)和施工的統(tǒng)一。
2.2 混凝土工程施工。
大體積混凝土轉(zhuǎn)換層施工時(shí),應(yīng)采取措施防止溫度裂縫:
2.2.1 根據(jù)混凝土的配合比和施工氣候及現(xiàn)場(chǎng)條件,預(yù)測(cè)監(jiān)控混凝土在澆筑后1個(gè)月內(nèi)的各部位溫度的變化情況。
2.2.2 應(yīng)采用以下方法控制混凝土內(nèi)外溫差小于25℃,蓄熱保溫法,即常規(guī)保溫方法;內(nèi)降外保法,即在大體積混凝土內(nèi)部循環(huán)埋管通水冷卻降溫,在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的上表面及面采取保濕措施;蓄水養(yǎng)護(hù)法,即在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)2h,隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),蓄高度100。
2.2.3 水泥的選用: 采用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥;摻用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化熱相應(yīng)降低;摻入減水劑,減少水泥用量,使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現(xiàn),使升溫延長(zhǎng),降低水化熱峰值,使混凝土的表面溫度梯度減小。
2.2.4 施工方法:先施工轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)周圍結(jié)構(gòu)或墻體,防止混凝土表面散熱過(guò)快,內(nèi)外溫差過(guò)大;在夏季高溫氣候施工時(shí),采用冰水?dāng)嚢瑁越档突炷恋娜四囟龋环謱訚仓炷粒繉雍?00~500mm,并在前一層混凝土初凝之前,將后一層混凝土澆筑完畢;采用疊合梁原理澆筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),可緩解大體積混凝土水化熱高、溫度過(guò)大對(duì)控制裂縫的不利影響。
2.3鋼筋工程施工
轉(zhuǎn)換梁(板)的含鋼量高,主筋長(zhǎng),梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集。因此,正確地翻樣和下料,合理安排好就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。
2.4預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工
施工時(shí)采取以下措施防止張拉階段預(yù)拉區(qū)開(kāi)裂或反拱過(guò)大:
2.4.1 采用擇期張拉技術(shù),即待轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上部施工數(shù)層之后再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力,在此之前轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下的支撐必須加強(qiáng)。
2.4.2 在預(yù)拉區(qū)配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力筋用以反拱,該部分的預(yù)應(yīng)力筋是使用階段不需要的。
2.4.3 采用分階段張拉技術(shù),即逐漸施加預(yù)應(yīng)力以平衡各階段荷載,但由于張拉次數(shù)較多,施工費(fèi)用略高。
3轉(zhuǎn)換層施工的質(zhì)量控制
3.1 模板安裝、拆除的質(zhì)量控制
3.1.1 梁側(cè)模板的安裝
應(yīng)采用30 mm×2.5mm的扁鐵作為拉片,其長(zhǎng)度為梁截面寬度加2倍鋼模板肋高,兩端適當(dāng)位置鉆孔;鋼模外側(cè)應(yīng)用似8鋼管扣件夾具豎向夾住梁的模板,每根小橫桿上設(shè)置一付夾具,并用水平背桿將這些夾具橫向連通;梁、板支撐的部分橫向水平桿的端部應(yīng)頂住梁的兩側(cè)模板,并與鋼管扣件夾具連接,以承受新澆筑混凝土的側(cè)向壓力;為確保混凝土不漏漿,應(yīng)采用塑料泡沫條或毛草紙對(duì)拼縫進(jìn)行嵌縫;當(dāng)梁、板的跨度不小于4000mm時(shí)。若無(wú)設(shè)計(jì)要求,梁、板底模應(yīng)按全長(zhǎng)跨度的2%起拱量起拱。
3.1.2底板模板的安裝
板底模板宜采用2000mm×1000mm×18mm的竹壓板,竹壓板周邊可采用鍍鋅鐵皮包邊,以減輕因碰撞造成的損壞。在鋼管支撐架頂部水平桿上先平鋪150mm×50mm的木拐,間隙距200mm;安裝模板后,用釘子將模板與木枋固定。拼縫采用寬50mm的不干膠帶封閉,以確保板縫處不漏漿。模板安裝完成后,澆筑混凝土前需由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行模板工程驗(yàn)收,合格后方準(zhǔn)澆筑混凝土。
3.1.3模板的拆除
混凝土澆筑完成后,對(duì)于板,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%時(shí),對(duì)于梁,若跨度不大于8m,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%時(shí),若梁跨度大于8m,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí),才允許拆除模板及支撐系統(tǒng)。模板拆除前,須由施工人員提出模板拆除申請(qǐng),由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)證,符合有關(guān)規(guī)定后方準(zhǔn)予拆除模板。
3.2 鋼筋安裝的質(zhì)量控制
對(duì)于梁內(nèi)同一位置有多層鋼筋時(shí),為確保受力鋼筋位置,擺放平直,即采用 25的短節(jié)鋼筋橫向水平放置于兩層鋼筋之間,楞頭鐵間趾為沿梁長(zhǎng)方向每1000mm長(zhǎng)放置一根,且每層受力鋼筋之間豎向排,均用楞頭鐵隔開(kāi)。
梁底部鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為25mm,其墊塊可用預(yù)制的(20以上細(xì)石混凝土小方塊作墊塊;但對(duì)于截面高度在1200mm及以上的框架梁,由于其鋼筋直徑在 25及以上,且根數(shù)又很多,因此鋼筋自重很大,細(xì)石混凝土墊塊已不能承受其荷載。必須采用 14~ 20,長(zhǎng)度為1.4倍梁截面寬度的短節(jié)鋼筋作墊塊,將此短鋼筋與底層縱向受力鋼筋約呈45。夾角平放在底模板與底層箍筋之間,或采用專用料混凝土保護(hù)層墊塊。
轉(zhuǎn)換層主、次梁的上層承重結(jié)構(gòu)的柱、薄壁柱或剪力墻等,其結(jié)構(gòu)鋼筋必須插入轉(zhuǎn)換層的梁、柱內(nèi),并與梁、柱內(nèi)的鋼筋焊牢固定,且在距樓面50mm處設(shè)置二道箍筋,以確保上部結(jié)構(gòu)鋼筋位置正確。
3.3混凝土澆筑的質(zhì)量控制
3.3.1混凝土配合比設(shè)計(jì)
混凝土配合比設(shè)計(jì),必須由具有相應(yīng)設(shè)計(jì)資格的試驗(yàn)室在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)使用的水泥、砂、石、外加劑等進(jìn)行試(檢)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出混凝土配合比。為防止在澆筑中出現(xiàn)施工冷縫,要求在混凝土配合比中添加緩凝減水劑。
3.3.2混凝土澆筑及下料方法
混凝土澆筑采取從房屋一端的邊梁開(kāi)始澆筑,在邊梁澆筑完成后再澆筑垂直于該邊梁的其余各框架梁,澆筑長(zhǎng)度至相鄰軸線的框架柱暫停,再返回澆筑樓蓋板混凝土,以此澆筑方法類推,向前平行推進(jìn),直至澆筑完成。在澆筑框架梁混凝土過(guò)程中,對(duì)于截面高度為1 800 m的梁應(yīng)采用4次下料澆筑,4次振搗,每次澆筑厚度不大于500m 的方法;相應(yīng)地對(duì)于截面高度為1 200m 的梁應(yīng)采用3次下料,3次振搗的方法;以確保混凝土密實(shí),不出現(xiàn)施工冷縫,并有利于減小梁側(cè)模板承受的側(cè)向壓力。
計(jì)量工必須嚴(yán)格控制混凝土的配合比,水泥(散裝)、砂、石、外加劑等必須認(rèn)真過(guò)稱計(jì)量,外加劑由專人負(fù)責(zé)計(jì)量下料,保障供應(yīng),如采用商品混凝土也應(yīng)保障供應(yīng)。
4結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái),在工程實(shí)踐中采用了以上行之有效的質(zhì)量保障,確保了在建工程的支撐系統(tǒng)穩(wěn)定牢固,模板系統(tǒng)嚴(yán)密,鋼筋數(shù)量及位置,混凝土密實(shí),構(gòu)件幾何尺寸,表面平整,橫平豎直,線角順直方正。同時(shí)也符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,滿足規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足強(qiáng)制性條文要求。高層建筑結(jié)構(gòu)的多樣性勢(shì)必帶來(lái)轉(zhuǎn)換層形式的多樣性,轉(zhuǎn)換層的施工應(yīng)事先針對(duì)工程的具體情況制定詳細(xì)的施工方案,并精心組織施工,同時(shí)充分創(chuàng)造有利條件變不利施工為有利因素,以達(dá)到降低施工難度、節(jié)約施工成本、保障工程質(zhì)量的目的。
高層建筑轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量控制控析:淺析高層建筑中轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)
論文關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換層;模板;混凝土工程
論文摘要:轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量直接影響整個(gè)高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。因此,控制轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量,有著重要作用。本文對(duì)轉(zhuǎn)換層施工中的重點(diǎn)對(duì)其中的模板及混凝土工程的施工進(jìn)行了探討。
1 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的整體施工特點(diǎn)與控制要點(diǎn)
1.1 施工特點(diǎn)
轉(zhuǎn)換層的自重和施工荷載往往非常大,應(yīng)選擇合理的模板支撐方案,并進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計(jì)。設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工階段的受力狀態(tài)與使用階段是不同的,應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換梁及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力的驗(yàn)算。
對(duì)大體積混凝土轉(zhuǎn)換層,混凝土施工時(shí)應(yīng)考慮采取減小混凝土水化熱的措施,防止新澆混凝土的溫度裂縫。
轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的荷載都很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時(shí)應(yīng)采取措施保障鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于鋼筋的布置。
利用鋼骨架或預(yù)應(yīng)力卸荷。在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中使用鋼骨混凝土和預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以減輕自重、改善結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。設(shè)計(jì)模板支撐時(shí)可以利用己經(jīng)成型的水平鋼骨或預(yù)應(yīng)力平衡部分或全部施工荷載,極大改善支撐受力性能,這種措施適用于轉(zhuǎn)換層與上部結(jié)構(gòu)沒(méi)有形成整體工作的情況如上部采用的是小柱網(wǎng)框架或開(kāi)口剪力墻、壁式框架等結(jié)構(gòu)形式。
1.2 施工控制要點(diǎn)
轉(zhuǎn)換板的自重、施工荷載以及所承受的上部結(jié)構(gòu)荷載往往非常大,所以應(yīng)選擇合理、可行的模板支撐方案,并根據(jù)轉(zhuǎn)換板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計(jì)。
轉(zhuǎn)換板承受的荷載很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時(shí)應(yīng)采取措施保障鋼筋骨架的穩(wěn)定。
對(duì)于大體積混凝土轉(zhuǎn)換板,施工時(shí)應(yīng)考慮采取減小混凝土溫度差值、溫度變化以及混凝土收縮徐變的措施,防止新澆混凝土產(chǎn)生溫度裂縫和收縮裂縫。
應(yīng)及時(shí)做好轉(zhuǎn)換板施工期間板的變形、混凝土施工溫度的監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握各種對(duì)施工質(zhì)量不利的情況,并及時(shí)采取措施進(jìn)行預(yù)防和糾正。
2 模板及支架的施工
2.1 斜撐的施工要點(diǎn)
所有斜撐桿按小于或等于450角設(shè)置,排距沿柱面豎向?yàn)閘m,梁底斜撐桿同梁底模板的外鋼楞相協(xié)調(diào),間距為400mm,其上端伸至模板底并與梁度模外鋼楞相扣接,并作雙扣件抗滑移保險(xiǎn),斜撐桿的下支點(diǎn)主柱面預(yù)留的內(nèi)設(shè)定位短筋的凹槽,最下排斜撐桿的下支點(diǎn)為所在樓層的柱根部。
梁底斜撐支架盡量與梁下排架同時(shí)搭設(shè),如跟不上,也必須保障在大梁鋼筋骨架就位前搭設(shè)完畢,以確保斜撐支架與梁下排架同步受力。所有斜撐桿要盡量與梁下排架的立桿、橫桿相扣接(用轉(zhuǎn)向扣件),同時(shí)與樓層滿堂架連體,以增強(qiáng)斜撐支架的整體性和穩(wěn)定性。
2.2 立桿和掃地桿的施工要點(diǎn)
立桿的上端直接與梁底的內(nèi)楞、外楞分別相扣接(外楞緊貼在內(nèi)楞下面),從而形成雙扣件抗滑移保險(xiǎn).立桿的下端支撐在樓面上鋪設(shè)的通長(zhǎng)木板上設(shè)置的鋼墊塊上。梁下排架下設(shè)掃地桿,中間設(shè)兩道大小橫桿,梁底排架兩側(cè),橫向設(shè)置斜撐,縱向設(shè)置雙肢剪刀撐,同時(shí)將梁下排架與樓層滿堂架連為一體,以增加排架的空間剛度。
2.3 鋼管支撐的施工要點(diǎn)
支撐體系中,一定要注意檢查木楔是否頂緊、釘釘子、防滑動(dòng),這是避免鋼管直接作用于樓板形成集中荷載的關(guān)鍵。
用 48x3.5碗扣式腳手鋼管搭設(shè)排架作為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模板支架,可調(diào)支托安放于鋼管支撐頂端,再把小中48x3.5鋼管安放在可調(diào)支托上,碗扣式鋼管立柱承受的是軸向力。作用在模板支架上的荷載特別大,用鋼管碗扣腳手架做支撐最關(guān)鍵的問(wèn)題是不能出現(xiàn)模板支撐倒塌事故,否則損失和影響極大,因此,即使在排架三維間距均滿足設(shè)計(jì)要求條件下,仍須采取必要的附加保障措施。利用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)區(qū)域的邊緣構(gòu)件如框架柱、剪力墻卸失一部分荷載。中間部分用綱管與柱子鎖緊。
對(duì)進(jìn)場(chǎng)的構(gòu)配件進(jìn)行檢查驗(yàn)收,扣件及底托等要有出廠合格證,碗扣腳手架要檢查碗扣與桿件的焊接質(zhì)量,桿件的變形情況。達(dá)到規(guī)定后方可使用。扣件符合《鋼管腳手架扣件》的規(guī)定要求。
各級(jí)共同制定施工方案,并逐級(jí)進(jìn)行技術(shù)交底,參照公司的碗扣式腳手架施工工法及己施工的梁式轉(zhuǎn)換架體支設(shè)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工,執(zhí)行《組合鋼模板技術(shù)規(guī)范》和《建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》。
用經(jīng)緯儀和鑰尺在己澆筑混凝土的地坪上找出立桿的縱橫位置。為分散荷載,立桿支托下墊50mm厚木板,下設(shè)掃地桿。碗扣要鎖緊,扣件使用力矩扳手核準(zhǔn)擰緊力的要求。斜撐按施工方案的要求進(jìn)行設(shè)置。
混凝土澆筑過(guò)程中注意觀察架體的變形情況,混凝土澆筑要求兩個(gè)搓子從中間向兩邊對(duì)稱澆筑。下層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后才能澆筑上層混凝土,澆上層混凝土之前,先將架體支頂松開(kāi),讓己澆筑混凝土變形受力后再頂緊支撐,這樣使己澆混凝土和架體共同承擔(dān)、共同作用來(lái)承受上部荷載。
3 混凝土工程的施工分析
3.1 原材料要求
水泥:在滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下,宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥(發(fā)熱量270-290Kj/kg),嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。
骨料:粗骨料碎石和卵石均可,應(yīng)采取連續(xù)級(jí)配。其較大粒徑不得大于鋼筋最小凈距的3/4。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r,為了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量。骨料中不得含有有機(jī)雜質(zhì),其含泥量應(yīng)小于等于1%。
細(xì)骨料宜選用粗砂或中砂,含泥量應(yīng)小于等于3%。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r,其粗細(xì)率以2.6-2.8為宜。控制細(xì)砂以0.3二篩孔的通過(guò)率為15%-30%;0.15mm篩孔的通過(guò)率為5%-10%。
粉煤灰為了減少水泥用量,可摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的燒失去量應(yīng)小于15%,SO3應(yīng)小于3%,SiO2應(yīng)大于40%,并應(yīng)對(duì)水泥無(wú)不良反應(yīng)。
外加劑為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求,宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。
3.2 施工準(zhǔn)備
大體積混凝土施工前的準(zhǔn)備工作,除按一般混凝土施工前必須進(jìn)行的物質(zhì)準(zhǔn)備、機(jī)具準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備外,應(yīng)根據(jù)其施工的特殊性,做好附屬材料和輔助設(shè)備的準(zhǔn)備工作,如冰、冰水箱(池)、真空吸水設(shè)備、水泵、測(cè)溫設(shè)備等。尤其要做好施工方案的編制工作。施工方案編制的重點(diǎn),應(yīng)該是:①根據(jù)減少約束的要求,確定分層分塊的尺寸及層間、塊間的結(jié)合措施。②通過(guò)熱工計(jì)算,確定混凝土入模溫度以及對(duì)材料加熱或降溫的措施。③確定混凝土攪拌、運(yùn)輸和澆筑的方案。④制定混凝土的保溫方案。⑤保障工程質(zhì)量、安全施工和消防措施的制訂。
3.3 混凝土澆筑要點(diǎn)
轉(zhuǎn)換梁混凝澆筑量大,澆筑速度塊,總的澆筑時(shí)間長(zhǎng),又要考慮溫度應(yīng)力的
影響,因此,施工過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn):
混凝土施工盡量安排在白天進(jìn)行,并確保混凝土的輸送不間斷。混凝土澆筑應(yīng)分層進(jìn)行,每層高度控制在300--5OOmm。每層間隔時(shí)間1.5-2h。
混凝土的振搗采用機(jī)械振搗為主,人工扦插為輔。插入振動(dòng)器宜采用快插慢拔,振動(dòng)時(shí)間以出現(xiàn)泛漿為準(zhǔn),同時(shí)插入點(diǎn)距離應(yīng)在振動(dòng)棒有半徑1.25倍范圍內(nèi)。在梁柱節(jié)點(diǎn)處,若鋼筋太密,振動(dòng)不能插入,則采用鋼扦插,在梁柱側(cè)模用橡皮錘敲打,用人工振搗來(lái)彌補(bǔ)。
樓板混凝土澆筑,除在梁處采用插入式振動(dòng)器外,其余均采平板振動(dòng)器沿垂直澆筑方向來(lái)回振搗。平板振動(dòng)器依口成排進(jìn)行,且排與排之間應(yīng)有一定的搭接,確保混凝土不漏振,以達(dá)到其密實(shí)度。為保障樓板混凝土厚度,除在柱墻筋外注有標(biāo)高標(biāo)志外,還應(yīng)加設(shè)用鋼筋制作而成的移動(dòng)式高度控制件,用于控制板厚,以保障板厚,滿足設(shè)計(jì)要求。
泵送施工全過(guò)程除了按常規(guī)操作外,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
布管及拆管要嚴(yán)格配合施工順序和施工縫留設(shè)要求。管泵送前,加強(qiáng)壓送水濕潤(rùn)管和泵體,必要時(shí)將濕麻袋覆蓋于泵管上,降低混凝土溫。泵送過(guò)程中,有泵管與溜槽配合,控泵送沖擊力,避免撓動(dòng)深梁錨固筋。混凝土入模溫度控制。入模溫度直接影響混凝土的中心溫升值,固而降低入模溫度是轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工重要控制內(nèi)容之一。
高層建筑轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量控制控析:高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層
摘要:本文介紹了高層建筑的發(fā)展特點(diǎn),并且提出目前高層建筑的發(fā)展趨勢(shì),既集吃、住、辦公、娛樂(lè)、購(gòu)物、停車為一體的綜合建筑。由于空間功能的復(fù)雜化,使得建筑結(jié)構(gòu)也隨之變化。為了適應(yīng)上部小空間下部大空間的功能需要,需在兩種結(jié)構(gòu)的交接部位設(shè)置過(guò)渡結(jié)構(gòu),也就是轉(zhuǎn)換層。因高層建筑結(jié)構(gòu)的多樣性,轉(zhuǎn)換層也呈現(xiàn)多種形式。
關(guān)鍵詞:高層 結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換層 多樣
在我國(guó)高層建筑發(fā)展的早期階段,所設(shè)計(jì)建造的高層建筑大都為單一用途,例如高層住宅、高層旅館、高層辦公樓等。近年來(lái)高層建筑發(fā)展迅速,建筑朝體型復(fù)雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展,因而相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式也復(fù)雜多樣。后來(lái)陸續(xù)開(kāi)始在高層住宅底層設(shè)置生活福利設(shè)施,并且開(kāi)始大量興建集吃、住、辦公、購(gòu)物、停車等為一體的多功能綜合性高層建筑,尤其是在城市主干道兩側(cè),并已成為現(xiàn)代高層建筑的一大趨勢(shì)。
高層建筑功能綜合化的優(yōu)點(diǎn):
(1)將各種使用功能的建筑單元集中布置并上下組合在一起,使用上更方便省時(shí),為人們提供良好的生活環(huán)境和工作條件,適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)高效率、快節(jié)奏生活的需要;
(2)集中緊湊的建筑布置,達(dá)到建筑面積較高利用率,相應(yīng)集中緊湊的管道線路,有利于節(jié)約建設(shè)投資及減少能源消耗,也有利于物業(yè)管理,節(jié)約管理經(jīng)費(fèi);
(3)可減少建筑占地面積,節(jié)約土地費(fèi)用,增加城市的綠化面積。
一、多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)
從建筑使用功能而言,在設(shè)計(jì)中,通常將大柱網(wǎng)的購(gòu)物商場(chǎng)、餐廳、娛樂(lè)設(shè)施設(shè)于多功能綜合性高層建筑的下層部分,而將較小柱網(wǎng)、較小開(kāi)間的住宅、公寓、旅館、辦公功能的建筑設(shè)于中、上層部分。這種建筑使用功能的特點(diǎn)相應(yīng)決定了多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)。由于不同建筑使用功能要求不同的空間劃分布置,相應(yīng)地,要求不同的結(jié)構(gòu)形式,如何將他們之間通過(guò)合理地轉(zhuǎn)換過(guò)渡,沿豎向組合在一起,就成為多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵技術(shù)。這對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了新的問(wèn)題,需要設(shè)置一種稱為“轉(zhuǎn)換層”的結(jié)構(gòu)形式,來(lái)完成上下不同柱網(wǎng)、不同開(kāi)間、不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是上下兩層的結(jié)構(gòu)不一樣,必需設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)換層來(lái)“承上啟下”。結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換層概念,主要是指在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系中,合理解決豎向結(jié)構(gòu)的突變性轉(zhuǎn)化和平面的連續(xù)性變化的結(jié)構(gòu)單元體系。它在主要滿足結(jié)構(gòu)安全功能要求的同時(shí),多數(shù)情況下解決一些特殊技術(shù)性建筑功能要求。比如在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層空間內(nèi)布置管道、設(shè)備等等。這種轉(zhuǎn)換層廣泛應(yīng)用于剪力墻結(jié)構(gòu)及框架—剪力墻等結(jié)構(gòu)體系中。
二、轉(zhuǎn)換層的類型及其工程實(shí)例
按照不同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換功能,轉(zhuǎn)換層可分為三種類型:
1、高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不同,通過(guò)轉(zhuǎn)換層完成其從上層至下層不同結(jié)構(gòu)形式的變化。
1)工程實(shí)例之一—北京南洋飯店。地面以上24層,總高度為85m。第1~4層為框架結(jié)構(gòu),第6層以上為剪力墻結(jié)構(gòu),第5層為轉(zhuǎn)換層,剪力墻的托梁高度為4.5m,底層柱較大直徑為1.6m;
2)工程實(shí)例之二-廣東肇慶星湖大酒店,34層,總高度為118.4m,6層以上客房采用剪力墻結(jié)構(gòu),5層處設(shè)置轉(zhuǎn)換大梁,截面尺寸為0.5m×2.5m,轉(zhuǎn)換為下層的框架結(jié)構(gòu)。
2、高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不變,但通過(guò)轉(zhuǎn)換層完成其從上層到下層不同柱網(wǎng)軸線布置的變化。
1)工程實(shí)例之一-香港新鴻基中心,51層,總高度為178.6m,筒中筒結(jié)構(gòu)體系。1~4層為大空間商業(yè)用房,5層以上為辦公樓。外框筒柱距為2.4m,為解決底層大柱網(wǎng)入口處上、下不同結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)軸線的轉(zhuǎn)換,采用截面尺寸為2.0m×5.5米的預(yù)應(yīng)力混凝土大梁,將下層柱距擴(kuò)大為16.8m和12m;
2)工程實(shí)例之二-香港康樂(lè)中心,52層,總高度為178.7m,筒中筒結(jié)構(gòu)體系,外筒為薄壁剪力墻筒,墻厚由底部的500mm變化到頂部的150mm,墻上開(kāi)由圓形的窗洞。在底層入口進(jìn)行了轉(zhuǎn)換:通過(guò)采用截面尺寸為2.2m×3.56m的預(yù)應(yīng)力混凝土大梁作為轉(zhuǎn)換大梁,將外筒全部豎向荷載通過(guò)10根外柱傳至下部基礎(chǔ)。
3、通過(guò)轉(zhuǎn)換層同時(shí)完成高層建筑上層與下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)軸線布置的變化。
1)工程實(shí)例-香港Harber Road Development大廈。49層,總高度為180m,上層為小柱距框筒結(jié)構(gòu),通過(guò)截面尺寸為1800m(b)×4250m(b)的預(yù)應(yīng)力混凝土大梁的轉(zhuǎn)換,將下層柱距擴(kuò)大為9.6m和12m。
三、內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式
為實(shí)現(xiàn)高層建筑內(nèi)部上、下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)的變化,可以用以下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換形式:
1、梁式轉(zhuǎn)換
由于它受力明確,設(shè)計(jì)與施工簡(jiǎn)單,一般用于上層為剪力墻結(jié)構(gòu),下層為框
架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)縱、橫向同時(shí)需要轉(zhuǎn)換時(shí),可采用雙向梁布置的轉(zhuǎn)換方式。前述的北京南洋飯店,廣東肇慶星湖大酒店都是采用梁式轉(zhuǎn)換層。
2、板式轉(zhuǎn)換層
當(dāng)上、下柱網(wǎng)、軸線有較大錯(cuò)位,不便用梁式轉(zhuǎn)換層時(shí),可以采用板式轉(zhuǎn)換方式。板的厚度一般很大,以形成厚板式承臺(tái)轉(zhuǎn)換層。它的下層柱網(wǎng)可以靈活布置,不必嚴(yán)格與上層結(jié)構(gòu)對(duì)齊,但板很厚,自重很大,材料用量很多。
3、箱式轉(zhuǎn)換層
當(dāng)需要從上層向更大跨度的下層進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí),若采用梁式或板式轉(zhuǎn)換層已不能解決問(wèn)題,這種情況下,可以采用箱式轉(zhuǎn)換層。它很像箱形基礎(chǔ),也可看成是由上、下層較厚的樓板與單向托梁、雙向托梁共同組成,具有很大的整體空間剛度,能夠勝任較大跨度、較大空間、較大荷載的轉(zhuǎn)換。
4、桁架式轉(zhuǎn)換層
這種形式的轉(zhuǎn)換層受力合理明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單,自重較輕,材料節(jié)省,能適應(yīng)較大跨度的轉(zhuǎn)換,雖比箱式轉(zhuǎn)換層的整體空間剛度相對(duì)較小,但比箱式轉(zhuǎn)換層少占空間。
5、空腹桁架式轉(zhuǎn)換層
這種形式的轉(zhuǎn)換層與桁架式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點(diǎn)相似,但空腹桁架式轉(zhuǎn)換層的桿系都是水平、垂直的,而桁架式轉(zhuǎn)換層則具有斜撐竿。空腹桁架式轉(zhuǎn)換層在室內(nèi)空間上比桁架式轉(zhuǎn)換層好,比箱式轉(zhuǎn)換層更好。
四、外圍結(jié)構(gòu)采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式
前述轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式主要用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上、下層轉(zhuǎn)換。對(duì)于外圍結(jié)構(gòu),往往由于建筑功能的需要在底部擴(kuò)大柱距,一般采用梁式轉(zhuǎn)換、絎架式轉(zhuǎn)換、墻式轉(zhuǎn)換、間接式轉(zhuǎn)換、合柱式轉(zhuǎn)換、拱式轉(zhuǎn)換。美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心采用合柱式轉(zhuǎn)換。
以下介紹兩種形式的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換:
1、V形柱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換
重慶銀星商城,總建筑面積49800m2,地上28層,總高度101.2m,為商住、商貿(mào)綜合樓,1~9層為商場(chǎng),基本柱網(wǎng)為7.80m×7.80m及7.80m×9.30m,第10層為技術(shù)層及物業(yè)管理,第11~26層為住宅,第27層及第28層為電梯技術(shù)間及水箱間。由于上部住宅的柱網(wǎng)、軸線與下部商場(chǎng)不能重合,對(duì)前述的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式都不適合該工程的特點(diǎn),而且材料用量及造價(jià)均較高。后來(lái)在第9層與第10 層利用兩層空間設(shè)置了4根V形柱來(lái)完成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。
在該設(shè)計(jì)中V形柱占據(jù)兩層空間。其斜度為1/5.3,在上面一層為兩肢對(duì)稱的斜柱,到下面一層合成為實(shí)腹的倒梯形狀,雙斜柱的截面積之和不小于下面倒梯形柱的截面積。在斜柱的頂部用拉梁互相聯(lián)結(jié),同時(shí)在斜柱的外跨框架梁采取加腋措施。采用V形柱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換時(shí),該層梁的剪力及彎矩要小的多,同時(shí)節(jié)省了材料用量及比較。
2、斜柱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換
沈陽(yáng)華利廣場(chǎng)大廈,33層,總高度115m,框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系。7層以上用作寫字間、公寓,環(huán)繞圓形核筒設(shè)有16根走廊柱,目的是為了減小呈輻射狀平面布置的主梁的跨度,并相應(yīng)減小層高,然而,在7層以下,這16根環(huán)狀布置的柱對(duì)商場(chǎng)的布置是不需要的,應(yīng)予去除,這就構(gòu)成了上、下層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。
在設(shè)計(jì)中,采用了斜柱雙環(huán)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。將轉(zhuǎn)換層以上16根環(huán)狀平面布置的豎直柱,在兩層樓高范圍內(nèi),一律向核心筒方向轉(zhuǎn)折,最終予核心筒相交。魚(yú)油核心筒內(nèi)設(shè)有電梯、樓梯、管道井、樓板,樓板開(kāi)洞較多,這16根斜柱內(nèi)力的水平分量主要由核心筒外的圓環(huán)形樓板來(lái)承受。在斜柱頂部的樓層梁板出現(xiàn)環(huán)向拉力,在斜柱底靠近核心筒的樓層梁板則出現(xiàn)環(huán)向壓力,。于是,相應(yīng)分別在斜柱頂與斜柱底設(shè)置了抗拉環(huán)梁與抗壓環(huán)梁,在設(shè)計(jì)中將環(huán)梁、樓板、斜柱頂主環(huán)梁的中心置于同一水平面上。
由于斜柱在其與豎柱相交處產(chǎn)生水平分力作用于樓層,對(duì)該水平力好的處理辦法是設(shè)法在最短的傳力途徑上予以平衡消失。就這點(diǎn)來(lái)說(shuō),斜柱宜成對(duì)稱設(shè)置。如重慶銀星商城大廈。而沈陽(yáng)華利廣場(chǎng)大廈雖用的是單斜柱,但它對(duì)核心筒呈對(duì)稱環(huán)狀分布,在斜柱頂部的環(huán)向拉力及斜柱底部的環(huán)向壓力分別由抗拉環(huán)梁與抗壓環(huán)梁來(lái)承擔(dān)。斜柱穿越的層數(shù)最少是一層,也可根據(jù)需要穿越2~3層,增多穿越的層數(shù)可使斜柱對(duì)樓層的水平分力大為降低。
根據(jù)高層綜合樓建筑功能的需要,選擇適宜的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,不但可以節(jié)省材料用量,而且也可以節(jié)省建造費(fèi)用。同時(shí)靈活的將建筑與結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)建筑之美。
高層建筑轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量控制控析:高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)研究
摘 要:本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)談一些看法。
關(guān)鍵詞:高層建筑 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層 設(shè)計(jì)
現(xiàn)代多功能高層建筑常常設(shè)置轉(zhuǎn)換層,大震作用下,易形成薄弱層,轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí),轉(zhuǎn)換層下部落地剪力墻及框支結(jié)構(gòu)易開(kāi)裂和屈服,上部墻體易于破壞,從而不利于抗震。本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)談一些看法。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層概念
1、轉(zhuǎn)換層的定義和功能
因建筑物功能的需要,上部需要小開(kāi)間的軸線布置,需要較多的墻體;下部則希望有盡可能大的空間,柱網(wǎng)要大,墻體要盡量少。因而,上部部分豎向桿件不能直接連續(xù)貫通落地。而通過(guò)水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與下部豎向桿件連接,這樣構(gòu)成的高層建筑稱為帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層主要實(shí)現(xiàn)以下功能:
(1)上層和下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換。多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu),它將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架,以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間。
(2)上、下層的柱網(wǎng)、軸線改變。轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變,但是通過(guò)轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大,形成大柱網(wǎng),并常用于外框筒的下層形成較大的入口。
(3)同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置。即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí),柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開(kāi),形成上下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。
2、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層常見(jiàn)類型
轉(zhuǎn)換層根據(jù)建筑功能的需要,可作為正常使用的樓層,但應(yīng)有較大的層高作為保障;在層高受限制或設(shè)備專業(yè)需要時(shí),也可以作為設(shè)備層,在結(jié)構(gòu)型式上,轉(zhuǎn)換層在設(shè)計(jì)常分為以下幾種類型:
(1)梁式轉(zhuǎn)換層,即將上部剪力墻在框支梁上,再由框支柱來(lái)支撐框支梁的結(jié)構(gòu)受力體系。當(dāng)需要縱橫向同時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí),則采用雙向梁布置。其優(yōu)點(diǎn)為傳力3直接、明確,傳力途徑清楚,受力性能好,構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工較方便,設(shè)計(jì)計(jì)算較容易,是目前應(yīng)用最廣的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式。一般運(yùn)用于底部大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
(2)桁架式轉(zhuǎn)換層。該結(jié)構(gòu)形式是由梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層變化而來(lái)的,整個(gè)轉(zhuǎn)換層由多榀鋼筋混凝土桁架組成承重結(jié)構(gòu),桁架的上下弦桿分別設(shè)在轉(zhuǎn)換層的上下樓面的結(jié)構(gòu)層內(nèi),層間設(shè)有腹桿。由于桁架高度較高,所以下弦桿的截面尺寸相對(duì)較小。桁架分為空腹桁架和實(shí)腹桁架2種,它可以是鋼桁架,也可以是鋼筋混凝土桁架,在鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)中常用鋼筋混凝土桁架。與梁式轉(zhuǎn)換層相比,它的整體性好,受力性更加明確,自重較小而抗震性能好,而且便于管道的安裝與維護(hù)等,但在施工上比較復(fù)雜,在設(shè)計(jì)上表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)難度較大。
(3)箱式轉(zhuǎn)換層,當(dāng)轉(zhuǎn)換梁截面過(guò)大時(shí),設(shè)一層樓板已不能滿足平面內(nèi)樓板剛度無(wú)限大的假定。為了使理論假定和與實(shí)際相符,可在轉(zhuǎn)換梁梁頂和梁底同時(shí)設(shè)一層樓板,形成一個(gè)箱形梁,箱形梁的這種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),一般宜遍布全層設(shè)置,且沿建筑周邊環(huán)通構(gòu)成“箱子”,即稱箱式轉(zhuǎn)換層。箱式轉(zhuǎn)換層的重要優(yōu)點(diǎn)在于,轉(zhuǎn)換梁的約束強(qiáng),剛度大,整體受力效果好,上下部傳力較為均勻,還可將其利用作為設(shè)備層,其缺點(diǎn)是施工復(fù)雜,造價(jià)較高。此外,轉(zhuǎn)換層還有厚板式轉(zhuǎn)換層、桁架式轉(zhuǎn)換層等。但大都因受力復(fù)雜且施工難度大、經(jīng)濟(jì)效益不高而實(shí)際應(yīng)用相對(duì)少。
二、高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)布置
轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要,沿高層建筑高度方向一處或多處?kù)`活布置(或是樓層局部布置轉(zhuǎn)換層),且自身的這個(gè)空間既可以作為正常使用樓層,也可以作為技術(shù)設(shè)備層,但應(yīng)該保障轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度,以防止沿豎向剛度過(guò)于懸殊。當(dāng)建筑物較高柔(如框架-核心筒結(jié)構(gòu)),整體剛度可能不足,在結(jié)構(gòu)豎向的一定部位設(shè)置水平剛性樓層(加強(qiáng)層),人為地加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體彎曲效應(yīng),這時(shí)轉(zhuǎn)換層可同建筑物的加強(qiáng)層、設(shè)備層等統(tǒng)一考慮。對(duì)大底層上部為多塔的建筑,塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙樓的屋面層,并加大屋面梁、板尺寸和厚度,以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層,減小震害。對(duì)部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu),其轉(zhuǎn)換層的位置,7度區(qū)不宜超過(guò)第5層;8度區(qū)不宜超過(guò)第三層。
2、高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)要保障抗震性能
高層建筑要考慮的層面不是簡(jiǎn)單的舒適度這樣的問(wèn)題了,還要考慮抵御自然災(zāi)害的能力,我國(guó)近幾年來(lái)地震頻繁,受災(zāi)情況有目同睹,因此在高層建筑的
實(shí)際中已把這個(gè)情況列為首要追蹤的關(guān)鍵性問(wèn)題,下面就對(duì)減免自然災(zāi)害帶來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行思考,找出解決的策略。一方面由于地震震感極強(qiáng),在高層建筑的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)上就要加強(qiáng)抵御震力的能力,對(duì)轉(zhuǎn)換層的上下層次要做重新的設(shè)計(jì),盡可能的把上下的豎向構(gòu)架進(jìn)行重新的分配,對(duì)樓板也要進(jìn)行剪力的重新構(gòu)造,減弱平面內(nèi)的受力狀況,加強(qiáng)地震剪力的安置,這是至關(guān)重要的,不可忽視。
對(duì)帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)及帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)這兩類轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),通過(guò)轉(zhuǎn)換層上下層間位移角及內(nèi)力變化情況的分析,可得出影響其抗震性能的主要因素,分別是:轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度、轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)等效剛度比、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)與其上層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比。對(duì)帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)其主要影響因素表現(xiàn)為轉(zhuǎn)換層上部外筒的剛度、轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度和內(nèi)筒剛度對(duì)轉(zhuǎn)換層位置較高的帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)僅僅控制轉(zhuǎn)換層上、下樓層的側(cè)向剛度比是不夠的,還應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)等效剛度比,轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的等效剛度比越大,轉(zhuǎn)換層上下層間位移角及內(nèi)力突變情況越明顯,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)加以控制,使其盡量接近于1,且不大于1.3。帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu),如轉(zhuǎn)換層上部的外筒為框架,一般情況下不會(huì)發(fā)生剛度突變,但建立傳力途徑的變化仍然存在。
3、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的過(guò)度受力及軸壓比控制
(1)過(guò)度受力。高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不是我們想象的那么簡(jiǎn)單,在這個(gè)過(guò)程中,樓層的梁面和柱面分別有兩種表現(xiàn)形式,從柱面來(lái)看,主要的突出表現(xiàn)有強(qiáng)柱和弱柱,從梁面來(lái)看主要由強(qiáng)梁和弱梁。不要輕視這兩個(gè)構(gòu)件,它們直接影響著轉(zhuǎn)換層的豎向負(fù)載能力以及構(gòu)架的內(nèi)力,在高層建筑施工期間,對(duì)施工的進(jìn)度和時(shí)間也有一定影響,尤其是在轉(zhuǎn)換層構(gòu)架與若干層構(gòu)架同時(shí)出現(xiàn)在施工階段的時(shí)候,這個(gè)構(gòu)架的內(nèi)力變化尤為突出,若不及時(shí)采取措施,必會(huì)因?yàn)槭┕るA段轉(zhuǎn)換構(gòu)件的過(guò)渡受力而影響高層的進(jìn)度,造成高層建筑施工延時(shí)延工。
(2)控制軸壓比。高層建筑中轉(zhuǎn)換層還要注意軸壓的比率,盡量控制這個(gè)比率,我們知道,轉(zhuǎn)換層的支梁和支柱在內(nèi)交角的位置,有一個(gè)突出的應(yīng)力表現(xiàn)情況,由于深受水平負(fù)載以及垂直負(fù)載的雙重影響,柱子的橫截面,柱子的剪力,以及柱子的彎矩在相對(duì)條件下較小,所以軸壓力的承受力主要受框支柱所支撐,轉(zhuǎn)換層以上的墻體垂直負(fù)載和水平負(fù)載差不多都能借助板平面內(nèi)的剛度傳遞給落地剪力墻,因此要嚴(yán)格控制框支柱的軸壓比。例如,在一高層建筑實(shí)處,設(shè)計(jì)的方案是這樣的:抗震設(shè)計(jì)時(shí)框支柱的軸壓比小于0.6,砼的強(qiáng)度等級(jí)高于c20,但低于c30,采用螺旋箍圍繞框支柱全高密度較小,箍筋直徑要不足10,問(wèn)距不足100rnm,這個(gè)設(shè)計(jì)方案,在真正實(shí)行的過(guò)程中限制了柱箍筋配箍率,減弱了轉(zhuǎn)換層柱的抗剪能力。因此要切合實(shí)際的對(duì)高層建筑進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè),確保萬(wàn)無(wú)一失。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,任何事物的都要根據(jù)具體的實(shí)際的問(wèn)題出發(fā),根據(jù)客觀存在的條件,根據(jù)高層建筑中的實(shí)際問(wèn)題,依據(jù)不同的特點(diǎn)和特征,適當(dāng)將物理學(xué)中的力學(xué)因素參考進(jìn)來(lái),遵循事物發(fā)展的規(guī)律,尊重自然的情況下,設(shè)計(jì)出方案。另外,在設(shè)計(jì)上不要循規(guī)蹈矩,打破以往的設(shè)計(jì)因素,確保方案設(shè)計(jì)的性、科學(xué)性,減少高層建筑施工中的風(fēng)險(xiǎn)和難度。
高層建筑轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量控制控析:溶洞地貌下高層建筑施工的轉(zhuǎn)換層鋼筋工程
溶洞地貌下高層建筑施工的轉(zhuǎn)換層鋼筋工程
1 轉(zhuǎn)換層
1.1 轉(zhuǎn)換層的分類
按結(jié)構(gòu)功能,轉(zhuǎn)換層可分為三類:1.上層和下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換。多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu),它將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架,以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間。2.上、下層的柱網(wǎng)、軸線改變。轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變,但是通過(guò)轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大,形成大柱網(wǎng),并常用于外框筒的下層形成較大的入口。3.同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置。即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí),柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開(kāi),形成上下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。而本例由于1-4層為裙樓,計(jì)劃用于商業(yè)用途,需要在內(nèi)部形成較大的自由空間,因此采用的上、下結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換的方式修建轉(zhuǎn)換層。用尺寸較大的梁、板來(lái)承受上部荷載并傳遞給下部的框架結(jié)構(gòu)。
2 工程概況
2.1 工程及組織機(jī)構(gòu)概況
本工程總用地面積為23843.0m2,總建筑面積257424.84m2,共有建筑子項(xiàng)目10個(gè)(1-8#樓、商業(yè)、地下車庫(kù)),分為一期、二期實(shí)施。(詳見(jiàn)表1)
2.2 轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)概況
本工程框支剪力墻結(jié)構(gòu),第五層為梁式轉(zhuǎn)換層,作為特殊的結(jié)構(gòu)層,其梁的截面尺寸均較大。
2.2.1 主要構(gòu)件尺寸
板、梁、柱的主要尺寸(詳見(jiàn)表2)
2.2.2 其他情況
轉(zhuǎn)換層層高5.55m,豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度為c50;梁、板混凝土等級(jí)為c50,框支梁(轉(zhuǎn)換梁)需添加聚丙烯纖維,摻量0.7kg/m3,梁板需添加抗裂防水劑,控制膨脹率0.03%。
3 具體施工部署
3.1 轉(zhuǎn)換層鋼筋工程
3.1.1 鋼筋安裝綁扎
3.1.1.1 鋼筋安裝順序
柱鋼筋→墻鋼筋→梁鋼管架定位→短跨主梁(及時(shí)排面筋、底筋)→短跨主梁(二、三排底筋、面筋)→長(zhǎng)跨主梁鋼筋(及時(shí)排面筋、底筋)→長(zhǎng)跨主梁鋼筋(二、三排底筋、面筋)→次梁鋼筋→梁柱接頭位置箍筋綁扎→腰筋→拉勾、梁底墊塊→短跨板筋→長(zhǎng)跨板筋→馬凳筋、墊塊
3.1.1.2 框架柱
豎向鋼筋的彎鉤應(yīng)朝向柱心,角部鋼筋的彎鉤平面與模板面夾角,對(duì)矩形柱應(yīng)為45°角,截面小的柱,用插入振動(dòng)器時(shí),彎鉤和模板所成的角度不應(yīng)小于15°。
箍筋的接頭應(yīng)交錯(cuò)排列垂直放置;箍筋平直部分及箍筋轉(zhuǎn)角與豎向鋼筋交叉點(diǎn)均應(yīng)滿扎扎牢。綁扎箍筋時(shí),鐵線扣要相互成八字形綁扎。
下層柱的豎向鋼筋露出樓面部分,宜用工具或柱箍將其收進(jìn)一個(gè)柱筋直徑,以利上層柱的鋼筋搭接,當(dāng)上下層柱截面有變化時(shí),其下層柱鋼筋的露出部分,必須在綁扎梁鋼筋之前,先行收分。
柱鋼筋綁扎時(shí),在梁柱接頭處用鐵釘加鐵絲或頂部臨時(shí)鋼管固定,保障柱豎向鋼筋垂直度在規(guī)范內(nèi),(詳見(jiàn)圖1)
3.1.1.3 墻
墻的鋼筋網(wǎng)綁扎同基礎(chǔ)。鋼筋有180°彎鉤時(shí),彎鉤應(yīng)朝向混凝土內(nèi)側(cè)。
采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí),在兩層鋼筋之間,應(yīng)設(shè)置拉鉤以固定鋼筋的間距。
3.1.1.4 梁與板
梁縱向受力鋼筋出現(xiàn)雙層或多層排列時(shí),兩排鋼筋之間應(yīng)墊以同直的短鋼筋。
箍筋的接頭應(yīng)交錯(cuò)設(shè)置,并與兩根架立筋綁扎。
板的鋼筋網(wǎng)綁扎與基礎(chǔ)相同,但應(yīng)注意板上部的負(fù)鋼筋(面筋)要防止被踩下。
板、次梁與主梁交叉處,板的鋼筋在上,次梁的鋼筋在中層,主梁的鋼筋在下。
框架梁節(jié)點(diǎn)處鋼筋穿插十分稠密時(shí),應(yīng)注意梁頂面主筋間的凈間距要留有30mm,以利灌筑混凝土之需要。為保障梁頂和板面標(biāo)高,短跨主梁截面向下加大一主筋直經(jīng)(施工梁高h(yuǎn)=設(shè)計(jì)梁高+主筋直經(jīng)d)。(詳見(jiàn)圖2)
梁因截面高度大,在鋼筋綁扎時(shí)可用快拆頭和鋼管作頂撐,輔以塔吊安裝就位。(詳見(jiàn)圖3)
鋼筋的綁扎接頭應(yīng)符合下列規(guī)定:
搭接長(zhǎng)度的未端距鋼筋彎折處,不得小于鋼筋直徑的10倍,接頭不宜位于構(gòu)件較大彎矩處;
受拉區(qū)域內(nèi),ⅰ級(jí)鋼筋綁扎接頭的未端應(yīng)做彎鉤,ⅱ、ⅲ級(jí)鋼筋可不做彎鉤;
直徑不大于12mm的受壓ⅰ級(jí)鋼筋的未端以及軸心受壓構(gòu)件中任意直徑的受力鋼筋的未端,可不做彎鉤,但搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于鋼筋直徑的35倍;鋼筋搭接處,應(yīng)在中心和兩端用鐵絲扎牢;
受拉鋼筋綁扎接頭的搭接長(zhǎng)度,應(yīng)符合平法p34表格中的規(guī)定;
受拉焊接骨架和焊接網(wǎng)綁扎接頭的搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范、圖集的規(guī)定。受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度,應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí),不應(yīng)小于受力鋼筋直徑并應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范和圖集。
4 結(jié)論與總結(jié)
轉(zhuǎn)換層技術(shù)的成熟以及在多種地形地質(zhì)條件中的廣泛運(yùn)用,使建筑的功能性和藝術(shù)性都大幅度的加強(qiáng),綜合性多功能建筑成為其使用的主要對(duì)象。其中的鋼筋工程是轉(zhuǎn)換層承受上部荷載和改變下部空間結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。在本案中,由于樁基礎(chǔ)要穿過(guò)地基下部的溶洞層,首先需要解決涌水、塌孔、泥漿滲漏等技術(shù)難題和樁基礎(chǔ)本身的鋼筋工程。建筑本身又是具有商用和住宅的多重功能,下部的框架結(jié)構(gòu)在配備了大梁以及厚板(大梁和厚板的配筋即是轉(zhuǎn)換層鋼筋工程的重點(diǎn))的情況下,作為整個(gè)上部剪力墻結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件。使本案得以在溶巖、溶洞地貌中可以將商用和住宅功能統(tǒng)一化和具體化,同時(shí)滿足不同業(yè)主的需求。
希望本案能夠給同類工程提供一定的參考。