高层建筑中结构转换层结构体系分析

高层建筑中结构转换层结构体系分析

杨文超、朱洪浩、代坤

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摘要：梁式转换层在高层建筑工程中应用广泛，有助于提高建筑结构的稳定性，符合高层建筑结构设计多样化要求。基于力学原理，建筑主体的下部结构承受的横向荷载较大，结构刚度水平较高，转换层的合理设置可扩大建筑内部柱距，这样便可在建筑室内空间设置可容纳大量人流走动的安全出入口，以提高建筑的安全性与稳定性。

关键词：高层建筑；结构转换层结构体系

引言

在高层建筑中，钢筋混凝土梁式转换层不仅能实现建筑物在空间、结构上更加个性化的需求，对保证整个建筑的质量也具有重要意义。其中随着钢筋混凝土梁式转换层在高层建筑中的应用越来越广泛，越来越多的人开始关注到钢筋混凝土梁式转换层。

一、转换层概述

高层建筑中的转换层主要是指将高层建筑中的某一层设为一个过渡层，其以上部分是由多片墙体分割而成的较小空间组成，在这些空间里人们可以实现居住或办公等功能；其以下部分则是采用由较少的落地墙和柱子组合而成的结构形式，以形成一些较大的空间，可以满足商场等较大空间的使用需求。在我国高层建筑中，带转换层的结构应用十分普遍，由于上部楼层部分竖向构件不能直接连续贯通落地，因此应力会向着混凝土结构转换层梁、柱的连接处集中，由此也就导致建筑结构整体的抗震性能受到影响。因此，在混凝土高层建筑的结构设计过程中，必须控制好框支剪力墙的高度并合理设置转换梁和转换柱，同时把握好转换层的位置，从而做好混凝土结构转换层的抗震设计。

二、高层建筑中结构转换层结构体系

2.1模板与支架的施工

在进行模板与支架施工的过程中，需将立杆的上端与梁底的内楞、外楞进行扣接，充分做好抗滑移的准备工作。其中立杆的下端须放置在钢垫板上，并在钢垫板下再铺设沿楼面的通长木板，通过利用这种方式确保有良好的支撑。另外，在梁下排架下设置扫地杆，在梁底排架的两侧设置一个横向的斜撑，以及纵向双肢剪刀撑，并与梁下排架同楼层满堂架结合在一起，确保整个施工结构的稳定性。而在对整个支撑体系进行施工时，须多次检查木楔是否顶紧、支架是否会发生滑动等问题。为保证整个模板支架有良好的稳定性，须在保证排架三维间距满足设计要求的同时，再次进行加固和保护处理，特别是对于边缘构件[4]。对于斜撑及钢筋混凝土梁式转换层的施工，在现有的高层建筑中，要求确保每一个环节严格按照施工设计要求开展，并且需保证每一个环节的施工质量。而其中斜撑对于保证转换层施工质量有着重要意义。要求在对斜撑杆进行安装时，要将其角度控制在45°内，还要将其排距控制在1m，相互之间的距离不能超过4m。而对于斜撑杆的下方对相应的凹槽进行设计，保证柱根有良好的支撑作用。采用双扣件形式，以达到抗滑保护作用。梁底斜支撑架和下梁支撑架尽可能同时进行安装，从而保证斜撑支架和横梁能够同时受力[5]。斜撑杆、梁下支撑架的立杆及横杆要与楼层满堂架相连接，以提高斜撑支架的稳定性。

2.2强化混凝土结构的施工力度

对于混凝土来讲，属于转换层技术方面的重要部分，一般情况下，此类技术对混凝土提出很高的要求，不仅应用的数量很多，质量标准也非常严苛。施工环节中应该保证混凝土结构的建设和其他结构的建设相互配合，在严格进行浇筑速度管控的情况下，最高程度预防温度因素、环境因素和应力因素所带来的影响。通常状况下，在白天温度很高的情况下开展浇筑工作，应确保操作的连续性，同时还需按照结构的特点合理选用振捣机械设备与方式方法，例如：在浇筑的面积较高的情况下，通过平板类型的振捣器设备，开展推进类型的振捣工作，在对楼板进行浇筑期间，可以使用插入类型振捣器设备进行点状性地分布式振捣处理，严格开展振捣质量的管理活动。具体的混凝土泵送环节中，也应该保证泵送操作的效果，按照当地区域的具体施工特点、条件与实际情况等，合理地设置泵送形式，将泵机设备的压力控制在75%上下，保证工作的质量。在工程现场中应该注意，无论使用何种类型的泵送形式，在浇筑之后都要针对泵车进行清理，不可以有残留，以免对下一次的泵送质量造成影响。而且在进行泵送的过程中，还应结合标准、规定的要求等合理地进行泵送管道布置与处理，在处理之后进行管道的拆卸，如若在泵送期间受到阻碍，就应该先对管道具体状态和情况进行检查，研究混凝土力学特点和性质，开展相应的管道疏通处理工作。在完成所有任务以后，还需在现场科学化的执行结构养护工作，可以应用保温方式、保湿方式进行处理，如果现场区域的环境温度较高、非常干燥，就可能会导致结构出现裂缝问题，此情况下就应该进行洒水保湿降温养护，规避裂缝带来的影响。

2.3做好厚板转换层混凝土热工检验

混凝土水化热产生的绝对温度是构成混凝土内部温度的要素之一，除此之外，还与结构物散热温度及浇筑温度等因素有关。在高温状况下开展混凝土浇筑施工，尤其是高层建筑更多地采用大体积混凝土，本身散热性不佳，混凝土内部温度能够达到70℃及以上，且带有延续性。如此就对厚板转换层混凝土浇筑质量及荷载应力表现造成损害。为此，应对混凝土温度进行有效控制，避免因混凝土内外产生过大温差而降低其应力。从混凝土结构工程施工及验收等方面的标准规范看，高层建筑大体积混凝土温度应在30℃以下，而结合钢筋砼高层建筑结构设计及施工的技术标准规范，混凝土进行浇筑后，内外温差应低于25℃。在该案例工程中，技术人员对厚板转换层混凝土开展热工检验，分析混凝土浇筑温度及混凝土内部温度，通过对浇筑温度进行控制，使转换层混凝土初凝时间得到延长，从而极有效地对混凝土性能进行了强化和改善。

2.4钢筋工程

牛腿与框支梁节点位置布设的钢筋密度较高，其中梁钢筋共有3排，牛腿钢筋为5～7排，后进行钢筋绑扎，其顺序为：墙体钢筋（至梁底）→梁底筋→牛腿钢筋→柱墙箍筋→梁面筋。因转换层结构应力关系复杂，须严格控制钢筋作业，该工程质量控制要点详细如下：工程所用钢筋数量大、直径大、分布密度高，为方便后续作业，应先对钢筋进行统一编号，明确各钢筋的布设位置；在主筋翻样及下料过程中，应注意观察钢筋接头的位置，必要时进行调整，以确保主筋焊接接头相互交错，每隔3m须设置一个由短钢筋头制作的垫铁；对于转换层中的梁采用冷挤压方法将其连接为一体，而柱墙钢筋竖向接头须通过电渣压力焊法进行焊接，主梁腰筋、连系梁、板钢筋接头均使用闪光对焊法进行焊接处理；施工方案中明确规定钢筋锚固长度为45d，上层剪力墙钢筋须置入梁底至规定位置，然后进行锚固处理，同时还须加设弯折，长度为200mm，板内向墙体的弯折锚固长度控制在450mm左右，向梁内的锚固长度不得小于45d；按照规定顺序完成钢筋绑扎作业。

结束语：

经济发展与我国整个建筑行业的发展之间有着紧密关系。高层建筑对最大化地利用土地资源有着重要意义，考虑到高层建筑的特殊性，梁式转换层施工技术在其中的应用十分重要。可以发现，我国越来越多的高层建筑采用的是梁式转换层施工技术，这与梁式转换层施工技术方便、高效的优势有很大关系。但是在对梁式转换层进行施工的过程中，其施工质量直接关系到整个建筑工程的质量，因此须针对施工的每一个环节做好质量控制，要求每一个环节均严格按照施工要求进行施工，有效保证整体施工质量。

参考文献：

[1]王超.高层建筑结构转换层施工技术分析[J].建筑技术开发,2020,47(17):56-58.

[2]皮鹏程.高层建筑结构设计中的梁式转换层结构设计探讨[J].住宅与房地产,2020,{4}(23):129-130.

[3]石开明.浅谈高层建筑梁式转换层的结构设计[J].科学技术创新,2020,{4}(24):115-116.

[4]徐海舰.建筑工程高层建筑结构转换层施工技术探讨[J].中国住宅设施,2020,{4}(07):82-83.

[5]于涛.带转换层高层建筑结构设计方法研究[J].城市住宅,2020,27(07):178-179.