高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-09-30
/ 2

高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的施工技术探讨

庞博[1]杨国峰[2]

身份证号:210922198610010912[1]

身份证号码:211021197211273513[2]

摘要:高层建筑施工建设中,转换层施工对确保建筑功能实现十分重要,必须结合实际情况确定转换层结构和施工方法。文章分析了钢筋混凝土梁式转换层在高层建筑中的应用,研究梁式转换层的特点和施工设计要点,结合实例研究施工的具体方法,帮助技术人员合理使用梁式转换层施工技术。

关键词:高层建筑;钢筋混凝土;梁式转换层;施工技术

一、转换层的内涵和特点

高层建筑由于融入了很多不同功能,有着功能多样化的特点,不同的功能分布在同一条垂线上,多数布局是顶部为酒店、中部为写字间、下层为大型商超和娱乐场所。针对不同功能楼层,都要使用不同类型的结构形式以及轴线布置方式,建筑下层的大开间可以通过大柱网、少设墙实现;对于上部小开间,就要设置多墙体。建筑物的荷载会向下方集中,而建筑结构的上部受力较小,因此正常情况下建筑的结构应该是下方墙多,而上方柱网稀疏,并且墙少,但会和高层建筑的功能需求产生矛盾。为了确保建筑结构能支撑多种功能,在结构出现变化的地方设置转换层。转换层一般分为以下几种情况:建筑上部为酒店,底层为门厅、会议厅等,剪力墙结构为框架剪力墙,会将转换层设置在大空间的顶板位置。高层建筑上部为剪力墙结构住宅;下层为一层或者多层使用框架剪力墙结构的商业用房,在结构形式变化的地方设置转换层。建筑结构如果上下部机构对齐但轴线并不重合,就要在轴线错开的位置专门设置转换层。建筑的外围为密柱筒体结构,建筑的底层柱距增大,就需要在形成大入口时设置结构转换层。

二、梁式转换层受力性能分析

(一)转换大梁受力特点

混凝土梁式转换层在高层建筑中属于比较特殊的结构,必须严格进行结构设计和施工,做好对转换层内部结构受力情况分析,做好对整个转换层结构的分析和计算工作。转换层结构和普通梁结构相比,会承受更为集中的应力,或者悬挂下部会承受多层重力,导致大梁的内部应力比较大,因此需要加强竖向荷载设计。垂直荷载下,内部应力和施工顺序有关,所以进行施工设计时,也要考虑大量和若干层结构共同工作时的状况,根据内应力的变化采取有效措施进行设计工作。由于转换层的大梁一般有比较大的跨度,因此必须严格进行竖向挠度的控制;必须保证建筑的转换层具有足够的刚度,使得转换层一般有比较大的结构高度和自重。

(二)梁式转换层在荷载作用下的受力情况

1、转换层梁和梁柱框架同时受力

对于此类情况,竖向荷载作用可以简化为施工阶段和实用阶段两种情况。在施工阶段,结构的荷载会随着施工过程中楼层的增加而增加,逐渐增层之后转变为转换梁作为下弦刚性梁的特殊框架式桁架。进入实用阶段,转换层梁承受竖向荷载,以结构的二期恒载和活载为主。竖向作用下的转换层梁和梁柱框架共同受力,根据结构力学原理,受力可以根据实际情况进行等效转换,而框架剪力墙结构在水平荷载下产生的变化与其他结构相同。剪力墙结构主要依靠剪力墙抗侧力,水平力将会在各片剪力墙上均匀分配。框架结构和竖向悬臂梁有相似的特点,当受到外力弯曲时就会转变为剪切型;纯框架体系受侧力时,所有框架的受力曲线都是相似的。

2、转换层梁支撑墙体受力

目前梁柱结构构成的框架结构体系中,计算简图中的支撑条件会根据梁和柱的线性抗弯刚度比确定,如果主梁和柱之间的线刚度比为3以上,就以铰支撑连续梁计算简图进行受力的计算;如果主梁和柱之间的线刚度比在3以内,按照梁柱固接节点框架计算。对于带转换层的梁柱结构,梁支撑具有比较高的荷载,而且梁高也比较高,会在一层楼高的基础上再加上常规框架梁,构成强梁弱柱体系。

三、高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术要点

(一)钢筋施工

在进行高层建筑的搭接转换大梁的时候,有一定的概率使用钢筋搭接技术,大致有以下两种,压力焊接技术以及绑扎搭接技术。钢筋是高层建筑转换大梁的重要组成部分,它不仅布置密集,主筋也比较长。所以在进行绑扎上百根钢筋的过程中,但凡有一根钢筋出位,都必须被返工,这就严重影响了施工进度,大大降低了施工企业的实际经济效益。所以技术人员要跟施工人员说明设计的意图,并让施工人员在进行钢筋连接和绑扎的过程中,严格遵照设计图纸的规定规范进行操作。因为梁式转换层拥有数量非常之多的种类,所以在进行实际施工之前,相关的工作人员要认真考虑不同种类的受力状况以及实际的施工难度,根据高层建筑的施工具体状况,制定出翻样方案。此外,要有专业人员对要使用的钢筋进行编号,这样有两点好处,一是方便具体的施工管理,二是可以有力规范钢筋施工技术,减少钢筋的弯折处成为接头处的概率。另外,还需要使用钢筋无损的连接方式,保障高层建筑梁式转换层在进行钢筋施工的焊接质量是符合规定的。大多数情况,梁式转换层钢筋施工技术所使用的连接方式都是电渣压力焊接的方法,在进行具体实际施工之前,施工人员要找出主要受力的结构位置,这样才可以较好的控制所连接的质量。

(二)模板施工

高层建筑对于具体施工技术的要求是很高的。支架施工和模板施工技术是钢筋混凝土梁式转换层施工的实际过程中不可或缺的一部分。因为建筑物的结构和性能都是不同的,在进行钢筋混凝土梁式转换层的具体施工过程中,模板设计有以下几点很重要:首先是进行斜撑的施工的时候,角度不能大于45度,而柱子的彼此距离要小于一米,模板的顶部和底部要插入进去,并维持和梁的模外钢楞的连接,要采用双层扣件进行固定,这样才能够保持其稳定的性能。其次在进行立杆和扫地杆的施工过程中,立杆的上半部分要扣接梁內楞与外楞,而下面部分和楼面的木板构成支撑结构。与此同时梁下的排架要进行扫地杆的布置,并在中部设置两处横杆,借助斜撑的作用提高纵向的剪力以及横向的受力,进而保障支撑的稳定性。最后,要注意钢管支撑的施工过程,建筑物的支撑力是建筑物稳定的保证。要在具体的施工过程中,钉紧施工所使用的钉子以及木楔,从而较为有用的减少支架的滑动。

结束语:

总之,为了保障高层建筑的施工安全以及投入使用的质量,有关技术人员要认真研究高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的技术要点,掌握其施工难点,在这些基础上进行高效率的施工过程。最终达到同时总体工程质量,减少施工的安全隐患,确保高层建筑的实际使用的安全性能。

参考文献

[1]杨拓.高层建筑中转换层结构的应用和发展[J].建材与装饰,2018(46):99-100.

[2]王安丽.高层建筑转换层施工技术探讨[J].科学技术创新,2018(30):118-119