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谈谈高层建筑中的转换层论文
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谈谈高层建筑中的转换层论文 篇1
摘要：
随着城市建设发展的需要，很多高层建筑向多功能、多用途方向发展，由于建筑物的各部分使用功能和要求的不同，对建筑物结构形式、柱网布置等也就提出了不同的要求。为了实现和适应这种结构形式的变化过渡，很多高层建筑中都设置了转换层。
关键词：
高层建筑；转换层
引言
随着城市建设发展的需要，很多高层建筑向多功能、多用途方向发展，一批集商业、娱乐、办公和公寓为一体的高层建筑拔地而起。由于建筑物的各部分使用功能和要求的不同，对建筑物结构形式、柱网布置等也就提出丁不同的要求。如商业用房、娱乐用房等大多布置在建筑物的下部，往往需要大跨度、大柱网以相适应。而办公、公寓等用房常常布置在建筑物的上部，他们的跨度、柱网又不宜过大。为了实现和适应这种结构形式的变化过渡，很多高层建筑中都设置了转换层。
1、转换层上下结构的转换类型
转换层实现上下结构的转化大致有以下三种类型。
1.1上下层结构类型的改变，如转换层以下为框架、框架-剪力墙或框架-筒体等结构形式，转换层以上为剪力墙、剪力墙-筒体等结构形式。
1.2上下层柱网、轴线的改变，转换层的上下层结构形式不变，仅柱网、轴线有所变化，常用于筒体结构建筑中。
1.3上下层不仅结构类型有所改变，而且柱网、轴线也有所改变，常用于上下层功能变化较大或较复杂的建筑物。
2、转换层的结构形式
由于转换层上下结构转换有多种类型，所以转换层本身的结构形式也有不同，常用的有以下几种。
2.1梁式结构的转化层。梁式结构的转化层一般在转换层的楼面设置纵横交错的钢筋砼承重大梁。为适应上部荷载需要，梁截面尺寸比较大，常用尺寸有1000mm×2000mm，1200mm×250mm，1500mm×3000mm等。
2.2桁架式结构的转换层。桁架式结构的转换层是有梁式结构的转化层变化而来的，整个转换层由多榀钢筋混凝土桁架组成承重结构，桁架的上下弦杆分别设在转换层的上下楼面的结构层内，层间设有腹杆。由于桁架高度较高，所以上下弦的截面尺寸相对较小。
2.3箱式结构的转换层。箱式结构的转换层实际上也是有梁式结构的转化层变化而来的。有纵横交错的双向主次梁连同上下层楼面的楼板结构以及四周墙壁构成全封闭的箱式结构转换层，整个转换层就像一只大箱子，当然四周也可以适当开洞。
2.4板式结构（厚板）的转换层。板式结构的转换层通常适用于上下层既有结构类型的改变，又有柱网、轴线的变化整个转换层是一块厚达2.0-3.0m的`实心钢筋混凝土承重板。有的板式转换层中在一定的部位也设置暗梁，以满足上部结构的变化要求。
3、转换层的施工特点
3.1模板支撑系统。
转换层结构的体量大、自重大，对模板支撑系统的承载能力、刚度和稳定性都有严格的要求，必须进行详细的计算，切不可凭经验办事。以梁式结构转换层为例，梁本身的线荷载通常在60-100KN/m，加上施工荷载就更大，对于板式结构，每平方米的荷载（楼板荷载施工荷载）也在100-150KN，因此，往往需要搭设满堂红支撑系统，其立柱一直搭至地下室，使荷载直接传值房屋基础。当作为多层支撑荷载传递时，上下立柱的位置应对齐，防止上下楼面因受力不匀而造成的局部损伤。
在梁式结构转化层施工中，由于梁的侧向高度较大，厚度较薄，所以尚应验算模版系统侧向稳定性和侧向强度，防止整体跑位和胀模。
3.2钢筋绑扎。
转换层中的钢筋，其特点一是数量多，而是直径大。对梁式结构转化层来说，其钢筋绑扎通常在梁的底模板架设完成后进行，钢筋绑扎完毕经过验收后安装大梁两侧的模板。钢筋绑扎中应切实注意钢筋骨架侧向的稳定，防止倾倒伤人。
粗直径竖向钢筋接头宜用电渣压力焊或冷挤压接头，按规范要求，同一断面接头应错开50%。钢筋保护层应用相应的粗直径钢筋头焊于主筋上，常用的砂浆垫块易压碎。
当转换层的梁或板混凝土分两次浇筑时，应在施工缝上增设若抗剪钢筋，以保证上下层混凝土结合牢固。转换层结构设计中，目前也较多采用后张拉预应力结构。
3.3混凝土浇筑。
转换层的混凝土一次浇筑量很大，混凝土的强度等级也较高，一般为C40~C60，特别是梁式结构转换层和板式结构转换层，混凝土浇筑量大，大多属于大体积混凝凝土施工，不仅对模板支撑系统带来很大困难，而且混凝土内部容易产生温度裂缝。为此，很多工程的施工，在征得设计单位的认可后，将混凝土二次叠浇成型，即分层浇筑，形成整体。这样做，既可减轻模板支撑系统的承载荷重，因为利用先浇注部分混凝土的龄期强度参与模板职称一起承受上部后浇筑混凝凝土的荷载重量以及施工荷载，从而节约模板支撑费用，同时页保证了混凝土浇筑质量。由于梁式或板式转换层承受的上部荷载都很大，在混凝土分层浇筑时，应保证上下层之间衔接紧密，通常采用在衔接面上假设竖向抗剪钢筋或在衔接面上设置若干抗剪槽，使上下层混凝土结合紧密。
3.4混凝土养护。
混凝土由于浇注体量大，所以浇筑后特别注意养护，以减小混凝土内部与表面的温差值。待混凝土浇筑后，应用草包、麻袋或塑料薄膜覆盖保温，使表面保持湿润状态。冬季施工时还应按规定做好保温测温工作。
谈谈高层建筑中的转换层论文 篇2
关键词：
高层建筑；转换层；结构施工
摘要：
本文介绍了高层建筑转换层的施工，并详细地阐述了转换层施工的质量控制措施。
１前言
现代高层建筑是向更高、体型更复杂、结构形式更多样、功能更齐全、综合性更强的方向发展。然而在设计中，由于结构下部楼层受力较大，上部楼层受力较少，正常布置时是下部刚度大，墙多柱网密，到上部渐渐减少墙，柱扩大轴线间距。为满足建筑物的功能要求，实现结构布置，必须在结构变换的楼层设置转换层，转换层大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。本文着重介绍结构转换层的施工方法及其质量控制。
２钢筋混凝土转换层结构的施工
2.1转换层模板支撑系统
工程中常用以下几种模板支撑体系：
2.1.1一次性支模
从转换层底一直撑到底层地面或地下室底版，需要模板支撑材料，适用于施工现场可用的支撑材料较多，且转换层位置较低的情况。
2.1.2荷载传递法支模
将转换梁(板)的自重和施工荷载通过支撑系统传递给若干层楼板。支撑楼板的数量应通过设计来确定。另一种方案是充分利用转换层支撑柱的传力作用；另一部分通过楼面设置的竖向支撑构成的梁下排架体系传递给下面若干个楼层。
2.1.3叠合浇筑法支模
应用叠合梁原理将转化梁(板)分2次或3次浇筑成型，支撑系统只需考虑承受第1次的混凝土自重和施工荷载，施工时应注意叠合面的处理，同时应对叠层浇筑的转换验算。
2.1.4埋设型钢法
支撑。在转换梁中埋设型钢或钢桁架，并与模板连为-体，以承受全部大梁自重及施工荷载，大梁一次浇捣成型，可节省模板支撑材料，转换梁可采用钢骨混凝土结构。
搭设模板支撑时，要求上、下层支撑在同一位置。当转换结构下层空间可采用叠合浇注法或埋设型钢法支模。设置模板支撑系统后，应对转换梁(板)及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。结构设计时，应综合考虑转换结构的施工方案，建立符合实际的力学分析模式，达到设计和施工的统一。
2.2混凝土工程施工。
大体积混凝土转换层施工时，应采取措施防止温度裂缝：
2.2.1根据混凝土的配合比和施工气候及现场条件，预测监控混凝土在浇筑后1个月内的各部位温度的变化情况。
2.2.2应采用以下方法控制混凝土内外温差小于25℃，蓄热保温法，即常规保温方法；内降外保法，即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温，在大体积混凝土转换结构的上表面及面采取保湿措施；蓄水养护法，即在混凝土初凝后先洒水养护2h，随后进行蓄水养护，蓄高度100。
2.2.3水泥的选用：采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥；掺用沸石粉代替部分水泥，降低水泥用量，使水化热相应降低；掺入减水剂，减少水泥用量，使混凝土缓凝推迟水化热峰值的出现，使升温延长，降低水化热峰值，使混凝土的表面温度梯度减小。
2.2.4施工方法：先施工转换结构周围结构或墙体，防止混凝土表面散热过快，内外温差过大；在夏季高温气候施工时，采用冰水搅拌，以降低混凝土的人模温度；分层浇筑混凝土，每层厚300～500ｍm，并在前一层混凝土初凝之前，将后一层混凝土浇筑完毕；采用叠合梁原理浇筑转换结构，可缓解大体积混凝土水化热高、温度过大对控制裂缝的不利影响。
2.3钢筋工程施工
转换梁(板)的含钢量高，主筋长，梁柱节点区钢筋密集。因此，正确地翻样和下料，合理安排好就位次序是钢筋施工的关键。
2.4预应力混凝土转换层结构施工
施工时采取以下措施防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大：
2.4.1采用择期张拉技术，即待转换结构上部施工数层之后再张拉预应力，在此之前转换结构下的支撑必须加强。
2.4.2在预拉区配置一定数量的预应力筋用以反拱，该部分的预应力筋是使用阶段不需要的。
2.4.3采用分阶段张拉技术，即逐渐施加预应力以平衡各阶段荷载，但由于张拉次数较多，施工费用略高。
３转换层施工的质量控制
3.1模板安装、拆除的`质量控制
3.1.1梁侧模板的安装
应采用30mm×2．5mm的扁铁作为拉片，其长度为梁截面宽度加2倍钢模板肋高，两端适当位置钻孔；钢模外侧应用似8钢管扣件夹具竖向夹住梁的模板，每根小横杆上设置一付夹具，并用水平背杆将这些夹具横向连通；梁、板支撑的部分横向水平杆的端部应顶住梁的两侧模板，并与钢管扣件夹具连接，以承受新浇筑混凝土的侧向压力；为确保混凝土不漏浆，应采用塑料泡沫条或毛草纸对拼缝进行嵌缝；当梁、板的跨度不小于4000ｍｍ时。若无设计要求，梁、板底模应按全长跨度的2％起拱量起拱。
3.1.2底板模板的安装
板底模板宜采用2000mm×1000mm×18mm的竹压板，竹压板周边可采用镀锌铁皮包边，以减轻因碰撞造成的损坏。在钢管支撑架顶部水平杆上先平铺150mm×50mm的木拐，间隙距200mm；安装模板后，用钉子将模板与木枋固定。拼缝采用宽50mm的不干胶带封闭，以确保板缝处不漏浆。模板安装完成后，浇筑混凝土前需由项目技术负责人组织有关人员进行模板工程验收，合格后方准浇筑混凝土。
3.1.3模板的拆除
混凝土浇筑完成后，对于板，当混凝土强度达到设计强度75％时，对于梁，若跨度不大于8ｍ，当混凝土强度达到设计强度75％时，若梁跨度大于8ｍ，当混凝土强度达到设计强度的100％时，才允许拆除模板及支撑系统。模板拆除前，须由施工人员提出模板拆除申请，由项目技术负责人组织有关人员进行验证，符合有关规定后方准予拆除模板。
3.2钢筋安装的质量控制
对于梁内同一位置有多层钢筋时，为确保受力钢筋位置准确，摆放平直，即采用２５的短节钢筋横向水平放置于两层钢筋之间，楞头铁间趾为沿梁长方向每1000mm长放置一根，且每层受力钢筋之间竖向排，均用楞头铁隔开。
梁底部钢筋的混凝土保护层厚度为25ｍｍ，其垫块可用预制的(20以上细石混凝土小方块作垫块；但对于截面高度在1200ｍｍ及以上的框架梁，由于其钢筋直径在２５及以上，且根数又很多，因此钢筋自重很大，细石混凝土垫块已不能承受其荷载。必须采用14～２0，长度为1．4倍梁截面宽度的短节钢筋作垫块，将此短钢筋与底层纵向受力钢筋约呈45。夹角平放在底模板与底层箍筋之间，或采用专用料混凝土保护层垫块。
转换层主、次梁的上层承重结构的柱、薄壁柱或剪力墙等，其结构钢筋必须插入转换层的梁、柱内，并与梁、柱内的钢筋焊牢固定，且在距楼面50ｍｍ处设置二道箍筋，以确保上部结构钢筋位置正确。
3.3混凝土浇筑的质量控制
3.3.1混凝土配合比设计
混凝土配合比设计，必须由具有相应设计资格的试验室在对施工现场使用的水泥、砂、石、外加剂等进行试(检)验的基础上，设计出混凝土配合比。为防止在浇筑中出现施工冷缝，要求在混凝土配合比中添加缓凝减水剂。
3.3.2混凝土浇筑及下料方法
混凝土浇筑采取从房屋一端的边梁开始浇筑，在边梁浇筑完成后再浇筑垂直于该边梁的其余各框架梁，浇筑长度至相邻轴线的框架柱暂停，再返回浇筑楼盖板混凝土，以此浇筑方法类推，向前平行推进，直至浇筑完成。在浇筑框架梁混凝土过程中，对于截面高度为1800m的梁应采用4次下料浇筑，4次振捣，每次浇筑厚度不大于500m的方法；相应地对于截面高度为1200m的梁应采用3次下料，3次振捣的方法；以确保混凝土密实，不出现施工冷缝，并有利于减小梁侧模板承受的侧向压力。
计量工必须严格控制混凝土的配合比，水泥(散装)、砂、石、外加剂等必须认真过称计量，外加剂由专人负责计量下料，保证供应，如采用商品混凝土也应保证供应。
４结束语
近年来，在工程实践中采用了以上行之有效的质量保证，确保了在建工程的支撑系统稳定牢固，模板系统可靠严密，钢筋数量及位置准确，混凝土密实，构件几何尺寸准确，表面平整，横平竖直，线角顺直方正。同时也符合设计强度要求，满足规范、标准要求，满足强制性条文要求。高层建筑结构的多样性势必带来转换层形式的多样性，转换层的施工应事先针对工程的具体情况制定详细的施工方案，并精心组织施工，同时充分创造有利条件变不利施工为有利因素，以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。
谈谈高层建筑中的转换层论文 篇3
摘要：
文中主要从梁式转换层结构的形式及受力进行分析，在此基础之上对高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的施工做了进一步的介绍。
关键词：
高层建筑、钢筋混凝土、梁式转换层、施工技术
一、前言
随着社会的不断发展，由于高层建筑物各个部分的功能用途各不相同，现代化城市建筑也逐渐朝向多功能化方向发展，由此而来的梁式转换层的现代高层建筑工程施工中得到广泛的应用。
二、梁式转换层技术概述
高层建筑结构转换层是建筑物不同结构相互连接的重点部分，它即是对下部建筑的封顶建筑，又作为建筑上部结构的基础，在整个建筑物结构构成中具有极为重要的纽带作用。转换层可沿着建筑的高度方向在建筑任意楼层进行布置，转换层的空间常常作为技术设备层，在其内安装管道、设备等附属设施，结构转换层的常见形式有实体板式、梁式、箱型等，其中梁式转换层使用最为常见，其具有设计简单、施工方便、受力清晰等特点，通常用在底部大空间剪力墙结构上，在梁式转换层当中，最常见就是钢筋混凝土梁式转换层。钢筋混凝土梁式转换层所用结构材料相对便宜，施工和设计相对较为简单，且经验及技术较为成熟，其缺点为自重和截面很大，在施工时模板支撑系统建设难度大。
三、梁式转换层结构的形式及受力分析
在实际工程中，梁式转换层结构的形式的应用相对较多，其原理是通过对下部转换大梁对上部结构实施支托。根据相关技术规程中的要求，对转换梁的最小高度及宽度进行了规范:对于框支梁截面的宽度应小于框支柱相应方向上的截面宽度，与上墙体截面厚度相比应超过去2倍，且不能低于400mm。在实施梁上托柱时，应不能与梁宽方向的柱截面宽度低。在设计抗震过程中，与转换梁跨度相比，其高不能低于跨度的1/6。在非抗震设计时，转换梁的高不能低于跨度的1/8。从设计规程的要求中可以看出，多方面的制约是为了使转换梁结构的整体刚度得到保证，进一步将结构的可靠性得到增强。
对于梁式转换层结构的传力途径来说，其形式主要是墙、梁、柱之间的传力。具有直接及计算方便的特点。上部剪力墙刚度、剪力墙、转换大梁的相对刚度、转换大梁与下部支撑结构的相对刚度等对转换大梁的受力造成影响。从计算分析着手，不论转换大梁上部墙体是何种形式，只要墙体的长度足够，转换大梁中的弯矩与不进行还上不墙体作用分析进行比对，存在较小的作用。同时，在一定范围内，转换大梁也会有受拉区出现。
四、梁式转换层的施工
1、模板与支架的施工
在施工技术中，混凝土梁式转换层的模板工程技术作为重要组成部分得到应用，与施工技术的基本属性及特点发挥着密切关系，这就将参数具备的难控性、条件自身的多变性以及理论和实际情况之间的差异性得到体现。作为技术研究的基本要求，确保与实际情况达到最大程度的符合。在设计模板工程中，主要包括以下内容:模板装置的结构及构造设计、设置模板装置、装拆设计、模板装置的使用以及周转设计等。
（1）斜撑的施工
在设置斜撑杆时，应采用小于或等于45°角的方式进行运用，沿柱面竖向排距应控制为1m，梁底斜撑杆协调梁底模板的外钢楞，将其间距控制在400mm，将其上端与模板底伸入，并扣接梁度模外钢楞，采用双扣件抗滑保险进行保护。梁底斜撑支架与梁下排架尽可能实施同时搭设，若跟不上也应对大量钢筋骨架就位之前实施搭设结束，促使斜撑支架及梁下排架的同步受力得到保证。将所有斜撑杆尽可能扣接梁下排架的立杆及横杆，同时连接楼层满堂架，促使斜撑支架的稳定性及整体性得到加强。
（2）立杆及扫地杆的施工
立杆的上端应和梁底的内楞、外楞实施分别扣接，促使产生双扣件抗滑移保险。立杆的下端在楼面上铺设的通长木板上存在的钢垫块上进行支撑。梁下排架下对扫地杆进行设置，中间运用两道大小横杆，运用斜撑在梁底排架两侧进行横向设置，纵向对双肢剪力撑进行设置。并在梁下排架和楼层满堂架构成一体，从而将排架的空间刚度得到增加。
（3）钢管支撑施工
在支撑体系中，一定应对木楔的顶紧状态、钉钉子及防止滑动现象进行检查，避免钢管对楼板进行作用，从而出现集中荷载现象。详细检查及验收进场的构配件，确保扣件及底托都具备出厂合格证书，对于碗扣脚手架应对碗扣及杆件的焊接质量进行检查，确保杆件不存在变形现象。当与规定要求相符后即可投入使用。要求各级对施工方案进行共同制定，逐级实施技术交底，结合碗扣脚手架施工方法及梁式转换架体支设的施工经验进行施工作业。
2、钢筋的连接及绑扎施工
对于高层建筑梁式转换层来说，存在大量钢筋用量，且型号多样。转换梁存在较大截面，梁上下的钢筋布置状况相对复杂，确保放样及下料达到准确效果，最为重要的则是对钢筋连接及绑扎进行合理安全。
（1）钢筋翻样及下料
转化大梁施工中存在大量钢筋用量，具有主筋长且布置密的特点。在两梁相交的柱节点区存在较多主筋，且包括腰筋及柱筋等，应对主筋实施弯起锚固，因此出现钢筋密集现象。任何主筋就位出现问题，都会导致大量返工出现，所以，钢筋顺利施工的前提这是准确地翻样及下料。
①在钢筋翻样前应对设计意图进行掌握，对设计文件及相关说明进行审核及熟悉。确保现行规范的相关规定得到掌握，在翻样过程中应与实际相结合对施工方便进行考虑。
②通常在柱节点区对转换大梁的主筋进行设计时，都应将其进行弯起锚固，具有施工难度较大的现象。在解决的过程中应与设计单位进行协调处理。
③应在跨中1/3跨长内对梁上部的主筋接头进行设置，下部主筋接头应与支座1/3跨长内临近位置进行设置。由于梁中存在较多主筋，因此在主筋下料过程中，应对每根钢筋的接头位置进行考虑及调整，确保主筋的'焊接接头处于相互错开，并能够与相关规范要求相符。
④为了便于钢筋的安装就位，且与相关规范要求相满足，必须按照就位顺序对所有梁主筋进行编号。
（2）各部位钢筋的连接方式
由于转换层钢筋的种类存在较多，钢筋在不同位置的受力状况也各不相同，所以，应对各部位的受力状况、经济效益、施工难度等内容，运用各不相同的连接方式进行使用。
①作为转换层中最为重要的受力单元，转换层大梁的主筋的连接方式应采用最为可靠的且不会对钢筋造成损害的方式，通常使用的连接方法是冷挤压连接法。
②应运用电渣压力焊对转换层柱钢筋及剪力墙竖向分布筋进行运用。
③通常运用闪光焊接的方式对转换层主梁腰筋、箍筋及连续梁的主筋和板钢筋进行操作。
（3）混凝土浇筑施工
转换梁混凝土浇筑存在施工量大，操作速度快，浇筑时间长的特点。在浇筑的过程中还应对温度应力所产生的作用进行考虑。所以，在施工过程中应对以下几点进行关注。
①尽可能在白天对混凝土施工进行运用，促使混凝土输送处于连续状态。运用分层的方式对混凝土进行浇筑，进各层浇筑的厚度控制在300～500mm范围内。使其每层之间的时间间隔控制在1.5～2h以内。
②运用机械振捣的方式对混凝土振捣进行操作，还应辅助人工扦插。在对振动器进行插入时，应运用快插慢拔的方式，当出现泛浆即可停止振动。将振动棒有半径1.25倍的范围内对插入点距离进行控制。在梁柱节点位置，当出现密集的钢筋时，无法实施振动插入，则应运用钢扦插的方式，在梁柱侧模位置运用橡皮锤实施敲打，并使用人工振捣的方式对其进行弥补。
③浇筑楼板混凝土时，除了运用插入式振动器在梁处进行施工以外，还应在垂直浇筑方向运用平板振动器实施来回振捣。平板振动器实施成排施工，运用搭接的方式在排与排之间进行使用，促使混凝土振捣达到不漏的现象，进一步将其密实度得到保障。为了使楼板混凝土的厚度得到保证，除了标注出柱墙筋外的标高，还应采用钢筋构成的移动式高度控制件进行设置，从而保证楼板厚度，使其与设计要求相符。
五、结语
综上所述，在高层建筑钢筋混凝土施工时，要根据工程的具体情况对转换层的施工方案进行合理安排，精心落实转换层的组织施工，不断为其创造有利条件，从而改变原有施工中存在的一些不利因素，最终实现工程质量的控制，保证高层建筑的施工安全。
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