王寧寧
(渭南職業技術學院)
當前整個高層建筑面向多元化、全面性的目標靠攏,這就要求我們將建筑內部結構空間做一些改變和調整,來提高人們居住和工作的環境。對相同建筑中,上邊樓層小空間的分隔(臥室、辦公、衛生間),下邊的比較大的軸線空間(超市、酒店等)的結構也都很常見。因此,在設計和需求上或層次分布上,為滿足人們需求,結合實際施工,就需要“轉換層”來實現。在實際施工中,當上下樓層結構與形式均不相同,或出現軸線錯位時,在這種情況下就需要設置結構轉換層。高層建筑結構轉換層不僅是下一樓層的頂板,也是上一樓層的底板,是不同結構類型之間的聯結層,對不同結構形式的樓層起著貫穿整體的作用,更是整個建筑結構的根基。
轉換層因要承受很大的上部荷載,受力情況不明確,設計單位的初期設計受限制,無法對各種類型的轉換層進行準確計算,造成的后果相對比較嚴重,這是高層建筑轉換層的一個特點,第二個特點是因轉換層承受荷載情況復雜,受力較大,造成轉換層橫截面損傷,在地震時期有著很明確的強烈反應。因此,在轉換層選材上要求增加材料用量,選用重量、剛性較大的材料。
整體高層建筑結構轉換層質量和剛度在地震發生時期表現的較為突出,通常對樓體的結構和受力要求均勻,不宜集中受力,否則,容易產生質量問題,導致地震期間轉換層反應劇烈。此外,建筑結構轉換層的較大截面不利于現場施工。如武漢新世界中心,轉換層模板使用為1.6m厚度,這個尺寸的模板對鋼筋安裝、混凝土澆筑有很大的局限性,也難以保證施工質量,同時增加了下層模板安裝時的難度,加大了投資成本。總體來說,轉換層上層是小空間的剪力墻結構,下層主要是以柱做為支撐及承重的大開間。一眼就可以看出,轉換層上部的結構類型剛度比下部結構剪切剛度大,因此,要對轉換層的質量及剛度進行分析、調整。
因為建筑樓層上層和下層在結構形式與使用功能等方面存在的不同,從而產生了結構轉換層這一概念。轉換層通過采用不同的類型,可以擴展樓層內的空間,使得空間更大,更寬敞、明亮。因為人們對大空間的這種需求,所以為了滿足這一需求在建筑轉換層施工時應做好以下幾個方面:①建筑結構安全性和穩定性的要求。在設計階段初期,從建筑結構承重荷載、施工時材料堆載著重考慮支撐體系。②從施工中鋼筋的使用來確保結構的安全性。③混凝土施工完成后容易出現各種各樣的缺陷,因此混凝土施工過程中對溫度掌控的要求極高,必須采取合理有效的措施減少裂縫的產生。所以要求施工前期進行預控、策劃,施工中通過平行檢查、巡視、旁站等手段,嚴格控制、提升轉換梁的施工質量,確保高層建筑轉換層施工質量能達到設計及規范規定的要求,結構安全滿足設計理念。
為解決高層建筑結構轉換層的使用風險,提高整體建筑的結構安全和質量標準,首要問題是增加轉換層豎向結構的剛度,有效降低豎向結構剛性差異。這就要求在設計階段采用合理的設計方案,消除上下層之間結構轉換存在的問題。提高高層建筑豎向結構剛度,應根據現場實際情況從尺寸方面增加落地墻的厚度及其數量,另外也可以通過增加補償剪力結構來提高結構的安全系數。因此,要求設計時充分考慮構件類型、承載力、截面尺寸等,材料應盡量選擇較大剛度、更高質量的混凝土材料。由此以來,既可以增加落地構件的承載力,又可以保證落地構件符合設計及規范規定的要求。
為確保高層建筑結構轉換層施工符合設計要求,并且充分顯示結構轉換層在整體高層建筑中的重要作用,要求在設計的同時著重考慮現場實際情況,合理的設置剪力墻的個數和部位,設計單位需要認真分析框架剪力墻結構類型,再經過計算,具體明確剪力墻的部位,再依據各個樓層承受荷載情況適當設置,以滿足現場施工需求。①設計單位采用增加剪力墻內的鋼筋數量,來提高建筑結構轉換層的設計標準,在布局上實現了高層建筑設計空間擴大的合理性。剪力墻凹凸部位需要選擇同樣的材料進行施工。②要想合理控制短肢墻及建筑結構的承受能力,就必須在設計轉換大梁時,對結構梁兩端部位做好更切合實際的優化,以此來達到現場實際施工與設計優化有效的結合。
關于整體建筑的操作技術從各個方面提高了建筑質量標準,從而也讓人們的生活條件得到改善。但是,人們對居住的建筑質量和生活標準做了更高要求的規劃,而且對整體建筑的結構安全和使用功能提出了更高的需求,為了讓人們的需要得到更好的滿足,這就需要我們設計單位一定要把多元化的元素融入設計當中。對此,在整體建筑結構轉換層的設計和規劃中,讓更多設計及施工人員了解高層建筑結構轉換層的特點和優勢,最后對高層建筑結構轉換層做以合理調整。
[1]朱正華.淺析高層建筑結構轉換層施工技術[J].中華民居(下旬刊),2014(09):341~342.
[2]鐘利.高層建筑結構轉換層施工技術應用研究[J].江西建材,2013(03):125~126.
[3]沈日,溫國平.試論高層建筑結構轉換層施工技術要素[J].中國新技術新產品,2011(01):161.