厚板结构转换层体系的技术分析.docx

厚板结构转换层体系的技术分析【摘要】本文结合作者多年的工作经验对厚板结构转换成体系进行了多方面的分析。【关键词】厚板结构；转换层体系；技术分析由于建筑功能的需要形成了建筑上、下层结构形式不一样或上、下层结构形式虽然一样但柱网尺寸不一样的情况。为了解决这一矛盾就出现了转换层结构。高层建筑结构的转换层形式有梁式转换、箱形楼盖转换、桁架转换、厚板转换和斜柱转换等。转换层是钢筋混凝土结构高层建筑中承上启下的重要结构构件。1.结构设计采用厚板结构转换层将上部剪力墙结构改变为下部几层以柱为主的大空间结构以满足建筑功能的需要。类似的建筑在国外很多。但从抗震角度讲这种结构型式有两个问题值得考虑：一是钢板做得较厚头重脚轻；二是柱断面较大按常规考虑会出现短柱不利于抗震。设计中这些问题都值得探讨。根据工程建设标准强制性条文的要求底层落地剪力墙和简体应加厚并提高混凝土强度等级以补偿底层的刚度。上下层刚度比：非抗震设计时γ不应大于2。1.1模板支撑体系1.1.1板底模板支撑的设计1.1.1.1荷载取值荷载折减系数k取：0.9用于强度验算荷载值为：47.06kN/m2用于挠度验算荷载值为：43.91KN/m21.1.1.2模板验算（12mm厚竹胶合板模板按3跨连续梁计算）M=56946N/mmσ=2.37N/mm2≤fm=20N/mm21.1.1.3小楞验算（小楞采用φ48×35mm钢管按简支梁计算）抗弯强度验算M=371875N.mm；σ=73.20N/mm2≤fm=205N/mm2；挠度验算W=0.28mm≤[W]=1.1mm。1.1.1.4大楞验算（大楞采用φ48×35mm钢管按3跨连续梁计算）抗弯强度验算M=743749N/mmσ=146.410N/m2≤fm=205N/mm2；挠度验算W=0.57mm≤[W]=1.1mm。1.1.1.5钢管立柱验算N=14.99kNσ=70.64N/m2≤fm=205N/mm21.1.2支撑体系配置。结构转换层模板采用12mm厚竹胶合模板支撑采用三层连续性支撑整个排架体系均采用φ48×35mm钢管与扣件搭成排架立杆采用定尺钢管通过排架支撑设计确定厚板区域及加腋部位地下室顶板、2层、3层的立杆间距均为550mm×550mm同时应设扫地杆、纵向横向水平杆和剪刀撑水平杆的步距控制在1.50m以内薄板区域支撑排架立杆间距为700mm。并按计算要求在加腋部位设置斜撑与厚板区支撑连成排架体系。1.1.3底模支撑系统。三层排架支撑体系支撑时为保证钢管处于轴心受压状态下受力在排架顶端与底部配有顶托和底座通过对顶托和底座支撑部分长度调节保证立杆体系全部采用对接连接确保轴心受压保证立杆承载能力。每根立杆下均设置底座底座安装在立杆根部防止立杆下沉并将上部荷载分散传递给下层楼面。底座采用脚手架上使用的可调垫座由150mm×150mm×8mm钢板、立杆管、可调式螺杆、手柄螺母等组成垫座与竖向钢管连接外露部分距离应控制在200m之内。为增强整个钢管排架体系侧向刚度要求水平杆与框架柱抱紧或与剪力墙抵紧使整个排架体系与结构相连同时在架体中部设置一道水平剪刀撑加强整个排架支撑体系的稳定性。1.1.4下层模板支撑系统。由于转换层结构模板支撑的荷载较大3层排架体系立杆所承受的荷载对2层结构以及地下室顶板的支撑系统的影响可简化为均布荷载计算以3层楼面中间最大的一块厚板为计算区域共需要1500根左右立杆面积约为470m2。本工程2层楼面排架体系计算时考虑到2层楼面设计时活荷载为10kN/m2计算时应按47.85-10=37.85kN/m2折减通过计算2层结构自身强度不能满足要求2层结构模板支撑必须予以保留并按每根立杆承受13.767Kn以上荷载设置支撑系统。本工程实际施工中保留了2层及地下室顶板结构的模板支撑并按3层转换层结构模板支撑立杆的间距设置支撑系统。1.1.5侧向模板支撑。见图1。1.2钢筋绑扎的相关措施1.2.1转换层厚板区域用钢量较大直径钢筋和暗梁上部钢筋在框支柱和剪力墙边缘柱的范围内向下延伸2.80m的弯头钢筋连接均采用了剥肋滚压直螺纹钢筋连接技术。1.2.2在厚、薄板交接处加腋部位等应力集中区域增加抗裂钢筋控制混凝土裂缝产生。1.2.3对于板内暗梁部分箍筋征得设计同意改为U形开口箍筋梁筋绑扎完成后即电焊封闭。钢筋绑扎完成后经见证取样试验和隐蔽验收合格后进行混凝土浇筑。2.结构计算转换板的设计计算采用中国建筑科学研究院编制的多层与高层