【摘要】隨著社會的發(fā)展,近年來許多高層建筑不斷涌現(xiàn)。然而,在高層建筑工程建設(shè)中出現(xiàn)了搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、寬扁粱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)等許多新型的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式創(chuàng)新技術(shù)。因此,筆者結(jié)合相關(guān)工程實(shí)例對高層建筑工程中厚板轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討分析,且根據(jù)筆者多年來的工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)知識提做出以下探討,希望能給予相關(guān)專業(yè)讀者借鑒。 

【關(guān)鍵詞】高層建筑 厚板轉(zhuǎn)換層 抗震、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 
  1、工程概況 
  某高層建筑工程項(xiàng)目總建筑面積約為9萬平方米。一棟29層和一棟30層的商住樓,總高度156.0m,地面以上一棟32層寫字樓,為帶轉(zhuǎn)換層的底部大空間框支剪力墻結(jié)構(gòu)。裙房三層,為框架結(jié)構(gòu)。本工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級,地處場地土類別為Ⅱ類,場地土類型為中軟場地土,抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度0.05g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組;主樓基本風(fēng)壓值0.4kN/m?拐饹]防類別為丙類建筑。商住樓抗震等級:地下一層至四層框支柱為一級,框架梁為二級;底部加強(qiáng)部位剪力墻為一級,其余剪力墻為三級。 
  2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與構(gòu)造 
  2.1結(jié)構(gòu)沿豎向剛度盡量均勻 
  為了保證主體結(jié)構(gòu)沿豎向剛度盡量均勻,使轉(zhuǎn)換層上、下層剛度比較接近,避免剛度突變形成薄弱層,《高規(guī)》(JGJ3―91)規(guī)定了抗震設(shè)計(jì)時(shí),轉(zhuǎn)換層上、下抗側(cè)移剛度比不大于2,并采取了以下措施: 
  (1)在保證上部住宅剪力墻強(qiáng)度及層間位移滿足規(guī)范要求的前提下,盡量將上部住宅剪力墻數(shù)量威少,厚度減。240mm、200mm),而且開有較大的施工洞口,轉(zhuǎn)換層以上剪力墻連梁盡量減小高度,轉(zhuǎn)換層以下剪力墻厚度加厚(400ram);從而達(dá)到減小上部剛度,增大下部剛度的目的。 
 。2)中筒剪力墻厚度,轉(zhuǎn)換層以下400ram厚,轉(zhuǎn)換層以上設(shè)備層300mm厚,五層以上240mm厚,逐漸減薄,避免剛度突變。 
 。3)轉(zhuǎn)換層以上設(shè)備層層高加高至3.4m.轉(zhuǎn)換層以下(第四層)層高減少為3.6m(不包括轉(zhuǎn)換層板厚)。 
 。4)轉(zhuǎn)換層以上采用C40混凝土,轉(zhuǎn)換層以下采用C50混凝土通過采用這些措施后,轉(zhuǎn)換層上、下層剛度比:x方向?yàn)?.05,Y方向?yàn)?.17,結(jié)果較理想。 
  2.2為了有效地將水平地層力傳遞給剪力墻,在應(yīng)力較集中的樓層,將樓板加厚。一層樓板、轉(zhuǎn)換層上一層樓板(設(shè)備層頂板)及頂層(屋面)樓板加厚為200mm厚。 
  2.3框支柱總剪力不小于0.25Qo。為了增強(qiáng)框支柱的延性,框支柱軸壓比控制不超過O.65,配筋率為1.7%左右,體積配箍率為1.8%;柱箍筋采用全長加密,并在框支柱中間增加芯筋,柱縱向鋼筋全部采用機(jī)械連接。 
  2.4框支層剪力墻鈾壓比控制在0.4以內(nèi),配筋率為0.6%;剪力墻暗柱配筋率為1.5%;其體積配箍率為l-2%左右,保證了剪力墻有足夠的延性。轉(zhuǎn)換層上部靠近轉(zhuǎn)換層的樓層墻體,由于轉(zhuǎn)換層處剛度突變,亦受到較大的剪力作用,為保證其延性.轉(zhuǎn)換層以上三層剪力墻及暗柱配筋作了加強(qiáng)處理。 
  2.5電算時(shí),轉(zhuǎn)換層上、下兩層的層高不是按建筑剖面圖的尺寸輸入,而是將厚板的板厚均分給與其相鄰兩層的層高,由此可見,厚板轉(zhuǎn)換層比粱式轉(zhuǎn)換層的層高變化要均勻一些,亦即豎向剛度變化也要均勻一些。 
  2.6兩棟商住樓有轉(zhuǎn)換層,屬于復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu),按“高規(guī)”的要求,又用由中國建筑科學(xué)研究院編制的多層及高層建筑結(jié)構(gòu)三維分析與設(shè)計(jì)軟件TAT(版本2003/05)程序進(jìn)行計(jì) 算,有關(guān)的計(jì)算指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。 
  3、轉(zhuǎn)換層厚板的計(jì)算與構(gòu)造及施工措施 
  3.1轉(zhuǎn)換層厚板的計(jì)算與構(gòu)造。 
  轉(zhuǎn)換板采用國家建筑科學(xué)院編制的《轉(zhuǎn)換層厚板有限元分析與配筋程序》SLAB計(jì)算,并用簡化計(jì)算模型手算復(fù)核.板厚采用2.0m,為最大柱距的1/3.6,板的配筋根據(jù)抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果,并參考有關(guān)文獻(xiàn)資料,配筋率采用0.5%,板上、下配筋為雙排雙向直徑32@130,暗粱范圍為直徑32@130,主筋保護(hù)層為50ram。為減少厚板大體積混凝土水化熱的問題,厚板采用C40混凝土,為滿足柱頂周圍板的抗剪強(qiáng)度要求.在柱軸網(wǎng)方向板2.Om寬范圍內(nèi)利用板上、下的鋼筋設(shè)暗梁,暗梁采用八肢箍,在柱周圍1.5m范圍內(nèi)箍筋采用直徑16@l3O,其余為直徑16@260。 
  另外為了增加板的抗裂能力,除板中混凝土內(nèi)摻10%水泥用量的膨脹劑外,在厚極的中部設(shè)上、下兩層直徑l4@260雙向鋼筋網(wǎng)片,板周邊暗粱按框支梁構(gòu)造加強(qiáng),暗粱兩側(cè)設(shè)直徑14@260崾筋,以加強(qiáng)板邊緣抗扭能力.防止板端頭出現(xiàn)水平及豎向劈裂。由于轉(zhuǎn)換層自重較大,為了避免施]二時(shí)自底層起層層支模的模扳支撐面,此層板厚為260ram。 
  3.2轉(zhuǎn)換層厚板施工采取的措施。 
  本設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層厚板屬于大體積混凝土構(gòu)件,荷載集度很大為保證厚板的質(zhì)量,防止產(chǎn)生溫度裂縫十分重要。本設(shè)計(jì)除r按有關(guān)著作進(jìn)行了溫度裂縫驗(yàn)算外.在施工中采取了如下措施: 
 。1)采用低強(qiáng)度,低水化熱的水泥,并嚴(yán)格控制水泥用量。 
 。2)混凝土中除摻用定量酌減水劑外.并同時(shí)摻加―定量的粉煤灰以改善混凝土可泵性熱。并摻加了10%水泥用量的UEA微膨脹劑,提高抗裂能力。 
 。3)現(xiàn)場配有足夠的混凝土輸送車、輸送泵,保證商品混凝土的供應(yīng)以及混凝土的連續(xù)澆筑,并分層平攤,避免出現(xiàn)施工冷縫。 
 。4)為了保證混凝土厚板內(nèi)、外溫差小于25攝氏度,對混凝土保濕養(yǎng)護(hù)采取以下措施:板底模采用兩層竹膠板夾一層塑料薄膜,板上采用地毯和塑料薄膜覆蓋,薄膜層板下空間封閉,減少冷空氣對流:另外在板中部埋沒兩層直徑50ram、間距1.5m的循環(huán)冷卻水降溫鋼管,在養(yǎng)護(hù)期間根據(jù)測溫結(jié)果,必要時(shí)進(jìn)行冷卻降溫。 
 。5)板中部布置多處測溫點(diǎn),南微機(jī)進(jìn)行控制,并自動記錄溫度變化結(jié)果,動態(tài)掌握混凝土內(nèi)部多點(diǎn)實(shí)際溫度,分析內(nèi)外溫差梯度,以便在保溫措施上適時(shí)調(diào)整。 
  4、總結(jié) 
  總之,高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì),其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的科學(xué)合理設(shè)計(jì)是建筑發(fā)展的進(jìn)一步的重要保證。從建筑的功能上來說,其轉(zhuǎn)換層發(fā)揮著不可忽視的作用。轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)主要包括梁式轉(zhuǎn)換層、厚板轉(zhuǎn)換層、桁架轉(zhuǎn)換層、箱形轉(zhuǎn)換層、懸掛結(jié)構(gòu)以及搭接柱的設(shè)計(jì),此外,轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計(jì)也是必要的。隨著我國高層建筑的逐步發(fā)展,轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)也必將會有新的突破。 
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