高层建筑梁式转换层的设计与施工

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高层建筑梁式转换层的设计与施工 摘要:本文从梁式转换层的主要 结构形式及受力特点、受力机理，分析 了梁式转换层的设计方法，提出了设计 要点，并且对梁式转换层施工提出了一 些施工要点，供同行参考。 中国论文网 /2/view-12897595.htm 关键词:高层建筑;转换层;结构设 计 Abstract: this article from the main conversion layers of beam structure form and mechanical characteristics, stress mechanism, analyzes the type conversion layers of beam design method, put forward the design key points, and the beam type conversion layer construction put forward -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 some key points of construction, refers for the colleague. Keywords: high building; Conversion layers; Structure design 中图分类号：TU208.3文献标识 码：A 文章编号： 一、概述 近几年来，国内外高层建筑发展 迅速，上部是住宅、旅馆，中部为办公 用房，下部用作商场、餐馆等，多功能 及综合性用途的高层建筑己经愈来愈多。 楼层建筑功能的改变，往往需要改变竖 向结构型式或改变柱网轴线，甚至两者 都改变。这样，在竖向结构体系发生变 化的楼层就要设置转换层，转换层也称 为过渡层。 二、 梁式转换层的主要结构形 式及受力特点 1. 梁式转换层的主要结构形式 实际工程应用中转换梁的结构形 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 式有多种多样，从跨数上，可分为单跨、 双跨及多跨;从上部墙体形式上，可分为 满跨和不满跨、开洞和不开洞及开门洞 和开窗洞；从转换梁功能上，可分为托 墙和托柱；从转换梁形式上，可分为加 腋和不加腋；从转换梁结构采用材料上， 又可分为钢筋混凝土、预应力混凝土和 钢骨混凝土、钢结构等。 2. 梁式转换层的受力特点 梁式转换层结构传力途径采用墙 (柱)转换梁 柱(墙)的形式，具有传 力直接、明确和传力途径清楚的优点， 便于工程计算、分析和设计，且造价较 节省。转换梁具有受力性能好、工作可 靠、构造简单和施工方便的优点，结构 计算也相对容易。研究表明，作为梁式 转换层的主要受力构件转换大梁，其 受力形式与受力大小受上部结构形式、 转换梁上下层相对刚度、转换梁的位置 等因素的影响。在这些因素影响下，带 有转换层的结构在水平荷载下将表现出 不同的受力性能。分析表明，无论转换 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 梁上部墙体的形式如何，只要墙体存在 一定长度，转换梁中的弯矩就会较不考 虑上部墙体作用的要小，相应墙体下的 转换梁就有一段范围内出现受拉区。转 换梁的最终受力状态由墙、转换梁作为 一个整体共同弯曲变形和拱的传力作用 综合影响。 墙、转换梁作为一个整体共同弯 曲变形，转换梁处于这整体弯曲的受拉 翼缘，若单独分析转换梁，其所受的弯 矩由于剪力墙的共同工作而大大降低， 同时，由于处于受拉翼缘，应力积分后 转换梁中就会出现轴向拉力。由于竖向 传力拱作用的存在，使上部墙体上的竖 向荷载传到转换梁时，很大一部分荷载 以斜向荷载的形式作用于梁上，若将这 斜向荷载分解为垂直和水平等效荷载形 式，则垂直荷载作用下的弯矩肯定要比 不考虑墙体作用时要小，在水平荷载作 用下，就形成了转换梁跨中一定区域受 轴向拉力，而支座区域受轴向压力的现 象。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 三、梁式转换结构受力机理分析 梁式转换层结构的传力途径为墙 一梁一柱的形式，传力直接而且方便简 化计算。转换梁的受力主要受上部剪力 墙刚度、剪力墙与转换大梁的相对刚度 和转换大梁与下部支撑结构的相对刚度 影响。已有文献对转换梁结构与上部墙 体共同工作方式中已对转换梁承托层数 对梁内力的影响进行用分析，研究结果 得出，对一般结构转换大梁，上部墙体 考虑二层与考虑 4-5 层内力的设计控制 内力差异控制在 5%之内，所以在分析 计算时叫只考虑计算 3 层。从计算分析 不论转换大梁上部墙体的形式如何，只 要墙体有定长度，转换大梁中的弯矩就 会比不考虑上部墙体作用要小的多。 四、梁式转换层设计方法选择 转换梁截面设计方法的选择与其 受力性能和转换层的形式有关。当转换 梁承托上部普通框架时，在转换梁常用 截而尺寸范围内，转换梁的受力基本和 普通梁相同，可按普通梁截而设计方法 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 进行配筋计算。当转换梁承托上部斜杆 框架时，转换梁将承受轴向拉力，此时 应按偏心受拉构件进行截而设计，当转 换梁承托上部墙体满跨不开洞时，其截 面设计宜采用深梁法或应力法，计算出 的纵向钢筋应沿全梁高适当分布配置;当 转换梁承托上部墙体满跨开口较多，门 窗洞或不满跨但剪力墙较长时，也宜采 用深梁法或应力法，但纵向钢筋的布置 则沿梁下部适当分布配置。 五、梁式转换层设计要点 首先，要保证人空间层有充分的 刚度，防止沿竖向上下刚度变化过大。 须控制落地剪力墙的间距和转换层楼板 的厚度。 其次，尽量避免转换层与下部结 构竖向刚度产生突变，对下部结构在满 足建筑物使用功能要求的基础上，应提 高下部结构的截面尺寸，增加剪力墙、 提高混凝土的强度等级，一般转换层混 凝土强度等级应不低于 C30。 再次，严格控制转换层上下刚度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 比” 。当建筑物有抗震要求时， 应 尽量接近于 1，不应大于 2。 =(G(i+1)A(i+1)/(GiAi )hi/h(i+1) G: 剪切变形模量 G=0.425E;A=Aw+0.12Ac AW 在所计算方向上剪力墙面 的全部有效截面面积 Ac全部柱的截面面积 最后必须控制框支剪力墙与落地 剪力墙的比例，当剪力墙较多而且考虑 抗震时，横向落地剪力墙数目与横向墙 总数之比不宜少于 50%，非抗震时不宜 少于 30%。而且必须充分考虑转换梁与 上部结构共同工作的程度，通常分为完 全、部分和没有共同工作三种情况来分 析，否则会造成梁的跨中弯矩和支座剪 力与实际情况发生很大差异。 六、梁式转换层施工的重点和难 点 模板支撑系统、钢筋的连接与绑 扎、混凝土浇筑及裂缝控制,具体如下: -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 1.因转换梁截面尺寸大,转换层的 混凝土与钢筋自重以及施工荷载非常大, 因此如何确定转换层梁板模板的支撑系 统是转换层施工的重点之一,必须保证支 撑系统的承载力和整体稳定性。 2.转换梁的配筋量大、主筋长、 布置密,在梁柱节点区钢筋更是纵横交错。 因此,如何正确地翻样和下料,保证钢筋 位置和数量的正确是钢筋施工的关键。 3.转换梁的截面较大,梁柱节点的 核心区钢筋纵横交错,钢筋间距小,混凝 土自由下落困难,且易产生温度及收缩裂 缝。因此,如何保证混凝土顺利浇筑和防 止裂缝的产生是保证混凝土施工质量的 关键。 七、梁式转换层施工要点 1.大体积混凝土和钢筋密集部位 混凝土的浇捣要点 转换层的梁、柱钢筋分布密集,且 为大体积混凝土,对混凝土的施工要求特 别高。为了提高混凝土的流动性,便于高 密度钢筋混凝土的浇捣,同时控制混凝土 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 水泥用量、降低水化热,而且,掺合料最 好使用细石混凝土,并选用细度模数在 2.5 以上的中砂,严格控制好搅拌时间,保 证混凝土的施工质量。 2.模板工程施工要点 梁、板的模板安装,为保证大截面 梁模板的刚度和强度符合要求,梁下支撑 的门式架间距必须按实际受力情况进行 计算后确定,并采用48 钢管作水平拉杆 及剪力撑。此外,梁底的承重木枋必须全 部采用经过挑选的完好木枋。截面较高 的梁,侧模安装应在梁中部加钢螺栓,其 间距及排距必须经受力计算后确定。再 用48 钢管作侧模的水平杠,做法与剪力 墙基本相同。这样才能保证大截面梁的 模板安装质量。 3.钢筋工程施工要点 钢筋抽料应严格按施工图及规范 的要求计算。柱梁节点处钢筋密集,交错 的部位必须先给出钢筋布置图后再严格 按规范设置。钢筋下料前必须严格对钢 筋抽料表进行复核。超密集部位的钢筋 -精