談談高層建築中的轉換層論文
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談談高層建築中的轉換層論文 篇1
摘要：
隨著城市建設發展的需要，很多高層建築向多功能、多用途方向發展，由於建築物的各部分使用功能和要求的不同，對建築物結構形式、柱網布置等也就提出了不同的要求。為了實現和適應這種結構形式的變化過渡，很多高層建築中都設定了轉換層。
關鍵詞：
高層建築；轉換層
引言
隨著城市建設發展的需要，很多高層建築向多功能、多用途方向發展，一批集商業、娛樂、辦公和公寓為一體的高層建築拔地而起。由於建築物的各部分使用功能和要求的不同，對建築物結構形式、柱網布置等也就提出丁不同的要求。如商業用房、娛樂用房等大多佈置在建築物的下部，往往需要大跨度、大柱網以相適應。而辦公、公寓等用房常常佈置在建築物的上部，他們的跨度、柱網又不宜過大。為了實現和適應這種結構形式的變化過渡，很多高層建築中都設定了轉換層。
1、轉換層上下結構的轉換型別
轉換層實現上下結構的轉化大致有以下三種類型。
1.1上下層結構型別的改變，如轉換層以下為框架、框架-剪力牆或框架-筒體等結構形式，轉換層以上為剪力牆、剪力牆-筒體等結構形式。
1.2上下層柱網、軸線的改變，轉換層的上下層結構形式不變，僅柱網、軸線有所變化，常用於筒體結構建築中。
1.3上下層不僅結構型別有所改變，而且柱網、軸線也有所改變，常用於上下層功能變化較大或較複雜的建築物。
2、轉換層的結構形式
由於轉換層上下結構轉換有多種型別，所以轉換層本身的結構形式也有不同，常用的有以下幾種。
2.1梁式結構的轉化層。梁式結構的轉化層一般在轉換層的樓面設定縱橫交錯的鋼筋砼承重大梁。為適應上部荷載需要，梁截面尺寸比較大，常用尺寸有1000mm×2000mm，1200mm×250mm，1500mm×3000mm等。
2.2桁架式結構的轉換層。桁架式結構的轉換層是有梁式結構的轉化層變化而來的，整個轉換層由多榀鋼筋混凝土桁架組成承重結構，桁架的上下弦杆分別設在轉換層的上下樓面的結構層內，層間設有腹杆。由於桁架高度較高，所以上下弦的截面尺寸相對較小。
2.3箱式結構的轉換層。箱式結構的轉換層實際上也是有梁式結構的轉化層變化而來的。有縱橫交錯的雙向主次梁連同上下層樓面的樓板結構以及四周牆壁構成全封閉的箱式結構轉換層，整個轉換層就像一隻大箱子，當然四周也可以適當開洞。
2.4板式結構（厚板）的轉換層。板式結構的轉換層通常適用於上下層既有結構型別的改變，又有柱網、軸線的變化整個轉換層是一塊厚達2.0-3.0m的實心鋼筋混凝土承重板。有的板式轉換層中在一定的部位也設定暗梁，以滿足上部結構的變化要求。
3、轉換層的施工特點
3.1模板支撐系統。
轉換層結構的體量大、自重大，對模板支撐系統的承載能力、剛度和穩定性都有嚴格的要求，必須進行詳細的計算，切不可憑經驗辦事。以梁式結構轉換層為例，梁本身的線荷載通常在60-100KN/m，加上施工荷載就更大，對於板式結構，每平方米的荷載（樓板荷載施工荷載）也在100-150KN，因此，往往需要搭設滿堂紅支撐系統，其立柱一直搭至地下室，使荷載直接傳值房屋基礎。當作為多層支撐荷載傳遞時，上下立柱的位置應對齊，防止上下樓面因受力不勻而造成的區域性損傷。
在梁式結構轉化層施工中，由於梁的側向高度較大，厚度較薄，所以尚應驗算模版系統側向穩定性和側向強度，防止整體跑位和脹模。
3.2鋼筋綁紮。
轉換層中的鋼筋，其特點一是數量多，而是直徑大。對梁式結構轉化層來說，其鋼筋綁紮通常在梁的底模板架設完成後進行，鋼筋綁紮完畢經過驗收後安裝大梁兩側的模板。鋼筋綁紮中應切實注意鋼筋骨架側向的穩定，防止傾倒傷人。
粗直徑豎向鋼筋接頭宜用電渣壓力焊或冷擠壓接頭，按規範要求，同一斷面接頭應錯開50%。鋼筋保護層應用相應的粗直徑鋼筋頭焊於主筋上，常用的砂漿墊塊易壓碎。
當轉換層的梁或板混凝土分兩次澆築時，應在施工縫上增設若抗剪鋼筋，以保證上下層混凝土結合牢固。轉換層結構設計中，目前也較多采用後張拉預應力結構。
3.3混凝土澆築。
轉換層的混凝土一次澆築量很大，混凝土的強度等級也較高，一般為C40~C60，特別是梁式結構轉換層和板式結構轉換層，混凝土澆築量大，大多屬於大體積混凝凝土施工，不僅對模板支撐系統帶來很大困難，而且混凝土內部容易產生溫度裂縫。為此，很多工程的施工，在徵得設計單位的認可後，將混凝土二次疊澆成型，即分層澆築，形成整體。這樣做，既可減輕模板支撐系統的承載荷重，因為利用先澆注部分混凝土的齡期強度參與模板職稱一起承受上部後澆築混凝凝土的荷載重量以及施工荷載，從而節約模板支撐費用，同時頁保證了混凝土澆築質量。由於梁式或板式轉換層承受的上部荷載都很大，在混凝土分層澆築時，應保證上下層之間銜接緊密，通常採用在銜接面上假設豎向抗剪鋼筋或在銜接面上設定若干抗剪槽，使上下層混凝土結合緊密。
3.4混凝土養護。
混凝土由於澆注體量大，所以澆築後特別注意養護，以減小混凝土內部與表面的溫差值。待混凝土澆築後，應用草包、麻袋或塑膠薄膜覆蓋保溫，使表面保持溼潤狀態。冬季施工時還應按規定做好保溫測溫工作。
談談高層建築中的轉換層論文 篇2
關鍵詞：
高層建築；轉換層；結構施工
摘要：
本文介紹了高層建築轉換層的施工，並詳細地闡述了轉換層施工的質量控制措施。
１前言
現代高層建築是向更高、體型更復雜、結構形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強的方向發展。然而在設計中，由於結構下部樓層受力較大，上部樓層受力較少，正常佈置時是下部剛度大，牆多柱網密，到上部漸漸減少牆，柱擴大軸線間距。為滿足建築物的功能要求，實現結構佈置，必須在結構變換的樓層設定轉換層，轉換層大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。本文著重介紹結構轉換層的施工方法及其質量控制。
２鋼筋混凝土轉換層結構的施工
2.1轉換層模板支撐系統
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，適用於施工現場可用的支撐材料較多，且轉換層位置較低的情況。
2.1.2荷載傳遞法支模
將轉換梁(板)的自重和施工荷載透過支撐系統傳遞給若干層樓板。支撐樓板的數量應透過設計來確定。另一種方案是充分利用轉換層支撐柱的傳力作用；另一部分透過樓面設定的豎向支撐構成的梁下排架體系傳遞給下面若干個樓層。
2.1.3疊合澆築法支模
應用疊合梁原理將轉化梁(板)分2次或3次澆築成型，支撐系統只需考慮承受第1次的混凝土自重和施工荷載，施工時應注意疊合面的處理，同時應對疊層澆築的轉換驗算。
2.1.4埋設型鋼法
支撐。在轉換梁中埋設型鋼或鋼桁架，並與模板連為-體，以承受全部大梁自重及施工荷載，大梁一次澆搗成型，可節省模板支撐材料，轉換梁可採用鋼骨混凝土結構。
搭設模板支撐時，要求上、下層支撐在同一位置。當轉換結構下層空間可採用疊合澆注法或埋設型鋼法支模。設定模板支撐系統後，應對轉換梁(板)及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。結構設計時，應綜合考慮轉換結構的施工方案，建立符合實際的力學分析模式，達到設計和施工的統一。
2.2混凝土工程施工。
大體積混凝土轉換層施工時，應採取措施防止溫度裂縫：
2.2.1根據混凝土的配合比和施工氣候及現場條件，預測監控混凝土在澆築後1個月內的各部位溫度的變化情況。
2.2.2應採用以下方法控制混凝土內外溫差小於25℃，蓄熱保溫法，即常規保溫方法；內降外保法，即在大體積混凝土內部迴圈埋管通水冷卻降溫，在大體積混凝土轉換結構的上表面及面採取保溼措施；蓄水養護法，即在混凝土初凝後先灑水養護2h，隨後進行蓄水養護，蓄高度100。
2.2.3水泥的選用：採用水化熱低的礦渣矽酸鹽水泥或火山灰矽酸鹽水泥；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，使升溫延長，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：先施工轉換結構周圍結構或牆體，防止混凝土表面散熱過快，內外溫差過大；在夏季高溫氣候施工時，採用冰水攪拌，以降低混凝土的人模溫度；分層澆築混凝土，每層厚300～500ｍm，並在前一層混凝土初凝之前，將後一層混凝土澆築完畢；採用疊合梁原理澆築轉換結構，可緩解大體積混凝土水化熱高、溫度過大對控制裂縫的不利影響。
2.3鋼筋工程施工
轉換梁(板)的含鋼量高，主筋長，樑柱節點區鋼筋密集。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鍵。
2.4預應力混凝土轉換層結構施工
施工時採取以下措施防止張拉階段預拉區開裂或反拱過大：
2.4.1採用擇期張拉技術，即待轉換結構上部施工數層之後再張拉預應力，在此之前轉換結構下的支撐必須加強。
2.4.2在預拉區配置一定數量的預應力筋用以反拱，該部分的預應力筋是使用階段不需要的。
2.4.3採用分階段張拉技術，即逐漸施加預應力以平衡各階段荷載，但由於張拉次數較多，施工費用略高。
３轉換層施工的質量控制
3.1模板安裝、拆除的質量控制
3.1.1梁側模板的安裝
應採用30mm×2．5mm的扁鐵作為拉片，其長度為梁截面寬度加2倍鋼模板肋高，兩端適當位置鑽孔；鋼模外側應用似8鋼管扣件夾具豎向夾住梁的模板，每根小橫杆上設定一付夾具，並用水平背杆將這些夾具橫向連通；梁、板支撐的部分橫向水平杆的端部應頂住梁的兩側模板，並與鋼管扣件夾具連線，以承受新澆築混凝土的側向壓力；為確保混凝土不漏漿，應採用塑膠泡沫條或毛草紙對拼縫進行嵌縫；當梁、板的跨度不小於4000ｍｍ時。若無設計要求，梁、板底模應按全長跨度的2％起拱量起拱。
3.1.2底板模板的安裝
板底模板宜採用2000mm×1000mm×18mm的竹壓板，竹壓板周邊可採用鍍鋅鐵皮包邊，以減輕因碰撞造成的損壞。在鋼管支撐架頂部水平杆上先平鋪150mm×50mm的木拐，間隙距200mm；安裝模板後，用釘子將模板與木枋固定。拼縫採用寬50mm的不乾膠帶封閉，以確保板縫處不漏漿。模板安裝完成後，澆築混凝土前需由專案技術負責人組織有關人員進行模板工程驗收，合格後方準澆築混凝土。
3.1.3模板的拆除
混凝土澆築完成後，對於板，當混凝土強度達到設計強度75％時，對於梁，若跨度不大於8ｍ，當混凝土強度達到設計強度75％時，若梁跨度大於8ｍ，當混凝土強度達到設計強度的100％時，才允許拆除模板及支撐系統。模板拆除前，須由施工人員提出模板拆除申請，由專案技術負責人組織有關人員進行驗證，符合有關規定後方准予拆除模板。
3.2鋼筋安裝的質量控制
對於梁內同一位置有多層鋼筋時，為確保受力鋼筋位置準確，擺放平直，即採用２５的短節鋼筋橫向水平放置於兩層鋼筋之間，楞頭鐵間趾為沿梁長方向每1000mm長放置一根，且每層受力鋼筋之間豎向排，均用楞頭鐵隔開。
梁底部鋼筋的混凝土保護層厚度為25ｍｍ，其墊塊可用預製的(20以上細石混凝土小方塊作墊塊；但對於截面高度在1200ｍｍ及以上的框架樑，由於其鋼筋直徑在２５及以上，且根數又很多，因此鋼筋自重很大，細石混凝土墊塊已不能承受其荷載。必須採用14～２0，長度為1．4倍梁截面寬度的短節鋼筋作墊塊，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，或採用專用料混凝土保護層墊塊。
轉換層主、次梁的上層承重結構的柱、薄壁柱或剪力牆等，其結構鋼筋必須插入轉換層的梁、柱內，並與梁、柱內的鋼筋焊牢固定，且在距樓面50ｍｍ處設定二道箍筋，以確保上部結構鋼筋位置正確。
3.3混凝土澆築的質量控制
3.3.1混凝土配合比設計
混凝土配合比設計，必須由具有相應設計資格的試驗室在對施工現場使用的水泥、砂、石、外加劑等進行試(檢)驗的基礎上，設計出混凝土配合比。為防止在澆築中出現施工冷縫，要求在混凝土配合比中新增緩凝減水劑。
3.3.2混凝土澆築及下料方法
混凝土澆築採取從房屋一端的邊梁開始澆築，在邊梁澆築完成後再澆築垂直於該邊梁的其餘各框架樑，澆築長度至相鄰軸線的框架柱暫停，再返回澆築樓蓋板混凝土，以此澆築方法類推，向前平行推進，直至澆築完成。在澆築框架樑混凝土過程中，對於截面高度為1800m的梁應採用4次下料澆築，4次振搗，每次澆築厚度不大於500m的方法；相應地對於截面高度為1200m的梁應採用3次下料，3次振搗的方法；以確保混凝土密實，不出現施工冷縫，並有利於減小梁側模板承受的側向壓力。
計量工必須嚴格控制混凝土的配合比，水泥(散裝)、砂、石、外加劑等必須認真過稱計量，外加劑由專人負責計量下料，保證供應，如採用商品混凝土也應保證供應。
４結束語
近年來，在工程實踐中採用了以上行之有效的質量保證，確保了在建工程的支撐系統穩定牢固，模板系統可靠嚴密，鋼筋數量及位置準確，混凝土密實，構件幾何尺寸準確，表面平整，橫平豎直，線角順直方正。同時也符合設計強度要求，滿足規範、標準要求，滿足強制性條文要求。高層建築結構的多樣性勢必帶來轉換層形式的多樣性，轉換層的施工應事先針對工程的具體情況制定詳細的施工方案，並精心組織施工，同時充分創造有利條件變不利施工為有利因素，以達到降低施工難度、節約施工成本、保證工程質量的目的。
談談高層建築中的轉換層論文 篇3
摘要：
文中主要從梁式轉換層結構的形式及受力進行分析，在此基礎之上對高層建築鋼筋混凝土梁式轉換層的施工做了進一步的介紹。
關鍵詞：
高層建築、鋼筋混凝土、梁式轉換層、施工技術
一、前言
隨著社會的不斷髮展，由於高層建築物各個部分的功能用途各不相同，現代化城市建築也逐漸朝向多功能化方向發展，由此而來的梁式轉換層的現代高層建築工程施工中得到廣泛的應用。
二、梁式轉換層技術概述
高層建築結構轉換層是建築物不同結構相互連線的重點部分，它即是對下部建築的封頂建築，又作為建築上部結構的基礎，在整個建築物結構構成中具有極為重要的紐帶作用。轉換層可沿著建築的高度方向在建築任意樓層進行佈置，轉換層的空間常常作為技術裝置層，在其內安裝管道、裝置等附屬設施，結構轉換層的常見形式有實體板式、梁式、箱型等，其中梁式轉換層使用最為常見，其具有設計簡單、施工方便、受力清晰等特點，通常用在底部大空間剪力牆結構上，在梁式轉換層當中，最常見就是鋼筋混凝土梁式轉換層。鋼筋混凝土梁式轉換層所用結構材料相對便宜，施工和設計相對較為簡單，且經驗及技術較為成熟，其缺點為自重和截面很大，在施工時模板支撐系統建設難度大。
三、梁式轉換層結構的形式及受力分析
在實際工程中，梁式轉換層結構的形式的應用相對較多，其原理是透過對下部轉換大梁對上部結構實施支託。根據相關技術規程中的要求，對轉換梁的最小高度及寬度進行了規範:對於框支梁截面的寬度應小於框支柱相應方向上的截面寬度，與上牆體截面厚度相比應超過去2倍，且不能低於400mm。在實施樑上託柱時，應不能與梁寬方向的柱截面寬度低。在設計抗震過程中，與轉換梁跨度相比，其高不能低於跨度的1/6。在非抗震設計時，轉換梁的高不能低於跨度的1/8。從設計規程的要求中可以看出，多方面的制約是為了使轉換梁結構的整體剛度得到保證，進一步將結構的可靠性得到增強。
對於梁式轉換層結構的傳力途徑來說，其形式主要是牆、梁、柱之間的傳力。具有直接及計算方便的特點。上部剪力牆剛度、剪力牆、轉換大梁的相對剛度、轉換大梁與下部支撐結構的相對剛度等對轉換大梁的'受力造成影響。從計算分析著手，不論轉換大梁上部牆體是何種形式，只要牆體的長度足夠，轉換大梁中的彎矩與不進行還上不牆體作用分析進行比對，存在較小的作用。同時，在一定範圍內，轉換大梁也會有受拉區出現。
四、梁式轉換層的施工
1、模板與支架的施工
在施工技術中，混凝土梁式轉換層的模板工程技術作為重要組成部分得到應用，與施工技術的基本屬性及特點發揮著密切關係，這就將引數具備的難控性、條件自身的多變性以及理論和實際情況之間的差異性得到體現。作為技術研究的基本要求，確保與實際情況達到最大程度的符合。在設計模板工程中，主要包括以下內容:模板裝置的結構及構造設計、設定模板裝置、裝拆設計、模板裝置的使用以及週轉設計等。
（1）斜撐的施工
在設定斜撐杆時，應採用小於或等於45°角的方式進行運用，沿柱面豎向排距應控制為1m，梁底斜撐杆協調梁底模板的外鋼楞，將其間距控制在400mm，將其上端與模板底伸入，並扣接梁度模外鋼楞，採用雙扣件抗滑保險進行保護。梁底斜撐支架與梁下排架儘可能實施同時搭設，若跟不上也應對大量鋼筋骨架就位之前實施搭設結束，促使斜撐支架及梁下排架的同步受力得到保證。將所有斜撐杆儘可能扣接梁下排架的立杆及橫杆，同時連線樓層滿堂架，促使斜撐支架的穩定性及整體性得到加強。
（2）立杆及掃地杆的施工
立杆的上端應和梁底的內楞、外楞實施分別扣接，促使產生雙扣件抗滑移保險。立杆的下端在樓面上鋪設的通長木板上存在的鋼墊塊上進行支撐。梁下排架下對掃地杆進行設定，中間運用兩道大小橫杆，運用斜撐在梁底排架兩側進行橫向設定，縱向對雙肢剪力撐進行設定。並在梁下排架和樓層滿堂架構成一體，從而將排架的空間剛度得到增加。
（3）鋼管支撐施工
在支撐體系中，一定應對木楔的頂緊狀態、釘釘子及防止滑動現象進行檢查，避免鋼管對樓板進行作用，從而出現集中荷載現象。詳細檢查及驗收進場的構配件，確保扣件及底託都具備出廠合格證書，對於碗扣腳手架應對碗扣及杆件的焊接質量進行檢查，確保杆件不存在變形現象。當與規定要求相符後即可投入使用。要求各級對施工方案進行共同制定，逐級實施技術交底，結合碗扣腳手架施工方法及梁式轉換架體支設的施工經驗進行施工作業。
2、鋼筋的連線及綁紮施工
對於高層建築梁式轉換層來說，存在大量鋼筋用量，且型號多樣。轉換梁存在較大截面，樑上下的鋼筋佈置狀況相對複雜，確保放樣及下料達到準確效果，最為重要的則是對鋼筋連線及綁紮進行合理安全。
（1）鋼筋翻樣及下料
轉化大梁施工中存在大量鋼筋用量，具有主筋長且佈置密的特點。在兩梁相交的柱節點區存在較多主筋，且包括腰筋及柱筋等，應對主筋實施彎起錨固，因此出現鋼筋密集現象。任何主筋就位出現問題，都會導致大量返工出現，所以，鋼筋順利施工的前提這是準確地翻樣及下料。
①在鋼筋翻樣前應對設計意圖進行掌握，對設計檔案及相關說明進行稽核及熟悉。確保現行規範的相關規定得到掌握，在翻樣過程中應與實際相結合對施工方便進行考慮。
②通常在柱節點區對轉換大梁的主筋進行設計時，都應將其進行彎起錨固，具有施工難度較大的現象。在解決的過程中應與設計單位進行協調處理。
③應在跨中1/3跨長內對樑上部的主筋接頭進行設定，下部主筋接頭應與支座1/3跨長內臨近位置進行設定。由於梁中存在較多主筋，因此在主筋下料過程中，應對每根鋼筋的接頭位置進行考慮及調整，確保主筋的焊接接頭處於相互錯開，並能夠與相關規範要求相符。
④為了便於鋼筋的安裝就位，且與相關規範要求相滿足，必須按照就位順序對所有梁主筋進行編號。
（2）各部位鋼筋的連線方式
由於轉換層鋼筋的種類存在較多，鋼筋在不同位置的受力狀況也各不相同，所以，應對各部位的受力狀況、經濟效益、施工難度等內容，運用各不相同的連線方式進行使用。
①作為轉換層中最為重要的受力單元，轉換層大梁的主筋的連線方式應採用最為可靠的且不會對鋼筋造成損害的方式，通常使用的連線方法是冷擠壓連線法。
②應運用電渣壓力焊對轉換層柱鋼筋及剪力牆豎向分佈筋進行運用。
③通常運用閃光焊接的方式對轉換層主樑腰筋、箍筋及連續梁的主筋和板鋼筋進行操作。
（3）混凝土澆築施工
轉換梁混凝土澆築存在施工量大，操作速度快，澆築時間長的特點。在澆築的過程中還應對溫度應力所產生的作用進行考慮。所以，在施工過程中應對以下幾點進行關注。
①儘可能在白天對混凝土施工進行運用，促使混凝土輸送處於連續狀態。運用分層的方式對混凝土進行澆築，進各層澆築的厚度控制在300～500mm範圍內。使其每層之間的時間間隔控制在1.5～2h以內。
②運用機械振搗的方式對混凝土振搗進行操作，還應輔助人工扦插。在對振動器進行插入時，應運用快插慢拔的方式，當出現泛漿即可停止振動。將振動棒有半徑1.25倍的範圍內對插入點距離進行控制。在樑柱節點位置，當出現密集的鋼筋時，無法實施振動插入，則應運用鋼扦插的方式，在樑柱側模位置運用橡皮錘實施敲打，並使用人工振搗的方式對其進行彌補。
③澆築樓板混凝土時，除了運用插入式振動器在梁處進行施工以外，還應在垂直澆築方向運用平板振動器實施來回振搗。平板振動器實施成排施工，運用搭接的方式在排與排之間進行使用，促使混凝土振搗達到不漏的現象，進一步將其密實度得到保障。為了使樓板混凝土的厚度得到保證，除了標註出柱牆筋外的標高，還應採用鋼筋構成的移動式高度控制件進行設定，從而保證樓板厚度，使其與設計要求相符。
五、結語
綜上所述，在高層建築鋼筋混凝土施工時，要根據工程的具體情況對轉換層的施工方案進行合理安排，精心落實轉換層的組織施工，不斷為其創造有利條件，從而改變原有施工中存在的一些不利因素，最終實現工程質量的控制，保證高層建築的施工安全。