探究当下建筑工程设计新模式的发展策略论文刊发  

来源:期刊VIP网所属分类:建筑工程发布时间:2014-08-04浏览:

  摘要:高层建筑转换层结构在功能上要求上部布置小开间,这样就需要布置较多的墙体;中间层区域需要或大或小的空间,就需要在柱网中排列足够数量的墙体;下部楼层需要的是尽可能大的空间,所以柱网大,墙体布置的要尽量的少。因此,这种类型在布置上就要求上部的刚度大,下部的刚度小。

  关键词:建筑工程,转换层设计,施工,措施

  引言:

  经济的迅猛发展使得高层建筑不断涌现,高层建筑一般会出现高层部分用作住宅,中间层用作办公楼层,下面层作为商业区域使用情况,因此如何做好层与层之间的转换结构施工,是需要进行探讨的。这种高层建筑的关键是竖向荷载作为结构设计,转换结构设计的目标是把握好结构构件的挠度,而且转换层结构的施工量繁重且复杂,应该高度重视高层建筑转换层结构的施工过程。

  1.建筑转换层的内涵和结构特点

  1.1高层建筑转换层的内涵

  建筑功能和结构功能是转换层的两大功能。其中建筑功能包括:满足较大空间的需求;设置较大的出口。结构功能包括:将上层的剪力墙转换成下层的框架结构,实现大的空间结构,这是第一层转换层;上层和下层的结构形式不改变,变更上、下层的柱网和轴线,目的在于增大下部柱子之间的距离,使柱子形成一个网,这种类型的转换层经常用在外框筒下面构成一个入口,这是第二层转换层;上层剪力墙结构转换为框架结构的同时,柱子的网状结构的轴线与上层的轴线不是竖向连贯的,这就形成了上、下结构布置的错位,这是第三种转换层。

  1.2高层建筑转换层的结构特点

  第一,转换层结构控制的关键在于竖向荷载的管理。转换层构造的构件不但要承受上层结构传过来的竖向力,而且要承受下层结构的力,不断增大转换层结构的内力,因此控制竖向荷载成为设计的关键。

  第二,转换层控制的目标是转换构件的挠度。经过转换的构架的挠度是上层结构构件挠度的很多倍,如此大的差距因此成为严格控制的目标。

  第三,转换层施工以工程量大而复杂为特点

  第四,与常规结构的分析和设计有所差别。设置转换层之后,在很大程度上破坏了刚度的均匀性,改变了力的传递方式。

  2.针对不同形式相应的解决对策

  2.1桁架式转换层设计

  桁架式转换层形式的承重结构是由多个钢筋混凝土桁架构成,桁架的杆分别设置在上下楼层面的结构层内,每层之间又设置了腹杆。桁架有空腹和实腹两种,材质可以是钢的或者钢筋混凝土的,后者在实际的高层结构中是比较常用的。桁架式转换层形式的优点是受力清晰,自重相对较小,抗震性能强,管道安装和后期维护程序简单。但是这种形式施工的难度较大。桁架式转换层的设计以满足斜腹杆和节点的设计为要点,节点受力比较复杂,由于力的作用,容易发生剪力破坏的情况。此形式一般要求高度达到3m以上,否则斜压杆成为短柱,在高强度的作用下发生脆性破坏。

  2.2箱型转换层设计

  如果转换梁截面积太大,那么布置的一层楼板不可以满足很大的平面内楼板刚度,所以为了满足实际情况,可以设置一个箱型梁,多数情况下要布满全层,这种类型的转换梁结构约束性强,整体刚度大,传力比较均匀,在实际的工程中应用较广泛。

  2.3梁式转换层设计

  梁式转换层形式的传力方式是由墙体传给梁、柱,力的传递方向清晰,有利于力的计算和工程的分析设计,节省造价。因此该结构是在实际的工程中最常见的形式,应用很广泛。转换梁的结构在转换梁的形式方向可以分为托墙和托柱两种。转换梁在承受上层普通框架时,转换梁要保持在规定的截面尺寸内,转换梁的受力情况和普通梁基本保持一致,此时可以按照普通梁的截面设计方案进行施工。转换梁在整垮上是否开洞,都承载上面墙体,并与之共同工作,其受力特点和破坏形式表示为深梁形式,此时就采用深梁的截面设计方案。当满跨不开洞时,纵向钢筋就要沿整个的梁高均匀布置,当满跨且开洞或者不满跨但剪力墙较长时,纵向钢筋要沿梁的下部均匀布置,转换梁此此时存在很大的内力,所以底部的纵向钢筋应该全部延伸到支座中,不应截断。

  2.4厚板式转换层设计

  厚板式主要用于上下柱网轴线很多的情况下,单一的梁不能作为承受体时,就要把梁做成厚板,形成厚板式转换层。这种结构的优点是刚度较大,结构布置方便,但自重大且耗材量大,受力和传力都不清楚,给钢筋的配置带来了麻烦,而且计算麻烦。

  高层建筑的转换层在设计中应遵循以下原则:

  第一,在设计中要尽量减少竖向构件。贯穿落地的竖向构件越多,那么转换层设计就越来越少,而且这种结构可以很好的满足抗震的要求。

  第二,转换层的设计中要求有足够的刚度。保证内力合理的分配,要求梁的高度大于等于跨度1/6,转换梁具有很好的受力能力,可以在结构中起到很好的转换功能。

  第三,高层建筑的转换层的布置应该低一些。转换层布置较高时,框架剪力墙结构在每层容易发生刚度和内力的变化,这个部位形成薄弱部位,不利于抗震的要求。实际工程中必须要采用高布置时,设计中要综合弯曲、剪切和轴向的整体刚度,这样可以减少内力突变。

  3.分部工程的转换层施工技术要点

  3.1混凝土工程

  参与混凝土浇捣的生产队伍要严格实行岗位责任制,明确职责任务。对原材料的质量要严格要求,比如水泥、沙、石头、外掺剂等一定要达到设计要求。每个施工人员都要按照浇捣方法严格进行,操作工人要掌握技术要求和下料顺序和方法,认真执行。当使用商品混凝土时,对混凝土的质量更要严格把关,对于不合格的混凝土要立马退回,混凝土在浇筑时要保证浇筑的速度和振捣方法。混凝土浇捣时的下料高度要控制在400,下料的同时要连续浇捣,不能中止。最后要确保混凝土不产生裂缝,保护温差要控制在25度内,可以采取检测温度、保温措施、控制温度等措施。

  3.2模板工程

  首先在选择模板上,要选择高质量的模板。其次,需要对模板的排列、支承、施工方法、拆卸顺序向施工人员交代清楚,对现场的模板做详细的检查,对不符合要求的模板不能采用。模板安装的控制轴线尺寸要按照图纸要求,安装过程不能扭曲、断裂,当跨度小于4米时,模板不需要起拱。最后,在浇筑混凝土之前,对模板的支持、扣件和预留的孔洞和预埋件进行仔细的核查。

  3.3钢筋工程

  施工过程中首先要熟悉图纸,保证钢筋的规格和插筋位置与设计一致,对关键部位还要做放大处理。钢筋的绑扎过程中工人要熟悉掌握操作顺序和方法,而且绑扎过程中要间断性的对钢筋数量、规格和位置进行审核检查,绑扎的搭接和锚固都要严格按照标准实施,钢筋绑扎完毕,更需要对钢筋的接头的稳固性进行检查。施工过程要严格按照图纸的规格,不能随意的替代,如需调整必须由有关部门批准方能实施。

  结语:在转换层的施工过程中,由于构件的复杂性和受力的多向性,使得对构件的支持系统要求很高,因此在施工过程中要严格对质量进行控制,采用针对性的措施方案解决构件的空间问题、施工组织设计等问题,设计好模板支撑体系,严格把关混凝土的浇捣,确保钢筋绑扎过程中的骨架稳定性,切实做好整个工程的质量监控,才能保证整个建筑主体的质量。转换层作为高层建筑的重要施工部位,设计和施工的难度较大,而且要求严格。目前高层建筑转换层结构的设计理论和原则还不完整,需要业内人士的不断研究取得更专业的设计方案。

  参考文献

  [1] 王蕾.高层建筑转换层结构设计与施工研究[J].城市建设理论研究,2012,(36).

  [2] 黄冰.高层商住楼转换层大梁支撑体系设计与施工[J].中外建筑,2011,(8).

  [3] 陈平平.高层建筑梁式转换层的设计与施工[J].城市建筑理论研究,2012,(9).

  [4] 徐政辉.某高层建筑中转换层的结构设计与施工[J].山西建筑,2012,(38).

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