高層建筑混凝土結構轉換層施工技術探究

李月

摘 要：隨著社會經濟的不斷進步及科學技術的快速發展，我國建筑工程行業得到了極大的發展。轉換層施工在高層建筑工程施工中占有重要位置，在工程施工中施工企業必須嚴格按照施工規范進行施工及操作，提高施工技術水平，充分了解及掌握轉換層的特點及形式，這樣不僅可以確保工程施工的整體質量，延長工程的使用周期，同時還促進企業的健康發展。

關鍵詞：高層建筑；混凝土結構；轉換層

一、高層轉換層的結構布置

底部帶轉換層的建筑結構，轉換層上部的部分豎向構件不能直接連續貫通落地，因此，必須設置安全可靠的轉換構件。按現有的工程經驗和研究結果，轉換構件可采用轉換大梁、析架、空腹析架、斜撐、箱形結構以及厚板等形式。由于轉換厚板在地震區使用經驗較少，可在非地震區和6度抗震設計時采用，對于大空間地下室，因周圍有約束作用，地震反應小于地面以上的框支結構，故7度，8度抗震設計時的地下室可采用厚板轉換層。落地剪力墻和框支柱的布置對于防止轉換層下部結構在地震中倒塌起到十分重要的作用。轉換層設計在建筑工程建設中占有重要地位，在建筑工程施工中，只有提高轉換層的設計水平，準確掌握設計要點，才能確保工程建設的質量。施工企業必須十分重視技術及實踐經驗等，在施工過程中加大建筑轉換層設計的科學性，才能提高建筑物的質量及安全性。

1、減少轉換。布置轉換層上下主體豎向結構時，注意使盡可能多的上部豎向結構能向下落地連續貫通，尤其框架核心筒結構中核心筒應上下貫通。

2、傳力直接。布置轉換層上下主體豎向結構時，注意盡量使水平轉換結構傳力直接，盡量避免多級復雜轉換，慎重采用傳力復雜、抗震不利的平厚板轉換，如上下柱網確實無法對齊時，盡量采用箱形轉換。

3、強化下部、弱化上部。對于轉換層的剪力墻結構或筒體結構，可采取以下措施：強化下部結構加大筒體及落地墻厚度、提高混凝土強度等級、必要時可在房屋周邊增置部分剪力墻、壁式框架或樓梯間筒體、提高抗震能力；可采取以下措施弱化上部：不落地剪力墻開洞、開口、減小墻厚等。

4、優化轉換結構。抗震設計時，當建筑功能需要不得以高位轉換時轉換結構宜優先選擇不致引起地震作用下框支柱（邊柱）柱頂彎矩過大、柱剪力過大的結構形式，如斜腹桿桁架、空腹桁架和扁梁等，同時要注意需滿足重力荷載作用下強度、剛度要求。

5、計算全面細致。必須將轉換結構作為整體結構中一個重要組成部分，采用符合實際受力變形狀態的計算模型進行三維空間整體結構計算分析。必要時可采用有限元方法對轉換結構進行局部補充計算，此時轉換結構以上至少取兩層結構進入局部計算模型，并注意模型邊界條件符合實際工作狀態。

二、建筑轉換層技術要點

1、框支柱

框支柱截面尺寸主要由軸壓比控制并應滿足剪壓比要求。為保證框支柱具有足夠延性，對其軸壓比應嚴格控制。工程框支柱抗震等級為特一級，軸壓比不得大于0.6，對部分因截面尺寸較大而形成的“短柱”，不得大于0.55。柱截面延性還與配箍率有密切關系，因而框支柱的配箍率也比一般框架柱的大得多。箍筋不得小于Ф10@ 100，全長加密，且配箍率不得小于1.5%。在工程中，個別框支柱還兼做剪力墻端柱，所以還應滿足約束邊緣構件配箍特征值不小于0.2的要求，折算成配箍率（C50混凝土）即為2.64%。框支柱為非常重要的構件，為增大安全性，對柱端剪力及柱端彎矩均要乘以相應的增大系數，每層框支柱承受剪力之和應取基底剪力的30%。因為程序計算時，一般假定樓板剛度無限大，水平剪力按豎向構件的剛度分配。底部剪力墻剛度遠大于框支柱，使得框支柱剪力非常小。然而考慮到實際工程中樓板的變形以及剪力墻出現裂縫后剛度的下降，框支柱剪力會增加。因而對框支柱的剪力增大作了單獨規定。另外，為了加強轉換層上下連接，框支柱上部墻體范圍內的縱筋應伸入上部墻體內一層；其余在墻體范圍外的縱筋則水平錨入轉換層梁板內，滿足錨固要求LaE。

2、框支梁

框支梁截面尺寸一般由剪壓比控制，寬度不小于其上墻厚的2倍，且不小于400mm；高度不小于計算跨度的1/6。工程框支梁梁寬統一定為800mm。框支梁受力巨大且受力情況復雜，它不但是上下層荷載的傳輸樞紐，也是保證框支剪力墻抗震性能的關鍵部位，是一個復雜而重要的受力構件，因而在設計時應留有較多的安全儲備，特一級抗震等級的框支梁縱筋配筋率不得小于0.6%。框支梁在滿足計算要求下，配筋率不小于0.8%。框支梁一般為偏心受拉構件，梁中有軸力存在，因而應配置足夠數量的腰筋。腰筋采用Ф16，沿梁高間距不大于200mm，并且應可靠錨入支座內。框支梁受剪很大，而且對于這樣的抗震重要部位，更應強調“強剪弱彎”原則，在縱筋已有一定富余的情況下，箍筋更應加強。箍筋統一采用Ф14@ 100八肢箍全長加密，配箍率達到1·.53%，遠大于文獻對特一級級抗震條件下框支梁的配箍率要求。

3、轉換層樓板

框支剪力墻結構以轉換層為分界，上下兩部分的內力分布規律是不同的。在上部樓層，外荷載產生的水平力大體上按各片剪力墻的等效剛度比例分配；而在下部樓層，由于框支柱與落地剪力墻間的剛度差異，水平剪力主要集中在落地剪力墻上，即在轉換層處荷載分配產生突變。轉換層樓板承擔著完成上下部分剪力重分配的任務；并且由于轉換層樓板自身平面內受力很大，而變形也很大，所以轉換層樓板必須有足夠的剛度作保證。轉換層樓板采用C50混凝土，厚度180mm。Ф14@ 150鋼筋雙層雙向整板拉通，配筋率達到0.28%。另外，為了協助轉換層樓板完成剪力重分配，將該層以上兩層及以下各層樓板也適當加強，均取厚度150mm。

三、結束語

隨著國民經濟的發展高層建筑蓬勃興起其結構形式日趨復雜建造難度也日漸增大與此同時高層建筑轉換層的施工技術已越來越成為工程界關注的課題。目前絕大多數高層建筑根據功能及結構的需要都設有轉換層因此本課題研究具有廣泛的適用性高層建筑轉換層施工技術研究牽涉學科范圍廣是多種學科的綜合運用其施工方案及技術措施復雜。

高層建筑轉換層施工技術迅猛發展為我們提供了研究本課題的巨大空間隨著科學技術的進步我相信對高層建筑轉換層施工技術的研究會更加深入。

參考文獻

[1]王永德；高層建筑結構轉換層施工技術的應用[J]；山西建筑；2010年02期.

[2]廖昌宇；高層建筑轉換層施工技術探討[J]；中外建筑；2010年06期.

（作者身份證號碼：120225198702120499）