梁躍龍 陳 芳
(江西茂業建設工程有限公司,江西 贛州 341000)
在建筑的設計過程當中,根據不同的功能在進行結構設計,需要根據多功能的綜合體建筑劃分出不同的功能區域,實現樓層之間的轉換。對于不同的建筑中的結構轉換層來說,需要根據不同的結構形式來進行軸網布置的變化設置。高層建筑結構轉換層的豎向的荷載較大、橫跨跨度和面積也較大,其截面的高度大并且其中的鋼筋排布相對密集,從而也提高了高層建筑結構轉換層的施工難度[1]。
高層建筑能夠進一步提高土地利用面積,實現建筑功能的多樣性。但是建筑中不同功能區域的結構要求是有所不同的,因此需要利用轉換層結構來做好不同功能區之間的銜接,確保整個建筑的安全穩固。在現階段常用的轉換層結構非常多,比如梁式、桁架、厚板等多種轉換層結構。
轉換層可以根據建筑的功能分為以下幾種結構:第一種,梁式轉換層,該結構主要被用在底部大空間的框架剪力墻結構中,能夠將上部剪力墻轉換為下部框架結構,從而形成不落地的剪力墻。在需要橫縱向同時轉換時應采用雙向梁布置,該結構的設計施工相對簡單且傳力結構明確,在實際建筑結構設計中得到了廣泛的應用。第二種,箱式轉換層,該結構主要被應用在轉換梁截面較大的情況中,在轉換梁的梁頂和梁底部同時設置一層樓板形成一個箱形梁,該結構可以全層轉換布置,具有約束性強、剛度大、整體效果好、上下部結構均勻的優勢,但是該結構需要開大量的設備洞,施工相對復雜且總體成本較大。第三種,厚板式轉換層,該結構主要被應用在上下柱網錯位較多且無法用梁體直接承托的情況下,板式轉換層的厚度可以結合柱網的實際尺寸和上下部結構的荷載情況來確定,該結構具有下部柱網布置較為靈活、厚板剛度較大、整體性好、施工簡便的優勢,但由于厚板自身有較大的重力,地震作用大容易在地震時產生自我破壞,且對材料的用量較大,整體成本較多。
梁式轉換層結構的尺寸較大,樓面承擔的荷載較重。轉換層結構受力形式的改變,主要通過改變結構截面形式而實現。由于梁式轉換層結構的內力分布相對復雜,并且轉換層需要將上部結構的水平剪力順利的過渡到結構的下部,因而對于轉換層樓面的水平剛度有著相對嚴苛的要求。一般來說,轉換層樓板的厚度通常大于16cm。施工期間通常采用分層澆筑的施工方法。具體施工過程中,首先進行部分豎向承載構件的澆筑。在梁式轉換層內部,水平構件的高跨比相對較大,構件表現出短深梁或者是厚板的受力狀況。借助于二次疊澆等施工方法,能夠提高結構的承載能力。
在高層建筑施工中,轉換層施工技術是極其關鍵和重要的,它對于確保高層建筑的結構穩定性和安全性有著非常重要的意義和作用。因此作為相關施工單位和施工人員,應該有效掌握各種轉換層施工技術,充分把握相關技術要點和技術關鍵,并根據工程施工要求和施工條件,選擇合適的轉換層結構形式,保證轉換層施工質量的合格達標[2]。1)臨時支撐工程施工,可以確保結構轉換層的施工順利進行,進行臨時支撐架的搭建。需要保證支撐架的腳手架的長度和寬度高度都符合要求,支架和工程墻體設置連墻件,其負載能力可以在正常使用狀態下保證其抗轉動能力。在此種情況下,需要保證支撐架結構的準確性、施工材料的達標以及負載變異情況的及時分析等,從而確保穩定性,保證其結構的準確性和合理性。2)在模板工程的施工,需要進行穩定性和承載力驗算,在模板材料的選擇方面需要確保材料本身的強度和承載力。一般來說,木模板、鋼模板和鋁模板是比較常用的模板材料,除此之外,還要保證其剛度、承載力和彈性模量的達標,進行澆筑之前還需要進行濕潤,從而可以有效地避免產生混凝土的外觀質量缺陷現象。3)在鋼筋工程施工,鋼筋在其轉換層當中的布置是比較密集的,鋼筋的布置方式以及連接形式應符合設計。因此作為施工人員來說,需要對鋼筋材料本身的性能和施工的實際情況應符合設計,從而使施工順利。4)混凝土工程施工技術,結構轉換板在厚度、面積以及總體積也相對較大。對于溫度應力方面的控制需要和鋼筋密度來進行考量設計,對于混凝土本身的內外溫差方面進行最大限度的控制,從而實現溫差控制確保結構轉換板的質量。
綜上所述,在建筑工程結構設計中,對于帶有轉換層結構的高程建筑,在進行梁式轉換層結構設計時會受到諸多因素的干擾而可能無法實現設計目標,所以為保證建筑結構設計和具體情況相符,應盡量遵循布置規則、均勻、對稱的原則,盡量使橫縱向布局和上下剛度靠攏,注意對特殊構件,如框支柱和框支梁的設計優化。此外,考慮到轉換層結構設計較為復雜且工程量很大,需要將概念設計和結構設計結合起來,注意在充分掌握相關原理、數據的基礎上再使用合適的設計方法來實現最優設計效果[3]。