高层建筑结构转换层施工技术探讨赵雷

高层建筑结构转换层施工技术探讨赵雷

赵雷

赵雷中铁二十局六公司陕西西安710000

【摘要】高层建筑由于使用功能多，上部结构和下部结构的平面使用功能必然存在差异。因此必须设置结构受力转换层，使建筑负荷减少或均匀。而转换层是建筑物受力的主要部位，所以周密、合理的采用施工措施，能保证转换层的质量及整个建筑工程质量。本文介绍了高层建筑结构转换层得施工特点、施工技术控制的一些要点和几种转换层的应用情况，并提出了保证施工质量的要求。

【关键词】高层建筑；转换层；形式；特点；要求

High-risebuildingstructurallayerconstructiontechnologyisdiscussed

ZhaoLei

Chinarailwaybureauoftwentysixcompanyxianinshaanxi710000

【pickto】high-risebuildingwiththeuseofthefunctionismuch,upperstructureandthestructureoftheusefunctionplanetheremustbedifferent.Somustsetthestructurestressconversionlayer,makebuildingloadtoreduceoreven.Andconversionlayeristhemainforcebuildingsite,socareful,reasonableconstructionofthemeasures,toensurethequalityoftheconversionlayersandthewholeconstructionengineeringquality.Thispaperintroducesthestructureofthehigh-risebuildingconversionlayerconstructioncharacteristics,constructiontechnologycontrolofsomeofthepointsandtheapplicationofseveralconversionlayers,andputsforwardthattherequirementsofthequalityoftheconstruction.

【keywords】high-risebuildings;Conversionlayers;Form;Characteristics;requirements

转换结构构件所在的楼层就是转换层。由于高层建筑下部结构受力较大，上部结构受力较小，正常合理的布置应是下部柱网密、墙多，上部柱网疏、墙少。这样建筑功能要求就与常规结构布置之间产生了矛盾。为了满足建筑多功能的要求，就必须在结构中设置转换结构构件，以实现自上而下结构形式，轴线布置的自然过渡。

1高层建筑转换层结构形式

现代高层建筑是面向多功能发展的。目前的高层建筑多为低层商用,上部住宿的多功能要求,在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间,往往需要采用一定的结构形式进行转换处理,像这一类的建筑就必需设置转换层才能承托上部的框架或剪力墙的重量，转换层常用的结构形式包括梁式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式。统计目前国内已建造的高层建筑的转换层机构，有87%的建筑采用的是梁式结构。

转换层结构可采用钢筋混凝土、预应力混凝土、劲性钢筋混凝土等多种混凝土组合结构，我国大多采用钢筋混凝土转换梁，即混凝土模板可以挂在钢结构上进行浇筑，这种转换层结构在国外应用广泛，钢和混凝土组合结构的转换层形式将成为建筑业重要的发展方向之一。

2高层建筑结构转换层结构的施工特点

部分竖向构件在转换层处被打断，使竖向力的传递被迫发生转折，而转换层就是实现转折功能的大型水平构件。带转换层的高层建筑是一受力复杂、不利抗震的结构体系，该结构及其支撑系统有自身的特点。

2.1结构尺寸大，楼面荷载重

带转换层体系内力的改向是通过引发截面内力来实现的，其结构内力分布复杂，为保证上部结构的水平剪力传往下部，对转换层楼面水平的刚度就有严格的要求。一般要求楼板厚度不小于16cm，故一般转换层的构件尺寸较大、楼面荷载较重。

2.2利用先浇部分构件承载

转换层的水平构件高跨比大，截面弯曲时水平纤维相对错动是特别需要注意的问题，若平截面假定不再适用，就呈现短深梁或厚板的受力特性。当采用二次叠浇法进行施工时应对叠和构件仔细分析，并着重考虑分层处水平剪力对构件是否产生影响，确保一次叠浇构件在施工阶段和今后使用的承载能力。

3施工技术控制要点

3.1基于混凝土转换结构的上述特点，在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题

3.1.1转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大，所以应选择合理、可行的模板支撑方案，并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。

3.1.2对于大体积混凝土转换板，施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施，防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。

3.1.3设置模板支撑系统以后，转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段的不同，应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。转换板本身受下部支撑体系的作用或混凝土施工方法的影响，在板中易产生设计时未考虑到的附加内力，故需对转换板在施工阶段的受力状态做具体的分析和计算，必要时可采取一定的构造措施来抵抗这些附加内力。

3.1.4转换板承受的荷载很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。

3.1.5应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测，及时掌握各种对施工质量不利的情况，并及时采取措施进行预防和纠正。

4各种转换层的应用

4.1梁式转换层

这是目前高层建筑施工中应用非常广泛的结构形式，它具有传力明确及传力途径清晰的特点，同时这种结构方式比较耐干，受力、结构简单明了，便于计算和施工，更能节约更多的造价成本。转换梁在形式上有托柱与托墙两种，有4种较为灵活的截面设计法，即普通梁截面设计法、偏心受拉构件截面设计法、深梁截面设计法和应力截面设计法。设计转换梁的截面尺寸时一般通过剪压比计算予以确定，同时应具有合适的配箍率，以避免产生突发性脆性破坏。

4.2厚板转换层

当梁柱无法直接承受转换层的上、下柱网轴线错开较多时，一般采用厚板转换层来代替，但厚板承受的巨大负荷会都集中于建筑物的中部，振动性能复杂，顶上刚度很大，而下层刚度较小，因此容易产生底部变形，是一种不适于进行抗震的结构体系。所以应对厚板的整体进行内力分析。计算厚板的厚度时可以通过抗弯、抗剪、抗冲切测试来予以确定；可将厚板的局部做成薄板，在厚薄板交界处加腋，腋厚度通常可取2.0-2.8m,约为柱距的1/3。然后在厚板沿其主应力的下部柱墙连线处方向设置大小适中的暗梁。此外要加强厚板上、下一层的楼板厚度，并且楼板厚度不能小于150mm。

4.3桁架转换层

桁架转换层主要用于承受竖向荷载，在满足建筑基本功能的前提下，通过增大中间节间的跨度或减小端节间的跨度来达到增大中间弦杆内力的目的，有效减小了端节间的内力，使弦杆的内力分布得更为均匀。因此通常用于改善由于转换梁承托上部框架传递下来的竖向荷载很大而致使截面很大的情况。

4.4悬挂结构

悬挂结构是将楼面系统的荷载通过吊杆传递到悬挂在竖立井筒上的水平桁架上，再由桁架传递到井筒直至基础的结构。悬挂结构分为核心筒体悬挂和巨型框架悬挂。前者将通过伸臂桁架将悬挂楼段悬挂于核心筒体上，悬挂楼段内通过后张预应力混凝土吊杆、钢吊杆或者纤维吊杆一层一层的悬挂于楼面上。在悬挂楼段与核筒之间可进行消能器或弹性限位器的增设，以此来增加建筑结构的耗能能力，并能很好的控制悬挂楼段的位移。

5高层建筑转换层支撑体的要求

5.1安全性

高层建筑对施工技术的首要要求是确保转换层在架设和拆除过程中的安全，这也是实现施工安全完整完成的前提和基础。现代建筑施工对脚手架的要求越来越高，单凭经验进行搭设的作法已不能确保支撑架的使用安全，需要精确计算，并履行严格的检查验收手续。

5.2方便性和适用性

提高工效和降低成本是企业管理中的重要方面，是提高市场竞争力的具体措施，使用方便和适用于施工才能提高工效，因此方便性和适用性的要求也是高层建筑转换层结构支撑架施工的重要内容。

5.3多功能和系列化

扩大仪器工具的使用功能提高其灵活性是当今建筑支撑技术的又一发展趋势。各种先进的脚手架系列已不仅是满足搭设的要求，更是作为一种常用的多功能施工设备力求满足其他建筑要求。

【参考文献】

［1］.唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M]．中国建筑工业出版社.2006.3．

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