高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計施工

高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計施工

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1、高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計施工  摘要:高層建筑的發(fā)展,為施工技術(shù)的進(jìn)步提供了廣闊的天地,而施工技術(shù)的進(jìn)步,又是確保高層建筑能夠順利發(fā)展的重要條件,由于轉(zhuǎn)換層形式多樣,施工方法也千差萬別,但統(tǒng)計表明,板式轉(zhuǎn)換層占所有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的50%以上,所以本文重點對板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計技術(shù)進(jìn)行研究,并在板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題和模型確立的基礎(chǔ)上提出了施工要點?! £P(guān)鍵詞:高層建筑;板式轉(zhuǎn)換層;施工  1高層建筑轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀  中國目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間,其中尤以二十至三十五層居多。中國國內(nèi)己建成的這個高度范圍

2、內(nèi)的高層建筑占全部高層鋼筋混凝土建筑的80%左右,可見這個高度范圍內(nèi)的高層建筑是與中國城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和需求水平相適應(yīng)的,因而應(yīng)用最多。在建筑功能的要求上,高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館,高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是停車場,地上1-7層左右為商場、娛樂場所等,上部小開間的使用部分可以設(shè)置住宅、賓館、或辦公室。有統(tǒng)計表明,高層建筑中有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的占80%左右。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑轉(zhuǎn)換層部分,由于梁、柱或板的尺寸較大,所以從模板的支撐系統(tǒng),鋼筋的綁扎、鋼析架的安裝或預(yù)應(yīng)力的張拉順序,大體積混凝土的澆注等方面在施工技術(shù)

3、要求上都有極為嚴(yán)格的限制。在某種程度上可以說,轉(zhuǎn)換層施工是高層建筑的“瓶頸”,如果說一幢高層建筑在支撐系統(tǒng)選擇,鋼筋綁扎,混凝土澆注,預(yù)應(yīng)力張拉,機(jī)械設(shè)備的選擇等方面做到方案科學(xué),現(xiàn)場施工組織合理,定會帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益?! ?高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計技術(shù)  轉(zhuǎn)換板設(shè)置位置,是人們關(guān)心的板式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的重要問題之一。隨著人們對梁式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層位置設(shè)置較高時,轉(zhuǎn)換層對結(jié)構(gòu)抗震性能不利的認(rèn)識,從而提出了轉(zhuǎn)換層位置較高的框支剪力墻的抗震設(shè)計概念,并且限制轉(zhuǎn)換層下大空間結(jié)構(gòu)的層數(shù)。然而,板式轉(zhuǎn)換

4、結(jié)構(gòu)隨著轉(zhuǎn)換層位置的提高,結(jié)構(gòu)是否也表現(xiàn)出同樣的動力特性及反應(yīng),也是值得討論的。本文結(jié)合廈門安寶大廈工程,采用三種模型來計算和分析板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層位置對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。計算模型中,轉(zhuǎn)換層、標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。圖中黑色填充區(qū)域為轉(zhuǎn)換層下部框支柱和落地剪力墻;實線部位為轉(zhuǎn)換板上布置的剪力墻。轉(zhuǎn)換板厚2200mm;落地剪力墻厚度為400mm;框支柱截面為1200mm×1200mm和1000mm×1000mm兩種;標(biāo)準(zhǔn)層x向剪力墻厚為250mm,y向剪力墻厚為200mm。轉(zhuǎn)換板所在的上、下樓層的層高分別

5、為、(凈高,不含轉(zhuǎn)換板厚),結(jié)構(gòu)總高度為。三種模型分別為:  Hst0——無轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),以原工程轉(zhuǎn)換板上部結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),增加結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層,使其高度與原結(jié)構(gòu)相同;  Hst3——轉(zhuǎn)換板設(shè)置在第3層頂,并將原工程x向井筒開洞,轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比γex=,γey=?! st6——轉(zhuǎn)換板設(shè)置在第6層頂,將模型Hst3的第1層復(fù)制增加三層,使其高度與原結(jié)構(gòu)相同,同時,其轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比也與模型Hst3接近。結(jié)構(gòu)計算分析采用ANSYS軟件。  圖板式轉(zhuǎn)換最大的優(yōu)點是可以在轉(zhuǎn)換層以上隨意布置結(jié)構(gòu)型式和軸網(wǎng),特別適用于

6、建筑物上下部軸網(wǎng)錯位復(fù)雜甚至互不正交的情況。但轉(zhuǎn)換板傳力路徑不清晰,受力狀態(tài)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)分析計算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要,轉(zhuǎn)換板厚一般在2M以上,這一方面造成轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的突變,在地震作用時結(jié)構(gòu)反應(yīng)增大,轉(zhuǎn)換層上下相鄰層更成為結(jié)構(gòu)薄弱層,不利于建筑物抗震;另一方面由于自重和地震作用的增加,下部豎向構(gòu)件的荷載明顯增大,設(shè)計難度大。研究表明,轉(zhuǎn)換厚板的內(nèi)力和位移分布嚴(yán)重不均,最大值與最小值間相差可達(dá)幾十倍。從整體上看,板式轉(zhuǎn)換的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較差,在實際工程中應(yīng)慎用。當(dāng)上下軸網(wǎng)變化但仍正交時,可采用正交主次轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)

7、型式來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。3板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題和模型的確立  板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題  最常用模板支撐方式有上面談到的三種方法,①落地支撐法②疊合梁原理法③吊模法。那么對于一個含有轉(zhuǎn)換層的施工項目而言,如何選用更優(yōu)的施工方案,如何安全可靠、質(zhì)量優(yōu)良、工期準(zhǔn)時、技術(shù)方便、簡單可行、工程造價成本又比較低的情況下完成轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工,是項目承建者的所追求的目標(biāo),所以在遇到此類問題時,經(jīng)常存在如何決策方案才比較科學(xué)的問題。由于方案的優(yōu)劣是一個相對的概念,并且施工方案的選擇還受很多外部因素的影響。對于轉(zhuǎn)換層施工來說,如果轉(zhuǎn)換層所在位置

8、較低,距離基礎(chǔ)在四層以內(nèi)的話,落地支撐法將是最為理想的選擇;對于大于四層以上的情況,以上三種施工方法哪個方案最優(yōu),決策者如何進(jìn)行決策。  轉(zhuǎn)換層施工方案決策模型的建立  層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,簡稱AHP法)是美國運籌學(xué)家沙旦()于上世紀(jì)

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