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目录PAGE32第7章砌筑工程【学习目标】了解砖砌体、石砌体、轻质砖和砌块、轻质墙板等砌筑的常用材料、做法及相关知识;掌握基础、墙体及其他砌筑工程工程量的工程量;学会正确套用相应定额项目。【学习要求】本章中的知识要点、相关知识、能力目标。能力目标知识要点相关知识权重自测分数掌握基础砌筑工程量的计算和定额套项基础砌筑工程量的计算规则;定额说明定额中基础砌筑包括的内容;基础与墙身的划分界线、大放脚的概念0.4掌握墙体砌筑工程量的计算和定额套项墙体砌筑工程量的计算规则;定额说明定额中墙体砌筑包括的内容;内、外墙高度和长度的界定0.4掌握其他砌筑项目工程量的计算规则和定额套项其它砌筑工程量的计算规则;定额说明定额中其他砌筑包括的内容;砖平旋、平砌砖过梁的概念0.2【引例】某建筑物平面图和墙身详图如图7.1所示,层高3.3米,混水砖墙内外墙墙厚240mm,M1:1000㎜×2400mm,M2:1200㎜×2400mm,C1:1500㎜×1500mm,C2:1800㎜×1500mm,门窗上安装钢筋混凝土过梁,过梁断面为240㎜×240mm,根据所学知识,计算墙体工程量。在计算过程中,试考虑墙体的砌筑体积和门窗、过梁体积之间有什么样的扣减关系?()平面图(b)墙身详图图7.1【引例】附图【正文】7.1定额说明7.1.1本章内容本章共包括四部分,砌砖、砌石、砌块、轻质墙板等内容,如表7-1所示:表7-1砌筑工程项目划分7.1.2砌砖、砌块、砌石 1.砌筑砂浆的强度等级、砂浆的种类,设计与定额不同时可换算,消耗量不变。2.定额中砖规格是按240㎜×115㎜×53㎜标准砖编制的,空心砖、多孔砖、砌块规格按常用规格编制的,轻质墙板选用常用材质和板型编制的。设计采用非标准砖、非常规用规格砌筑材料与定额不同实可以换算,但每定额单位消耗量不变。轻质墙板的材质、板型设计等,与定额不同时可以换算,但定额消耗量不变。【知识链接】普通粘土砖的用量计算公式:砖的用量(块/m3)=2×墙厚砖数÷【墙厚×(砖长+灰缝)×(砖厚+灰厚)】×(1+损耗率)或砖的用量(块/m3)=127×墙厚砖数÷墙厚×(1+损耗率)砂浆用量(m3/m3)=【1-砖单块体积(m3/块)×砖净用量(块/m3)】×(1+损耗率)常见砌筑材料的定额损耗率,如表7-2所示:表7-2常见砌筑材料的定额损耗率材料名称工程类别定额损耗率(%)普通粘土砖砖基础地面、屋面实砌砖墙矩形砖柱、砖水塔砖烟囱异性砖柱3.04.07.0毛石2.0多孔砖加气混凝土砌块轻质混凝土砌块硅盐酸砌块混凝土空心砌块煤渣空心砌块轻质砌体2.07.02.02.02.03.0砌筑砂浆砖砌体毛石、方整石多孔砖加气混凝土砌块硅酸盐砌块1.01.010.02.02.03.砌砖1)砖砌体均包括原浆勾缝用工,加浆勾缝时,按装饰工程相应项目另行计算。【知识链接】原浆勾缝就是利用在砌墙时砖缝里挤出来的灰进行勾缝,原浆勾缝只能在砌墙时同步进行,加浆勾缝则是在墙砌好后,再进行勾缝,由于砌墙时的砂浆已经硬化,所以必须另外配制砂浆,因此叫加浆勾缝,加浆勾缝属于清水墙的装饰,应套用第九章装饰的定额。2)粘土砖砌体计算厚度,按表7-3规定计算:表7-3粘土砖砌体计算厚度表砖数(厚度)1/41/23/411.522.53计算厚度(㎜)531151802403654906157403)女儿墙按外墙计算,砖垛、附墙烟囱、三皮砖以上的腰线和挑檐等体积,按其外形尺寸并入墙身体积计算。不扣除每个横截面积在0.1㎡以下的孔洞所占体积。但洞内的抹灰工程量亦不增加。4)零星项目系指小便池槽、蹲台、花台、隔热板下砖墩、石墙砖立边和虎头砖等。5)2砖以上砖挡土墙执行砖基础项目,2砖以内执行砖墙相应项目。6)设计砖砌体中的拉结钢筋,按相应章节另行计算。【特别提示】砖砌体中的拉结筋,按设计施工规范要求,要按钢筋的计算方法计算,构造柱与墙体拉结筋如图7.2所示。7)多孔砖包括粘土多孔砖和粉煤灰、煤矸石等轻质多孔砖,定额中列出KP型砖和模数砖两种规格,并考虑了不够模数部分由其他材料填充。8)粘土空心砖按基空隙率大小分承重型空心砖和非承重型空心砖。9)空心砖和空心砌块墙中的混凝土芯柱、混凝土压顶及圈梁等,按相应章节另行计算。10)多孔砖、空心砖和砌块,砌筑弧形墙时,人工乘以1.1、材料乘以1.03系数。图7.2构造柱与墙身拉结筋4.砌石1)定额中石材按其材料加工程度,分为毛石、整毛石和方整石。使用时应根据石料名称、规格分别套用。2)方整石柱、墙中石材按400㎜(长)×220㎜(高)×200㎜(厚)规格考虑,设计不同时,可以换算。块料和砂浆的总体积不变。3)毛石护坡高度超过4m时,定额人工乘以1.15的系数。4)砌筑弧形基础、墙时,按相应定额项目人工乘以系数1.1。5)整砌毛石墙(有背里的)项目中,毛石整砌厚度为200㎜;方整石墙(有背里的)项目中,方整石整砌厚度为220㎜,定额均已考虑了拉结石和错缝搭砌。5.砌块1)小型空心砌块墙定额选用190系列(砌块宽b=190mm),若设计选用其他系列时,可以换算。2)砌块墙中用于固定门窗或吊柜、窗帘盒、暖气片等配件所需的灌注混凝土或预埋构件,按相应章节另行计算。7.1.3轻质墙板1.轻质墙板,适用于框架、框剪结构中的内外墙或隔墙,定额按不同材质和墙体厚度分别列项。2.轻质条板墙。不论空心条板或实心条板,均按厂家提供墙板半成品(包括板内预埋件,配套吊挂件、U形卡等),现场安装编制。3.轻质条板墙中与门窗连接的钢筋码和钢板(预埋件),定额已综合考虑,但钢柱门框、铝门框、木门框及其固定件(或连接件)按有关章节相应项目另行计算。【特别提示】钢丝网架水泥夹心板厚是指钢丝网架厚度,不包括抹灰厚度。括号内尺寸为保温芯材厚度。【知识链接】各种轻质墙板综合内容如下:1)GRC轻质多孔板适用于圆孔板、方孔板,其材质适用于水泥多孔板、珍珠岩多孔板、陶粒多孔板。2)挤压成型混凝土多孔板即AC板,适用于普通混凝土多孔板和粉煤灰混凝土混凝土多孔板、陶粒混凝土多孔板、炉渣与膨胀珍珠岩多孔板等。3)石膏空心条板适用于石膏珍珠岩空心条板、石膏硅酸盐空心条板。4)GRC复合夹芯板适用于水泥珍珠岩夹芯板、岩棉夹芯板。7.2工程量计算规则7.2.1砌筑界线的划分1.基础与墙身的界限划分1)基础与墙身采用同一种材料时,以设计室内地面为界(有地下室的,以地下室室内设计地面为界)。以下为基础,以上为墙身,如图7.3()所示。2)基础与墙身使用不同材料时,若两种材料的交界处在设计室内地面±300mm以内时,以交界处为分界线,如图7.3(b)所示;若超过±300mm时,以设计室内地面为分界线,如图7.3(c)所示。3)砖、石围墙,以设计室外地坪为界,以下为基础,以上为墙身。()(b)(c)图7.3基础与墙身的分界线2.墙体高度与长度的确定1)外墙高度:下起点为基础与墙身的分界线,上止点分以下几种情况考虑:(1)平屋面算至钢筋混凝土板顶,如图7.4()、(b)所示;(2)坡屋面无檐口顶棚者算至屋面板底,如图7.4(c)所示;(3)有屋架无顶棚者算至屋架下弦底加300mm,如图7.4(d)所示;(4)有屋架且室内外均有顶棚者,高度算至屋架下弦底加200mm,如图7.4(e)所示;(5)山墙高度按其平均高度计算,如图7.4(f)所示;()(b)(c)(d)(e)(f)图7.4外墙高度示意图()混凝土压顶(b)砖砌压顶图7.5女儿墙高度示意图(6)女儿墙高度自外墙顶面算至混凝土压顶底部,如图7.5所示;2)内墙高度:下起点以楼板面为起点(底层为基础与墙身的分界线),上止点分为以下几种情况考虑:(1)位于屋架下弦者,算至屋架下弦底,如图7.6()所示;(2)无屋架者算至顶棚底另加100mm,如图7.6(b)所示;(3)有钢筋混凝土楼板隔层者,算至楼板底,如图7.6(c)所示;(4)不同板厚压在同一个墙上时,按平均高度计算,如图7.6(d)所示;(5)位于梁下的内墙高度算至梁底面,如图7.6(e)所示。3)外墙长度:按设计外墙中心线长度计算;4)内墙长度:按设计墙间净长计算;5)女儿墙长度:按女儿墙中心线长度计算。()(b)(c)(d)(e)图7.6内墙高度示意图【特别提示】框架间墙体高度,自框架梁顶面算至上一层框架梁底面,框架间墙长度按设计框架柱间净长线计算,如图7.7所示:图7.7框架间墙体高度示意图7.2.2工程量的计算1.基础计算原则:各种基础均以图示尺寸按立方米计算体积。基础砌筑工程量=S外墙基础断面×L中+S内墙基础断面×L内-V扣除+V增加其中:V扣除——指面积在0.3m2V增加——指附墙垛、基础宽出的部分体积。【特别提示】基础大放脚T形接头处的重叠部分以及嵌入基础的钢筋、铁件、管道、基础防潮层、单个面积在0.3㎡以内的孔洞所占体积不予扣除,但靠墙暖气沟的挑檐亦不增加,附墙垛基础宽出部分体积并入基础工程量内。【知识链接】砖基础的砌筑通常采用等高式或者间隔式两种方法,如图7.8所示:()等高式 (b)间隔式图7.8等高式与间隔式基础大放脚示意图对砖基础而言:基础工程量计算分为两部分,一是将基础墙的体积算至基础底,二是将基础两侧大放脚体积算出。因此,断面面积可以如下计算:S基础断面=基础墙宽×基础高+大放脚折加面积大放脚增加的断面面积、折加高度可按大放脚形式查表7-4计算。表7-4基础大放脚折加高度和大放脚增加断面积表放脚层数折加高度(m)增加断面1/2砖(0.115)1砖(0.24)1.5砖(0.365)2砖(0.49)m2等高不等高等高不等高等高不等高等高不等高等高不等高一0.1370.1370.0660.0660.0430.0430.0320.0320.01580.0079二0.4110.3420.1970.1640.1290.1080.0960.080.04730.0394三0.3940.3280.2590.2160.1930.1610.09450.0945四0.6560.5250.4320.3450.3210.2530.15750.126五0.9840.7880.6470.5180.4820.380.23630.189六1.3781.0830.9060.7120.6720.530.33080.25992.墙体计算原则:各种砌砖、砌石、砌块的墙体以图示尺寸按立方米计算体积;轻质墙板按设计图示尺寸以平方米计算面积。砌体墙工程量砌筑工程量=(墙体长度×墙体高度-S扣)×墙体设计厚度其中:S扣——指门窗洞口、过梁、嵌入墙身的钢筋混凝土柱、梁所占墙体的面积。【特别提示】计算墙体时,应扣除门窗洞口、过人洞、空圈、嵌入墙身的钢筋混凝土柱、梁(包括过梁、圈梁、挑梁)、砖平璇、砖过梁、暖气包壁龛的体积;不扣除梁头、外墙板头、檩头、垫木、木楞头、沿椽木、木砖、门窗走头、墙内的加固钢筋、木筋、铁件、钢管及每个面积在0.3㎡以内的孔洞等所占体积;突出墙面的窗台虎头砖、压顶线、山墙泛水、烟囱根、门窗套及三皮砖以内的腰线和挑檐体积亦不增加。墙垛、三皮砖以上的腰线和挑檐等体积,并入墙身体积内计算。混凝土过梁按门窗洞口宽加500mm乘以设计高度乘以设计厚度计算,砖平旋按门窗洞口宽度加100㎜乘以高度(洞口宽小于1500㎜时,高度按240㎜;大于1500㎜时,高度按365㎜)乘以设计厚度计算(如图7.9所示)。平砌砖过梁按门窗洞口宽度加500㎜,高度按440㎜计算(如图7.10所示)。图7.9砖平旋V=(L+0.1)×0.24×b当L≤1.5m时;V=(L+0.1)×0.365×b当L>1.5m时。图7.10平砌砖过梁【知识链接】混凝土过梁的长度按照图纸规定计算,如果图纸未作规定,实、则按门窗洞口宽度一侧各加250mm计算过梁长度。如图7.11所示。3.其他砌筑1)砖台阶按设计图示尺寸以立方米计算。2)砖砌栏板按设计图示尺寸扣除混凝土压顶、柱所占的面积,以平方米计算。3)预制水磨石隔断板、窗台板,按设计图示尺寸以平方米计算。图7.11钢筋混凝土过梁4)砖砌地沟不分沟底、沟壁按设计图示尺寸以立方米计算。5)石砌护坡按设计图示尺寸以立方米计算。6)乱毛石表面处理,按所处理的乱毛石表面积或延长米,以平方米或延长米计算。7)厕所蹲台、小便池槽、水槽腿、花台、砖墩、毛石墙的门窗砖立边合窗台虎头转、锅台等定额未列的零星项目,按设计图示尺寸以立方米计算,套用零星砌体项目。7.3工程量计算与定额应用【应用案例3-1】某工程基础平面图和剖面图如图7.12所示,已知该工程土壤为二类土,试计算该砖基础工程量,套用定额项目。()基础平面图(b)基础剖面图图7.12【应用案例7-1】附图解:1.计算基数L中=(11.40+0.5-0.37+9.90+0.5-0.37)×2=43.12(m)L内=(4.8-0.12×2)×4+(9.9-0.12×2)×2=37.56(m)2.计算基础体积基础体积=墙厚×(设计基础高度+折加高度)×基础长度基础设计高度为1.40-0.20=1.20m,内、外墙均采用等高三层砌筑方法,基础墙厚分别为0.24m和0.365m,查表,知其折加高度分别是0.394m和0.259m。外墙基础体积V中=0.365×(1.20+0.259)×43.12=22.96(m3)内墙基础体积V内=0.24×(1.20+0.394)×37.56=14.37(m3)V总=22.96+14.37=37.33m3【应用案例7-2】某工程基础平面图和断面图如图7.13所示,试计算基础工程量。()基础平面图(b)基础断面图图7.13【应用案例7-2】附图解:1.计算基数L中=(3.30×3+5.40)×2=30.60mL内=(5.40-0.24)×2=10.32m2.计算砖基础工程量砖基础工程量=(0.80+0.30)×0.24×(30.60+10.32)=10.80m套用定额3-1-1,M5砂浆砖基础定额基价=1862.46元/10m3定额直接费=10.80/10×1862.46=2011.46元3.计算毛石基础工程量毛石基础工程量=[(1.24-0.20×2)×0.35+(0.84-0.15×2)×0.35]×(30.60+10.32)=19.76m套用定额3-2-1,M5砂浆乱毛石基础定额基价=1190.97元/10m3定额直接费=19.76/10×1190.97=2353.36元【应用案例7-3】已知条件同【引例】,根据所学知识,计算墙体工程量,套用定额项目。解:L中=(3.00×3+8.00+2.00)×2=38.00mL内=(8.00-0.240)×2=15.52m240砖外墙工程量=[38×(3.3-0.3)-1.00×2.4×2-1.20×2.4-1.5×1.5×3-1.80×1.50-(1.5×2+1.7+2.0×3+2.3)×0.24]×0.24=22.50m240砖内墙工程量=15.52×(3.3-0.13)×0.24=11.81m240女儿墙工程量=38×0.5×0.24=4.56m240砖墙工程量=22.50+11.81+4.56=38.87m套用定额3-1-14,M2.5混浆混水砖墙定额基价=1779.89元/10m3定额直接费=38.87/10×1779.89=6918.43元【应用案例7-4】已知某建筑物平面图和剖面图如图7.14所示,三层,层高均为3.0m,混水砖墙,内外墙厚均为240mm;外墙有女儿墙,高900mm,厚240mm;现浇钢筋混凝土楼板、屋面板厚度均为120mm。门窗洞口尺寸:M1:1400㎜×2700mm,M2:1200㎜×27000mm,C1:1500㎜×1800mm,(二、三层M1换成C1)。门窗上设置圈梁兼过梁,240㎜×180mm,计算墙体工程量,并确定定额项目。解:L中=(3.6×3+5.8)×2=33.2(m)L内=(5.8-0.24)*2=11.12(m)240砖外墙工程量={33.2×[3-(0.18+0.12)]×3-1.4×2.7-1.5×1.8×17}×0.24=52.62m240砖内墙工程量=[11.12×(3-0.12)×3-1.2×2.7×6]×0.24=18.39m240砖砌女儿墙工程量=33.2×0.9×0.24=7.17240混水砖墙工程量=52.62+18.39+7.17=78.18套用定额3-1-14,M2.5混浆混水砖墙定额基价=1779.89元/10m3定额直接费=78.18/10×1779.89=13915.38元()平面图(b)剖面图图7.14【应用案例7-4】附图【应用案例7-5】某工程基础平面图和断面图如图7.15所示,试计算毛石基础、砖基础工程量,确定定额项目。解:1.计算基数L中=(2+6+0.84)×2+4.2×(4+4)=51.28mL内=(6-0.24)×3=17.28m2.毛石条形基础工程量V1=51.28×(1.0+0.62)×0.35×17.28×(0.8+0.52)×0.35=37.06m套用定额3-2-1定额基价=1190.97元/10m3定额直接费=37.06/10×1190.97=4413.73元3.砖条形基础工程量V2=51.28×0.70×0.24+17.28×0.70×0.24=11.52m砖独立基础工程量V3=[(0.6×0.6+0.48×0.48+0.36×0.36)×0.12+0.24×0.24×0.3]×3=0.31m 砖基础工程量合计=11.52+0.31=11.83m3 套用定额3-1-1定额基价=1682.46元/10m3定额直接费=11.83/10×1682.46=1990.35元()基础平面图(b)1-1断面图(c)ZJB-B断面图(d)2-2断面图(e)ZJ独立基础平面图图7.15【应用案例7-5】附图【应用案例7-6】 某建筑物平面图、墙体剖面图如图7.16所示,M1:1800㎜×2700mm,C1:1500㎜×1800mm,试计算墙体工程量,确定定额项目。平面图图7.16【应用案例7-2】附图解:1.计算基数L中=(6.60+6.60)×2+8.40-0.24×6+0.36×4=34.80mL内=8.40-0.24=8.16mL中女儿墙=(6.60+6.60)×2+8.4-0.24×6+3.14×4.20=46.55m2.计算墙体工程量直形外墙工程量=[34.80×3.3-1.50×1.80×7-1.80×2.70-(1.50+0.50)×0.18×7-(1.80+0.50)×0.18]×0.24=21.16m内墙工程量=[8.16×(3.30-0.13)-1.80×2.70-(1.80+0.50)×0.18]×0.24=4.94m3弧形外墙工程量=3.14×4.20×0.24×3.3=10.45m240女儿墙工程量=46.55×0.60×0.24=6.70m墙体工程量合计=21.16+4.94+10.45+6.70=43.25m套用定额3-1-14定额基价=1779.89元/10m3定额直接费=43.25/10×1779.89=7698.02元弧形外墙另加工料,套用定额3-1-17定额基价=62.56元/10m3定额直接费=10.45/10×62.56=65.38元本章小结本章主要介绍了砌筑工程的常见材料、主要形式、做法及相应的工程量计算,其中基础、墙体的计算是本章的重点,通过本章的学习,要求学生应掌握以下内容:1.基础与墙身的界限划分1)基础与墙身采用同一种材料时,以设计室内地面为界(有地下室的,以地下室室内设计地面为界)。以下为基础,以上为墙身。2)基础与墙身使用不同材料时,若两种材料的交界处在设计室内地面±300mm以内时,以交界处为分界线,若超过±300mm时,以设计室内地面为分界线。3)砖、石围墙,以设计室外地坪为界,以下为基础,以上为墙身。2.墙体高度与长度的确定1)外墙高度,下起点为基础与墙身的分界线,上止点分以下几种情况考虑:①平屋面算至外墙屋面板底;②坡屋面无檐口顶棚者算至屋面板底;③有屋架无顶棚者算至屋架下弦底加300mm;④有屋架且室内外均有顶棚者,高度算至屋架下弦底加200mm;⑤山墙高度按其平均高度计算;⑥女儿墙高度自外墙顶面算至混凝土压顶底部;2)内墙高度,下起点以楼板面为起点(底层为基础与墙身的分界线),上止点分以下几种情况考虑:①有钢筋混凝土楼板隔层者,算至楼板底;②位于屋架下弦者,算至屋架下弦底;③无屋架者算至顶棚底另加100mm;④不同板厚压在同一个墙上时,按平均高度计算;⑤位于梁下的内墙高度算至梁底面;⑥墙上一边压板,一边不压板时,高度按不压板的一侧计算;3)外墙长度,按设计外墙中心线长度计算;4)内墙长度,按设计墙间净长计算;5)女儿墙长度,按女儿墙中心线长度计算。3.能够熟练地套用定额项目。【推荐阅读资料】1.山东省建设厅.山东省建筑工程消耗量定额.北京:中国建筑工业出版社,20032.山东省建设厅.山东省建筑工程量计算规则.济南:山东省建设厅,20033.山东省工程建设标准定额站.山东省建筑工程计价依据交底培训资料.济南:山东省工程建设标准定额站,20034.黄伟典.建设工程计量与计价.北京:中国环境科学出版社,20065.山东省工程造价信息网http:///6.济南工程造价信息网http:///【习题】1.选择题: (1)按照“全国统一建筑工程预算工程量计算规则”,计算砖墙体工程量时应扣除()体积。()A.梁头B.外墙板头C.暖气包壁龛D.门窗走头 (2)多孔砖、空心砖合砌块,砌筑弧形墙时,人工乘以系数(),材料乘以系数()。A.1.21.05B.1.11.00C.1.11.03D.1.031.1 (3)定额中,下列应该套用零星砌体项目的是:()A.台阶B.花台C.锅台D.楼梯栏板(4)毛石护坡高度超过4m时,定额人工需乘以系数()A.1.5B.1.15C(5)墙体和基础的分界线是以()A.设计室外地面B.设计室内地面C.勒脚D.设计室内地面300mm以下2.填空题:(1)基础与墙身采用同一种材料时,以为界(有地下室的,以地下室为界),以下为基础,以上为墙身。(2)计算墙体时,应扣除、过人洞、空圈、嵌入墙的、砖平璇、砖过梁、暖气包壁龛的体积;不扣除、外墙板头、檩头、垫木、木楞头、沿椽木、木砖、门窗走头、、木筋、铁件、钢管及每个面积在以内的孔洞等所占体积;(3)砖台阶按设计图示尺寸以计算。砖砌栏板按设计图示尺寸扣除混凝土压顶、柱所占的面积,以计算。(4)外墙高度,有屋架无顶棚者算至屋架下弦底加;有屋架且室内外均有顶棚者,高度算至屋架下弦底加。内墙高度,无屋架者算至顶棚底另加。(5)女儿墙高度自算至混凝土压顶。长度按计算。3.简答题: (1)墙体的高度定额规则是如何规定的?(2)每立方米砌体砖和砂浆的用量是多少?写出计算公式。(3)条形基础怎样计算工程量?(4)墙体怎样计算工程量?4.案例分析: (1)某工程基础平面图和断面图如图7.17所示,试计算毛石基础、砖基础工程量,确定定额项目。()基础平面图(b)条形基础断面图(c)独立基础断面图图7.17案例分析(1)附图 (2)如图7.18所示,某建筑物,框架结构,一层,层高3.6m,墙身用M5.0混合砂浆砌筑加气混凝土砌块,墙厚均为240mm,女儿墙砌筑煤矸石空心砖,高550mm,混凝土压顶240×50mm,框架柱断面240×240mm,到女儿墙顶,框架梁断面240×500mm,门窗洞口上面均设置钢筋混凝土过梁240×180mm,M1:2200×2700mm,,.M2:1000×2700mm,C1:1800×1800m,C2:2200×1800mm。试计算墙体砌筑工程量,确定定额项目。()平面图(b)墙身详图图7.18案例分析(2)附图20**年3月混凝土结构转换层施工技术研究项目一超高层转换层结构分类及其适用施工方法的选择归纳

目录第一部分超高层转换层结构分类及其适用施工方法的选择归纳 11.1转换层结构的定义和功能 11.2转换层的应用与发展现状 21.2.1转换层结构的研究现状 21.2.2转换层结构的发展趋势 31.3转换层结构的形式与分类 141.3.1转换层按受力状态的分类 14梁式转换结构(详见实例1.6.4) 15厚板式转换结构(详见实例1.6.5) 16箱形转换结构(详见实例1.6.6) 17桁架转换结构(详见实例1.6.7) 18斜柱转换结构(详见实例1.6.8) 191.3.2转换层按结构功能的分类 201.4转换层结构形式的比较及特点 201.4.1梁式和厚板式转换层 201.4.2梁式和桁架式转换层 211.4.3转换层的特点 211.5超高层建筑转换结构施工技术研究 221.5.1转换层结构的施工特点 221.5.2转换层混凝土结构施工技术控制要点 23转换层大体积混凝土的配合比设计 24转换层混凝土的浇筑 251.5.3转换层钢筋工程施工技术控制要点 34钢筋的翻样和下料 34钢筋连接 34钢筋的绑扎与固定 36附加钢筋的设置 40钢筋的排布 42钢筋工程施工流程图 43预应力工程 451.5.4转换层型钢工程施工技术控制要点 49转换层结构中使用型钢混凝土结构构件的优点: 49型钢混凝土转换梁结构的连接形式 49型钢混凝土梁(空腹式桁架)施工的流程 501.5.5模板工程 51模板工程的组成和基本要求 51模板结构的设计 521.6超高层建筑物结构施工方法及实例研究 571.6.1落地支撑法施工工艺 571.6.2利用叠合梁原理的施工工艺 581.6.3吊模法的施工工艺 611.6.4大连东特新居二期33-1号楼(梁式转换结构) 64工程概况 64施工方案选择 64施工顺序 65转换层施工 651.6.5澳门南湾A12号地段住宅发展项目(厚板式转换结构) 68工程概况 68工程特点 68施工工艺流程及操作要点 69支撑体系及临边、洞口设计 70模板设计 70支模 70楼梯间 74钢筋绑扎 75混凝土配合比设计 770混凝土浇筑 781混凝土养护 792材料与设备 793质量控制 804安全措施 815环保措施 816效益分析 821.6.6广西某高层商住楼(箱形转换结构) 82工程概况 82施工顺序 83模板工程 84钢筋工程 85混凝土工程 861.6.7浙江电力调度大楼(桁架转换结构) 86工程概况 87主要施工难点和技术关键 88施工顺序确定 89主要技术措施 89钢结构安装 89混凝土结构施工要点 91安全保证措施 921.6.8沈阳某高层建筑(斜柱转换结构) 92工程概况 96工程难点 96主要技术措施 97参考文献 100第一部分超高层转换层结构分类及其适用施工方法的选择归纳第一部分超高层转换层结构分类及其适用施工方法的选择归纳1.1转换层结构的定义和功能近年来国内外高大建筑的数量越来越多,其建筑及结构形式向着体型复杂、功能多样的方向发展,其目的在于为人们提供良好的生活环境和工作条件。在同一座建筑中,沿房屋高度方向建筑功能要发生变化,上部楼层布置旅馆、住宅,中部楼层用作办公用房,下部楼层作商场、餐馆和文化娱乐设施之用,由于上下楼层建筑功能的不同,所以需相应采用不同的结构布置形式。因建筑功能需要,上部小空间,下部大空间,上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地,而通过水平转换结构与下部竖向构件连接,这样构成的高层建筑结构称为带转换层的高层建筑结构。从建筑功能上看,上部楼层需要采用小开间的轴线和布置较多的墙体以满足旅馆和住宅的功能需求,中部楼层则需要小的或中等大小的室内空间,可以在柱网中布置一定数量的墙体以满足办公用房的功能需求,下部楼层则需要采用尽可能大的自由灵活的室内空间,要求柱网尺寸大、墙体尽量少,以满足商场、餐馆等公用设施的功能需求。这种要求与结构的合理、自然布置正好相反,因为结构下部楼层受力很大,即正常应当下部刚度大、墙多、柱网密,到上部逐渐减少。这样,结构的正常布置与上述建筑功能对空间的需求正好相互矛盾。见图1-1(a)结构的正常布置(b)建筑功能对空间的要求图1-1结构正常布置与建筑功能的矛盾示意图为了满足建筑功能的要求,结构必须以与常规方式相反进行布置,上部小空间,布置刚度大的剪力墙,下部大空间,布置刚度小的框架柱。由于不同的建筑使用功能要求不同的空间划分布置,相应地,要求不同的结构形式,如何将他们之间通过合理地转换过渡,沿竖向组合在一起,就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。为此,必须在结构转换的楼层设置转换层,称为结构转换层。在高层建筑结构的底部,当上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接贯通落地时,应设置结构转换层,在结构转换层布置转换构件。转换结构构件可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形结构、V形柱式等;非抗震设计和6度抗震设计时转换构件可采用厚板,7、8度抗震设计的地下室转换构件可采用厚板。这种因建筑功能需要,下部大空间,上部部分竖向构件不能直接连接贯通而通过水平转换构件与下部部分竖向构件连接,构成的高层建筑结构为带转换层的高层建筑结构。转换层在建筑功能上的作用主要有:1.提供大的室内空间;2.为建筑物提供大的入口;3.在高层建筑中部提供大空间。1.2转换层的应用与发展现状1.2.1转换层结构的研究现状五六十年代,前苏联、东欧一些学者提出了柔性底层房屋的方案,也就是上层全部为剪力墙,下部为框架的结构体系,并认为柔性底层有利于隔震,提高整座建筑物的抗震能力,因而兴建了不少这样的房屋,这也是首次通过设置转换层而取得底层大空间的尝试。但是,实践表明柔性底层房屋并不具有人们所期望的隔震、抗震能力,底层框架柱不能承受过大变形,在地震中容易破坏而使整座建筑物倒塌。例如1964年前南斯拉夫斯科比耶地震,这类房屋倒塌或严重破坏;1978年罗马尼亚布加勒斯特地震,许多这样的房屋由于底层柱破坏而倒塌;1988年12月前苏联亚美尼亚地震中又总结出一个教训:底层柔性房屋的抗震性能很差,破坏严重。我国在这方面的研究以及实际工程的应用始于70年代中期,1975年首先在上海天目路建成了13层住宅(上层为剪力墙,下层部分改为框架),并对其进行了现场应力实测、光弹性试验、钢筋混凝土模型试验及框支剪力墙有限元分析等一系列研究。1981—1983年,对12层底层大空间剪力墙结构住宅模型(1/6)是否是模型的比例?进行了输入地震比波的拟动力试验,并在大连建成了一幢15层的友好广场住宅。1984—1986年,中国建筑科学研究院结构研究所进行了一幢12层底部大空间上为鱼骨式剪力墙模型(1/6)的拟动力试验研究,1988—1989年,还进行了一幢32层大底盘大空间有机玻璃模型的静力试验和振动台试验;另外,清华大学也进行了两个1/24混凝土模型的振动台试验研究。这些研究为底部大空间剪力墙结构的整体刚度和楼层相对刚度的选择和控制,提供了试验和理论上的技术依据。是否是模型的比例?对框支剪力墙结构中框支梁的研究,国内目前主要进行了有限元分析研究以及一些工程实践的经验总结。通过这些研究和总结,对转换梁的受力特征有了较为全面的认识,获得了可靠的设计依据,己作为一种特殊的结构体系反映在新规范中。从70年代中期,国内开始尝试使用底层大开间剪力墙结构(即梁式转换层),到现在短短的二十年时间,梁式转换层的工程应用发展较快。目前,在高层建筑转换层结构中,梁式转换的应用最为广泛,约占70%左右,从结构传力方式看,梁式转换层具有传力直接、明确和传力途径清楚的优点。转换梁具有受力性能好、工作可靠、构造简单的有点,结构设计也相对容易,因此工程实践应用较多。但由于受荷大,梁的断面尺寸必然很大,势必出现“强梁弱柱”的现象,对抗震不利。这就提出了一个必须解决的课题,那就是—采用有效途径减小转化层的断面尺寸,保证上下层结构的刚度比。我国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间,其中尤以二十至三十五层居多。我国国内已建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,可见这个高度范围内的高层建筑是与我国城市的经济发展和需求水平相适应的,因而应用最多。在建筑功能的要求上,高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆,高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场,地上1-7层左右为商场、娱乐场所等,上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办公室。有统计表明,高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分,由于梁、柱或板的尺寸较大,所以从模板的支撑系统,钢筋的绑扎、钢桁架的安装或预应力的张拉顺序,大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制。在某种程度上可以说,转换层施工是高层建筑的“瓶颈”,如果说一幢高层建筑在支撑系统选择,钢筋绑扎,混凝土浇注,预应力张拉,机械设备的选择等方面做到方案科学,现场施工组织合理,定会带来良好的经济效益和社会效益。1.2.2转换层结构的发展趋势针对以上结构的要求,在转换层结构层采用以下方式来实现转换结构的断面减小:(1)钢骨混凝土转换层的应用:由于钢骨混凝土梁承载力高,刚度好,可大大减小截面尺寸,且塑性、耐久性和抗震性能也优于钢筋混凝土梁。(2)预应力混凝土转换层的应用:预应力技术的应用可减小截面尺寸,能有效地控制裂缝、刚度,非常适合大跨度转换层。(3)改善转换梁的受力性能:(a)斜向支撑的应用:即在转换梁上部框架中布置一定数量的斜腹杆,使转换梁上相当一部分垂直荷载改变传力方向,起到类似拱传力的作用;(b)转换梁加腋的应用:转换梁的断面往往由受剪控制,设法增加支座的抗剪能力就可以降低转换梁断面,采用加腋可办到;(c)叠层桁架结构的应用:即由多层桁架组成,共同承担竖向荷载,设置斜腹杆,改变传力方向;(d)斜柱转换:利用在转换层增加的斜柱,让上部层的荷载直接作用在柱上,使受力更加明确和直接,大大的减小装换梁的断面。表1-1转换层结构的应用情况统计表序号工程名称总层数转换层上部结构类型转换形式转换楼层混凝土标号最大截面尺寸或板厚m所用材料支撑方式施工中经验推广1郑州裕达国贸大厦45框-筒梁式6C501.5×3.0型钢混凝土吊模支撑吊模法2郑州裕鸿花园28框架剪力墙梁式4C501.0×1.9钢筋混凝土落地支撑法转换梁钢筋对焊技术3郑州金融广场29框架剪力墙板式4C401.66钢筋混凝土叠合梁原理混凝土分层浇筑4郑州人民医院商住楼32短肢剪力墙板式5C501.7钢筋混凝土落地支撑法测温技术5郑东新区CBD区商住楼A-57#A-59#23框支剪力墙梁式2C600.8×1.8钢筋混凝土落地支撑法转换梁钢筋直螺纹连接技术6广州灏景轩45筒中筒梁式7C501.5×4.2钢筋混凝土桁架支撑—7水产大厦(江苏省)—框架结构桁架式2——预应力钢筋混凝土落地支撑法—8中天广场——梁式C608.5高围身转换梁钢筋混凝土桁架支撑分层浇灌送风吹浆法结合9江苏省交通指挥控制中心——预应力曲梁4————10日升昌大厦(惠州市)22剪力墙结构梁式4C300.95×2.2钢筋混凝土落地支撑法—11广州市中山七路商住楼24—梁式C453.0×2.0钢筋混凝土—温控技术12广州世纪广场32剪力墙结构梁式7C401.3×2.5钢筋混凝土—循环水养护13华福大厦(福州市)31短肢剪力墙梁式8——钢筋混凝土落地支撑法钢纤维混凝土的应用14顺德市富丽大厦29框剪结构梁式6—0.6×2.0钢筋混凝土设计与施工结合设计与施工相结合的理念15万科都市花园(天津市)24剪力墙板式3钢混1.9钢筋混凝土叠合梁原理法界面处理16深圳城市广场35剪力墙梁式5C401.55×2.4型钢混凝土结构叠合梁原理法叠合梁原理施工方法17深圳西海湾花园18剪力墙板式3C401.4钢筋混凝土落地支撑法混凝土18钦州市交通服务综合楼21剪力墙结构梁式4C401.0×2.5钢筋混凝土叠合梁原理法叠合梁原理施工方法19汇通综合业务大楼(成都市)35框筒结构梁式4C601.2×4.6钢筋混凝土钢桁架支撑预埋型钢桁架作为模板支撑20深圳帝景峰大厦35框支剪力墙梁-1C600.8×2.2钢筋混凝土落地支撑法支撑计算21甘肃地税局高层综合楼—剪力墙梁4C600.7×2.9钢筋混凝土叠合梁原理法叠合梁原理施工方法22杭州铁路新客站17框架结构箱形梁15C601.8×3.5壁厚0.4预应力混凝土落地支撑法—23深圳俊园工程47框筒梁式11C502.0×2.5钢筋混凝土落地支撑法荷载传递法支撑24西湖湖滨花园4#楼30—梁式2C400.9×3.5钢筋混凝土—混凝土施工25大连越秀广场大厦32剪力墙结构梁式5C452.2×3.2钢筋混凝土落地支撑法混凝土施工26金桥广场(福建省)31剪力墙结构板式6C452.2钢筋混凝土下部结构加强大体积混凝土温差控制27青岛某高层建筑28剪力墙结构梁式3C401.2×3.45钢筋混凝土门式支撑支撑28煤炭武汉设计研究院科技综合楼框筒结构梁2-3C500.9×5.1钢筋混凝土叠合梁原理法支撑29雁城海洋大厦17框架结构预应力桁架5C40—预应力混凝土—桁架30深圳蛇口四海化庭工程23剪力墙结构梁式5C451.2×2.0钢筋混凝土叠合梁原理叠合梁原理法施工31深圳白沙岭居住区20-22商住楼33剪力墙结构箱形结构3C40—钢筋混凝土——32艺丰大厦(黑龙江省)35筒结构梁式6—1.4×4.0钢筋混凝土叠合梁原理叠合梁原理法施工33深圳佳宁娜友谊广场33剪力墙结构板式6C302.8钢筋混凝土叠合梁原理与钢桁架支撑结合模板支撑系统施工方法34富景大厦(惠阳市)33剪力墙结构梁式9C501.0×2.8钢筋混凝土叠合梁原理叠合梁原理分三次浇筑35云都苑(上海市)26—梁板结合4—板1.4钢筋混凝土荷载传递法支撑荷载传递法36富怡苑(深圳市)24剪力墙结构梁式3C350.8×1.8钢筋混凝土叠合梁原理叠合梁原理法施工37湖北大厦(厦门市)31框剪结构梁式51.25×2.93钢筋混凝土落地支撑法钢筋工程施工方法38银星商城(重庆市)28框筒结构V形柱9-10——钢筋混凝土落地支撑法利用V形柱进行转换39金厦苑大厦(重庆市)35框支剪力墙结构梁式C501.2×2.0杜拉纤维混凝土落地支撑法混凝土外加剂施工方法40芜湖新百大厦(芜湖市)31框支剪力墙结构梁式7C401.0×3.0钢筋混凝土叠合梁原理—41南京电信局鼓楼多媒体通讯楼30巨型框架结构梁式6\13\20——型钢混凝土—型钢桁架吊装技术42汇港名苑(深圳市)32剪力墙结构板式(南)5C40C602.2钢筋混凝土叠合梁原理叠合梁原理法施工43衡阳市巴可大厦17框架结构预应力桁架5C40钢筋混凝土—混凝土桁架中张拉预应力钢筋44高校教师村(广州天河区)31框架剪力墙梁式4C401.2×3.0钢筋混凝土门架式支撑门式钢架和叠合梁原理结合方法45广州市龙口西路某高层32框剪结构梁式4—2.0×2.5钢筋混凝土门式脚手架混凝土的温度控制46西湖湖滨花园4#楼30框剪结构梁式2C401.8×2.35钢纤维混凝土叠合梁原理法混凝土配合比设计47聚龙大厦(深圳市)32框架剪力墙梁式3C50—钢筋混凝土荷载传递方案下部梁加腋增加承载力48银丰花园(天津市)28框剪梁式4C450.75×2.0钢筋混凝土利用叠合梁叠合梁施工方法49珠海凤凰花园工程28剪力墙结构梁式3—1.8×2.5钢筋混凝土下部结构加强加强下部结构保证荷载有效传递50济南东兴商住楼30剪力墙结构梁式4C501.15×2.8钢筋混凝土—裂缝控制51保定康乐广场高层住宅25剪力墙结构梁式2C451.71钢筋混凝土叠合梁原理法混凝土的温控方法52株洲市房地产大厦26框支剪力墙结构梁式9C400.6×2.2钢筋混凝土叠合梁原理叠合梁原理法施工53郑州未来城市花园25框支剪力墙结构梁式3C401.0×2.0钢筋混凝土钢排架支撑施工方案的优化54广东省交通大厦33框支剪力墙结构梁式7C500.8×2.4钢筋混凝土荷载传递支撑荷载传递的施工方法55龙电大厦(哈尔滨市)30框架核心筒结构梁式81.2×1.8钢筋混凝土叠合梁原理叠合梁原理法施工56成都五丁苑高层商住楼24框支剪力墙结构梁式3C400.6×2.0钢筋混凝土钢管脚手架早拆头支撑钢管早拆头方式方法的应用57经典居商住楼(广州市)32框支剪力墙结构梁式5C500.9×2.0钢筋混凝土落地支撑法钢筋套管冷挤压技术58南京市金山大厦35剪力墙结构梁式6C500.85×2.0预应力型钢混凝土—实测方法59中远两湾城(上海市)40框支剪力墙结构梁式6C502.0钢筋混凝土——60郑州市绿云小区高层住宅23剪力墙结构板式2C401.8钢筋混凝土落地支撑法温度控制技术图1-2郑州裕达国贸大厦图1-3郑州裕鸿花园图1-4广州灏景轩图1-5中天广场图1-6日升昌大厦(惠州市)图1-7广州市中山七路商住楼图1-8广州世纪广场图1-9华福大厦(福州市)图1-10顺德市富丽大厦图1-11万科都市花园(天津市)图1-12深圳城市广场图1-13深圳西海湾花园图1-14汇通综合业务大楼(成都市)图1-15深圳帝景峰大厦图1-16杭州铁路新客站图1-17深圳俊园工程图1-18西湖湖滨花园4#楼图1-19大连越秀广场大厦图1-20煤炭武汉设计研究院科技综合楼图1-21深圳蛇口四海化庭工程 图1-22深圳白沙岭居住区20-22商住楼图1-23艺丰大厦(黑龙江省)图1-24深圳佳宁娜友谊广场图1-25富景大厦(惠阳市)图1-26云都苑(上海市)图1-27富怡苑(深圳市)图1-28湖北大厦(厦门市)1.3转换层结构的形式与分类1.3.1转换层按受力状态的分类转换层楼盖依其受力状态的不同而可以分为梁式转换、箱形转换、桁架转换、厚板转换和斜柱转换。(见图1-29)图1-29转换层的主要结构形式(a)梁式转换(b)板式转换(c)箱形转换(d)斜腹杆桁架(e)空腹桁架(f)V形斜柱转换梁式转换结构(详见实例1.6.4)指在现浇钢筋混凝土楼板上布置单向托梁(纵向或横向)或双向托梁(纵、横向)或斜向托梁,以承托在本层落空的上面各层的承重柱或剪力墙。该种转换形式一般用于底部大空间剪力墙结构,当需要纵横向同时转换时,采用双向梁的布置。对于框筒或筒中筒结构,由于外框筒的柱一般较密,在底部一、二层的出入口处往往不能满足使用要求,有时要求把外筒在局部减少,因而形成上层有柱,下层无柱的情况,有时出入口不止一处,对此情况可以在相应楼层下做一圈转换大梁,把上部柱的荷载通过转换大梁传到下层两边的柱上。在高层建筑转换层结构中,转换梁一般都为大跨度且承受上部荷载很大的构件,所以最适合采用预应力混凝土结构。目前3图1-30梁式转换结构厚板式转换结构(详见实例1.6.5)当结构上、下柱网轴线错开较多,难以用梁直接承托时,可以作成厚板,形成板式承台转换层,板式转换层的下层柱网可以灵活布置,无须与上层结构对齐。厚板厚度要视柱网尺寸及上部荷载而定,但是这种转换层体系自重很大,材料耗用较多。厚板楼盖虽然外形比较简单,但是由于它很厚,其厚度有时达到3.0m,自重很大,差不多等于20层一般结构的自重,对抗震不利。在地震作用下,这样大的质量必将引起很大的水平地震作用,而且是作用于一个楼层的水平集中力,它会使下面楼层的层间侧移变得较大。此外,由于厚板楼盖的水平刚度和竖向刚度均很大,相比之下,使得上、下楼层因层间抗推刚度显得较小,而变成“相对柔弱层”,从而加剧其上、下楼层的塑性变形集中效应,进一步加大上、下楼层的层间侧移值,以至降低这些楼层的结构抗震可靠度,加重其破坏程度。因此对于地震区的高楼,转换层要慎用厚板楼盖。图1-31厚板式转换结构箱形转换结构(详见实例1.6.6)指以上、下两层楼板作为构件的上下翼缘,并在其间设置若干片单向或双向腹板(竖隔板)后,所形成的箱形水平抗弯构件。转换层箱形结构的适用范围与梁式结构大致相同,即可用于上下层的构件类型转换,柱网尺寸的扩大以及构件轴线单向错位等。但是箱形结构具有比梁式结构大得多的承载能力,因此箱形结构特别适用于大跨度以及承托大荷载的柱和墙。图1-32箱形转换结构桁架转换结构(详见实例1.6.7)对于下部是商场,娱乐设施而上部是住宅,客房等情况的建筑,一般在客房或住宅与商场之间设有一个管道设备层,可以利用设备层的空间根据上,下柱网轴线的位置设置桁架,桁架上部的柱或墙的荷载通过桁架传到下部较大间距的柱或墙上,而设备管道又可以在桁架的腹内穿行。图1-33桁架转换结构斜柱转换结构(详见实例1.6.8)斜柱转换是一种可在大量超高层、高层建筑中推广采用的转换结构形式。它是桁架转换中最简单的一种,采用它将会改变转换层不便使用的概念,将目前巨型梁转换仅能供做管道层改为可进行营运的有效使用面积,变“死”空间为活空间,使转换层具有了更大的经济价值。图1-34斜柱转换结构1.3.2转换层按结构功能的分类按转换层实现的结构转换,可分为三类:(1)上层和下层结构类型转换:这种转换层广泛用于剪力墙结构和框架—剪力墙结构。它将上部剪力墙转换为下部的框架,以创造一个较大的内部自由空间。(2)上层和下层的柱网、轴线改变:转换层上、下的结构形式没有改变,但是通过转换层使下层的柱距扩大,形成大柱网,并常用于外框筒的下层形成较大的入口。(3)同时转换结构型式和结构轴线布置:即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时,柱网轴线与上部楼层的轴线错开,形成上下结构不对齐的布置。1.4转换层结构形式的比较及特点1.4.1梁式和厚板式转换层从结构传力方式看,梁式转换层具有传力直接、明确和传力途径清楚的优点。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。板式转换层一方面给上部结构的布置带来方便,另一方面也使板的传力变得不清楚,因而受力也非常复杂,结构计算相对困难,采用有限元计算时,计算结果繁杂,这给配筋设计带来不便,而且从受力考虑,往往需要在柱与柱,柱与墙之间配筋加强,相当于设置暗梁,增加了配筋量。从抗剪和抗冲切的角度考虑,转换板的厚度往往很大,一般可达2.0~2.8m。这样的厚板一方面重量很大,增大了对下部垂直构件的承载力设计要求,另一方面本层的混凝土用量也很大。转换梁常用截面高度为1.6~4.Om,只有在跨度较小以及承托的层数较少时才采用较小的截面高度0.9~1.4m,而跨度较大且承托的层数较多时,或构造条件特殊时才采用较大的截面高度4.0~8.2m。由于厚板集中了很大的刚度和质量,在地震作用下,地震反应强烈。不仅板本身受力很大,而且由于沿竖向刚度突然变化,相邻上、下层受到很大的作用力,容易发生震害。以往的模型振动台试验研究表明,厚板的上、下相邻层结构出现明显裂缝和混凝土剥落。另外,试验还表明,在竖向荷载和地震力共同作用下,板不仅发生冲切破坏,而且可能产生剪切破坏,从己设计的工程来看,带有厚板转换层的商住建筑,结构设计和施工都比较复杂,板内必须三向配筋。从已设计的工程来看,带有厚板转换层的商住建筑,结构设许和施工都比较复杂,材料用量和造价都较高,而且抗震设计上的问题较多,目前还在进一步研究,所以采用这种结构形式要慎重对待。1.4.2梁式和桁架式转换层从结构的传力方式来看,转换桁架具有传力明确,传力途径清楚,但构造和施工复杂。另一方面,转换桁架不仅使开洞与设置管道具有条件,而且它们的位置与大小都有很大的灵活性,使充分利用该转换层的建筑空间成为可能。从经济指标来看,采用转换桁架其钢材和混凝土的用量比采用转换梁要经济。桁架转换层的节间采用轻质建筑材料填充,有利于减轻结构的自重,而且转换桁架抗侧力刚度比转换梁要小,也就是说,具有桁架转换层的高层建筑其质量和刚度的突变比带转换梁的高层建筑缓和。因此,地震反应要比带转换梁的高层建筑要小得多。1.4.3转换层的特点(1)转换结构构件常常承受其上部结构传下来的巨大竖向荷载或悬挂下部结构的多层荷载,使得转换结构构件的内力很大,因此,竖向荷载成了控制转换结构构件设计的主要因素。(2)转换结构构件通常具有数倍于上部结构的跨度,转换结构构件的竖向挠度成为严格控制的目标。(3)转换结构的连续施工强度大,有的施工过程复杂,有一定的难度。(4)结构中由于设置了转换层,沿建筑物高度方向刚度的均匀性会受到很大的破坏,力的传递途径有大的改变,这决定了转换层结构不能以通常结构来进行分析和设计。1.5超高层建筑转换结构施工技术研究1.5.1转换层结构的施工特点部分竖向构件在转换层处被打断,使竖向力的传递被迫发生转折,而转换层就是实现转折功能的大型水平构件。带转换层的高层建筑是一受力复杂、不利抗震的结构体系,该结构及其支撑系统有自身的特点。(1)结构尺寸大,楼面支撑荷载重带转换层体系内力的改向是通过引发截面内力来实现的,结构内力分布比较复杂,同时为保证上部结构水平剪力顺利传往下部,对转换层楼面水平刚度有严格要求(规范一般要求楼板厚度不小于200),故一般转换层的结构构件尺寸较大、楼面荷载较重。表1-2给出了5个典型工程的楼面支撑设计荷载。表1-2典型转换结构形式及其支撑设计荷载值工程名称转换形式支撑设计荷载南京恒基中心公寓梁式钢骨转换层47KN/m2南通王府大厦箱形混凝土转换层60KN/m2南京娄子巷高层厚板混凝土转换层67KN/m2上海东方国际广场厚板混凝土转换层65KN/m2(2)分层浇筑,利用先浇部分构件承载转换层水平构件高跨比大,截面弯曲时水平纤维相对错动不可忽略,平截面假定不再适用,一般呈现短深梁或厚板的受力特性。采用二次叠浇法进行施工时应对叠和构件进行仔细分析,考虑分层处水平剪力对构件的影响,必要时应与设计单位配合,进行一次设计,确保一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力。(3)结合下部结构,灵活布置支撑系统为减少对结构抗震的不利影响,避免转换结构上下层发生刚度突变和剪力突变,设计不落地支撑系统时可以结合下部结构进行灵活合理的布置。(4)通过下部竖向构件卸荷根据转换层设计时“强化下部、弱化上部”的原则,结构设计加强转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度,转换层结构在由地震荷载参加组合的工况下,下部竖向构件轴压比限值有严格的控制,以保证结构具有足够的延性.这使转换层下部竖向构件在施工阶段比一般竖向构件具备更大的延性和承载力储备,可以利用下部承载力富余的竖向构件作为支撑的传力构件。(5)利用钢骨架或预应力卸荷在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。设计模板支撑时可以利用己经成型的水平钢骨或预应力平衡部分或全部施工荷载,极大改善支撑受力性能,这种措施适用于转换层与上部结构没有形成整体工作的情况(如上部采用的是小柱网框架或开口剪力墙、壁式框架等结构形式)。1.5.2转换层混凝土结构施工技术控制要点基于混凝土转换结构的上述特点,在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题:(1)转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。(2)设置模板支撑系统以后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段的不同,应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。转换板本身受下部支撑体系的作用或混凝土施工方法的影响,在板中易产生设计时未考虑到的附加内力,故需对转换板在施工阶段的受力状态做具体的分析和计算,必要时可采取一定的构造措施来抵抗这些附加内力。(3)对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。(4)转换板承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。(5)应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。转换层大体积混凝土浇筑的工艺流程结合河南省人民医院高层商住楼工程实例进行介绍。该工程混凝土浇筑强度大,具有大多数转换层混凝土浇筑所共有的性质。工程概况如下:河南省人民医院高层商住楼工程,建筑面积46850m2,由主楼和裙房两部分组成,主楼地下一层,地上三十二层;裙房地下一层,地上四层。该工程结构形式为底层大空间剪力墙结构,五层以下为框支结构,第五层设置厚板转换层,五层以上为短肢剪力墙结构。转换层板厚为1650mm,框支梁高分别为1850mm、1900mm,板顶标高为+20.OOOm。梁的受力钢筋为φ32,φ36,φ40不等,箍筋为φ14,厚板的受力钢筋为双层双向φ25@120钢筋。厚板及混凝土强度等级为C50,配合比如表1-3,混凝土一次浇筑成型。表1-3河南省人民医院高层商住楼的混凝土配合比水胶比0.35砂率41配合比编号水水泥砂石粉煤灰WS-15防冻剂PNC膨胀剂每立方米用量1804357101010678.516备注1.本配合比所使用材料为干材料,使用单位应根据材料实际含水量情况随时进行调整。2.原材料及所加外加剂或掺合料发生变化时,本配合比无效。转换层大体积混凝土的配合比设计大体积混凝土配合比的控制:(1)水泥的选用:a优先选用水化热低的42.5MPa,矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥;b掺入粉煤灰或沸石粉,降低水泥的用量,使用水化热相应降低;c掺入减水剂,减少水的用量,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,使混凝土表面温度峰值梯度减小。(2)粉煤灰:为了减少水泥的用量,可掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥,粉煤灰不得超过《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰质硅酸盐水泥》(GB1344-85)所规定的最高限量,其烧失量应<15%,S03应<3%,SiO2应>40%,并应对水泥无不良反应。(3)减水剂:为了满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。常用的有木质素减水剂、萘系减水剂、树脂系减水剂等。在转换层大体积混凝土加入的主要是木质素磺酸钙(又称M型减水剂),在保持混凝土配合比不变情况下,掺与水泥质量0.2%~0.3%的M型减水剂可使坍落度提高10mm左右;保持混凝土的抗压强度和坍落度不变,一般可节约水泥8%~10%;保持混凝土坍落度和水泥用量不变,其减水率为10%左右,抗压强度提高10%~15%。M型减水剂对混凝土有缓凝作用,当掺量为0.25%时,一般缓凝1~3小时,低温时缓凝现象更显著。缓凝作用使水化热释放速度延缓,推迟放热高峰的出现,有利于转换层大体积混凝土夏季施工。但这种减水剂掺量不能过多,否则除产生严重的缓凝作用外,还能使强度下降。M型减水剂,可提高混凝土的抗渗性及抗冻性,改善混凝土拌合物的工作性,减少泌水性,故适用于大模板、大体积混凝土浇筑,泵送混凝土及夏季施工。但不利于冬季施工,也不宜于蒸汽养护。(4)其它外加剂:除了加入减水剂外,对于有些转换层混凝土还要根据需要加入其它外加剂如引气剂、膨胀剂(JEA膨胀剂)、泵送剂、杜拉纤维、钢纤维、聚丙烯纤维等。外加剂种类很多,在掺入外加剂时要注意以下几个问题:(a)加入两种以上外加剂时,要充分考虑外加剂之间的相互作用。(b)外加剂掺量要精确,掺量过小,达不到预期的效果,掺量过大,则会影响混凝土的质量,甚至会造成质量事故。(c)外加剂加入方法要科学,外加剂的掺入量一般都很少,有的只有水泥质量的万分之几,所以不能将外加剂直接加入混凝土搅拌机中,对于溶于水的外加剂,应先配成适当浓度的溶液,使用时根据所需掺量加入拌合水,对于不溶于水的外加剂如(铝粉、钢纤维等),可预先称好,再与适量的水泥、砂子混合均匀后加入搅拌机中。转换层混凝土的浇筑混凝土浇筑前应事先根据工程的特点确定浇筑方案,科学的浇筑方案既能保证工程质量,又能做到省时省工。根据转换层结构的特点,应按下列步骤确定浇筑方案:(1)转换层的竖向结构和水平结构分开浇筑,先竖向的柱墙结构,后水平结构(梁、板等)。(2)混凝土的浇筑方向应先中间、后周边,向两个方向推进(如1-35图),转换梁、板混凝土采用“一个坡度,薄层浇筑,一坡到顶,循序渐进”的原则(如1-36图)。一方面,这样浇筑加大了混凝土部分工作面的面积,有利于混凝土部分水化热排出,另一方面,也有利于降低混凝土浇筑时模板的侧压力。图1-35混凝土平面浇筑方向图图1-36混凝土分层浇筑剖面图(3)节点部位的保证措施。转换层中梁、柱、墙节点部位钢筋过于密集,为确保此部位的混凝土浇筑密实,须采取以下措施:(a)采用同标号的细石混凝土浇筑上述部位;(b)对局部钢筋过于密集处要作适当调整,确保插入式振动器有足够的工作界面;(c)浇筑过程中安排专人检查墙、柱等竖向结构的侧模,如发现墙、柱混凝土浇筑到位后模板经敲击发出空响声,则应立即通知混凝土浇筑人员,对此部位加强振捣,并补浇混凝土,确保混凝土浇筑密实;(d)墙、柱混凝土浇筑完18小时后,对钢筋过于密集的墙、柱节点处的侧模应拆开一部分进行混凝土的质量检查,若混凝土存在缺陷,须采用可靠的技术措施进行处理,并建立备忘录,后用超声波仪器检查,确保混凝土强度。图1-37测温点平面布置图图1-38XMX-02型店子测温仪传感器立面图(4)大体积混凝土的测温极其重要,转换层混凝土浇筑可以通过测温来了解混凝土的内部变化情况。测温的方法是通过在混凝土的内部埋设热电阻传感器,用测温仪进行量测。采用XMX-02型热电阻和温度数字显示仪测温,测温设备要妥善布置,否则直接影响测温结果,测温的导线应夹在两个钢筋之间,测温用的热阻传感器应用导热性良好的铜箔包好,以免损坏,有些工程中采用的是测温管,由于金属管具有良好的传热性,这样测得的结果偏低。测温设备布置如1-4,1-5图。(5)混凝土的养护。转换层混凝土初凝后,上表面立即覆盖塑料薄膜和草袋子并浇水养护,不宜浇水过多,保持混凝土的湿润即可。厚板侧面及底面采用保留模板的方法养护,部分钢模板的部位要采用外包塑料薄膜和干草袋的方法保温,养护时间不少于14天。图1-39大体积混凝土的应用图1-40大体积混凝土的应用图1-41大体积混凝土的应用图1-42大体积混凝土的应用图1-43大体积混凝土的应用图1-44大体积混凝土的应用图1-45大体积混凝土的应用图1-46大体积混凝土的应用图1-47大体积混凝土的应用图1-48大体积混凝土的应用图1-49大体积混凝土的应用图1-50大体积混凝土的应用1.5.3转换层钢筋工程施工技术控制要点在钢筋混凝土转换层结构中,由于转换板含钢量大,主筋长,布置密,在梁柱节点区钢筋过度集中,因此正确的翻样和下料,采用合适的连接形式和合理安排钢筋就位次序是钢筋施工的关键。钢筋的翻样和下料钢筋翻样前必须弄清设计意图,审核、熟悉设计文件及有关说明,掌握现行规范的有关规定。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,确定制作尺寸和绑扎次序。钢筋连接由于转换层钢筋较密,采用合适的钢筋连接形式,可以大大降低施工的难度。一般转换层结构主筋接头采用闪光对焊、冷挤压套筒连接(图1-51(a)),锥螺纹接头连接(图1-51(b))、钢筋墩粗直螺纹套筒直连接(图1-51(c)),对于两端做弯头的钢筋,采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难。通过对(表1-4)中连接方式的比较,钢筋墩粗直螺纹套筒连接是目前比较合适的连接方式,在转换结构中应用较广。(a)套筒挤压连接1—已挤压的钢筋2—钢套筒3—未挤压的钢筋(b)锥螺纹钢筋连接1—已连接的钢筋2—锥螺纹套筒3—未连接的钢筋(c)钢筋镦粗直螺纹套筒连接图1-51钢筋的连接表1-4几种常见的不同形式钢筋连接对比表种类性能闪光对焊连接冷挤压套筒连接锥螺纹连接钢筋镦粗直螺纹套筒直连接质量效果质量不易保证,存在的缺陷有:接头中有氧化膜、未焊透或夹渣,容易出现接头弯折或轴线偏移。接头质量稳定性好,可与母材等强。但有时会出现压痕分布不均,和压接程度不够等弱点。质量稳定性一般质量性能好,由于冷镦后钢材强度的提高,致使接头部位有很高的强度,断裂均发生于母材。施工方便程度钢筋主筋较长时不利施工操作工人的工作强度大,液压油容易污染钢筋。施工速度快操作简便,连接速度快成本造价单位成本价格较低综合成本较高综合成本较低价格适中钢筋的绑扎与固定当转换板厚度较大时,应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作,常用的方法是制作合适的临时或永久支架系统。图1-52钢筋的绑扎图1-53钢筋的绑扎图1-54钢筋的绑扎图1-55钢筋的绑扎图1-56钢筋的绑扎图1-57钢筋的绑扎图1-58钢筋的绑扎图1-59钢筋的绑扎附加钢筋的设置如前所述,受混凝土施工方法的影响,在转换

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