高层建筑大截面转换梁的模板及支撑体系的施工技术

以多年的工作实践，论述板式结构转换层在高层建筑中的应用。

近年来，许多高层商住楼、商办楼的结构设计，往往底下几层框剪内筒筋混凝土结构，以满足商场大空间的需要，通过四层或五层的结构转换层作为承标准层（剪力墙）隔墙的技术转换措施。

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本文由一范例工程简要介绍了带转换层多塔高层建筑结构设计时常见的几个问题，从结构方案到整体计算，详细介绍了工程设计的整个过程，并对计算结果进行分析比较。对设计中应注意的重点进行归纳总结。

摘要:随着近年来城市建设的快速发展，建筑物向着多方面发展而各部分使用功能和要求不同，对建筑物结构形式、柱网布置也就提出了不同的要求，转换层可以较好地解决高层建筑中上下部结构在竖向不连续的问题。

主要探讨对高层建筑厚板转换层进行有限元分析时单元形式的选择,通过对几何模型、单元特性和配筋方式等方面进行分析得出结论,即与采用厚板单元相比,采用实体单元来对砼转换厚板进行离散,可以建立更符合构件实际受力情况的模型,计算结果精度较好,方便进行力学分析后的配筋设计,有利于实现设计过程的程序化,是一种较为理想的方法.

总概况 本工程为云南省宣威市**广场工程；位于宣威市的东北部，南侧为城市主干道东大街，西侧为城市干道，北侧为城市公园；属于框架-剪力墙结构；整个工程是由A、B、C三栋高层塔楼住宅及地下车库和商场组成的群楼建筑，地上24层，地下2层；地下负二层为停车场，战时兼做人防。建筑总高度：79.50m；总建筑面积：71046.6平方米；结构类型为人工挖孔桩基础、地上第3层为转换层，转换层层高4.2m，转换层以下为框架结构体系，转换层以上为剪力墙结构体系。

高层建筑转换层桁架转换层设计 本资料首先进行相关概念概述讲解，包括功能及分类。 然后介绍转换层的主要结构形式及受拉特点，并进行多个算例进行详细计算分析。

2.1 设计概况 本工程商业为框架结构，住宅为剪力墙结构。住宅塔楼建筑檐口高度约83m，商业楼暂无地上图纸。住宅及商业楼基础为平板式筏板基础，局部有上返地梁。各楼层高、层数见下表： 11#楼 B2 层 B1层 首层 2-26层 27层 层数 1 1 1 25 1 层高 3500 4990 5150 2950 3000 12#楼 B2 层 B1层 首层 2-9层 10层 11-17层 层数 1 1 1 8 1 7 层高 3500 5250 4890 4890 3200 4890 13#楼 B2 层 B1层 首层 2-28层 层数 1 1 1 27 层高 3500 4280 2900 2900 14#楼 B2 层 B1层 首层 2-9层 10层 11-17层 层数 1 1 1 8 1 7 层高 3500 5250 4890 4890 3200 4890 地下室外墙及塔楼钢筋混凝土墙体厚度为500mm、400mm、300mm、220mm、200mm不等；商业框架结构柱截面尺寸为要为600mm×600mm、800mm×800mm，梁截面尺寸主要为400×600/700/800、500×1400；楼板厚度主要有120、130、140、160、180、300mm。 2.2 重点、难点 模板施工重点和难点：（1）外立面飘窗及空调板结构形成C形，该部位施工难度大，也是模板施工的重点，合理组织施工及优良的施工质量关系到施工进度的快慢及外立面造型的美观。（2）地下车库汽车坡道弧形墙体模板施工难度大，保证弧形墙体不变形是重点。

工程概况 公司车间工程；属于框架结构;地上10层;地下1层；建筑高度：45m；标准层层高：4m ；总建筑面积：10000平方米；总工期：100天；施工单位： 二建公司。 本工程由 公司投资建设， 设计院设计， 勘察公司地质勘察， 监理公司监理， 二建公司组织施工；由***担任项目经理，***担任技术负责人。

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本资料通过一工程实例分析高位转换结构的动力受力性能、结构位移，得出转换层位置较高时结构的受力特点及设计计算中应注意的一些问题。

首先阐述转换层的功能和分类、结构形式和设计原则，并重点探讨梁式转换层转换梁的截面设计方法与转换梁的设计与构造要求及框支柱的设计和构造要求等方面阐述粱式转换层结构的设计计算原理与构造要求。

转换层的设置起到传承上部结构荷载，保持结构稳定的作用，是建筑结构中的重要部位，也是建筑施工中的重点和难点。论文首先简要介绍了高层建筑结构转换层的概念、布置形式、主要结构形式等，并针对厚板转层结构施工过程中关于模板工程、混凝土工程、钢筋工程以及预应力工程的若干重要问题进行了探讨。

本文结合工程实例，对梁式转换层结构的施工方案尤其是支撑体系进行了优化设计，通过类比分析，综合采用了荷载传递、埋设钢管、叠合浇筑方法，同时进行了支撑体系承载力验算、主要杆件受力验算，并对支撑体系的加强措施进行了设计，保证了工程质量，取得了明显的经济效益。

作者结合多年工作实践对高层建筑的转换层结构施工技术作简要分析，并提出了施工中应注意的问题。

文章分析高层建筑中转换层结构的几种常用做法以及转换层结构在高层建筑中的布置原则,探讨高层建筑中转换层结构的应用和发展的趋势,提出高层建筑转换层结构研究中值得注意的几个问题。

本文对转换结构构件进行弹性有限元应力分析，经优化比选，改采用有粘结预应力转换桁架的结构转换方式，使得转换结构体系轻巧、合理。

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在高层建筑结构的底部，当上部楼层部分竖向构件（剪力墙、框架柱）不能直接连续贯通落地时，应设置结构转换层，在结构转换层布置转换结构构件。 当高层建筑上部楼层竖向结构体系与下部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必须在结构改变的楼层布置转换层结构。 底部大空间部分框支剪力墙结构，上部为剪力墙结构，底部数层为落地剪力墙或筒体和支承上部剪力墙的框架组成的协同工作结构体系。 这种结构类型由于底部有较大空间，能适用于许多建筑功能的要求，广泛用于底部是商店、餐厅、车库、机房等用途，上部为住宅、公寓、饭店等高层建筑。

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本工程拟建建筑物层数26层，其中地下室1层，局部裙房4层，结构形式为部人框架剪力墙结构体系，结构主体高度87.9米，建筑面积22438.28平方米，均为非抗震设计。根据地勘报告，本工程基础采用大直径人工挖孔桩基础，结构计算底面标高为-4.500，剪力墙底部加强部位为标高20.400以下。本工程的转换层标高为：14.4m。转换层梁板砼采用C40商品砼，柱砼采用C50商品砼，筒体墙为C50商品砼。柱砼保护层厚度为25mm，梁砼保护层厚度为30mm，板的保护层厚度为15mm。主要构件截面：柱截面700mm～850mm×1300mm；剪力墙厚200mm～500mm；梁载面800mm～700mm×2000mm和550mm×1800mm、500 mm～600 mm×1500 mm；转换层板厚180mm。板筋为ΦR 9@125双层双向，梁筋主筋最大为Φ25（三级钢），钢筋连接均采用闪光对焊连接。每栋转换层面积约1131.17M2，梁板砼约550M3。柱、梁、板、墙砼一次浇筑，不设后浇带。

工程总建筑面积41266.3m2, 建筑总高度115m。工程结构形式为框架—剪力墙结构，地下2层，地上24层，住宅楼在三层夹层～四层1-8～1-12Χ1-C～1-E轴部分为箱式结构转换层，箱式结构转换层共设两条主梁（KZL1）和一条次梁（L101），主、次梁截面尺寸分别为：850mm×2500mm和1000mm×2400mm，主、次梁跨度分别为：7.2m和8.4m

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4#楼地下2层，地上33层，地下2层为工具间，层高为2.7米；地上一层为架空层，层高4.8米；2～33层为住宅，层高2.95米，总建筑面积：18558.65㎡；建筑高度99.8m。建筑结构形式为框剪结构，建筑主体结构耐久年限为50年，按6度抗震设防。建筑类别为一类高层住宅建筑，设计建筑的耐火等级：地上为一级,地下为一级。

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本工程分三部分：主体十二层，地下一层，框剪结构，基础为筏板结构；东部裙楼六层，地下一层，框架结构，基础为独立柱基；北部为三层，无地下室，框架结构，基础为独立柱基和部分筏板组成；地下室高度为4.5米，首层～二层高度均为4.2米，其它层为3.3米（除十层为3.5米），总高度为43.5米。

模板支撑钢管拟采用外径48mm，壁厚3.0mm的Q235钢材质的焊接钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235A级钢的规定，有严重锈蚀弯曲、压扁、裂纹和损伤者禁用。

本工程商业为框架结构，住宅为剪力墙结构。住宅塔楼建筑檐口高度约83m，商业楼暂无地上图纸。住宅及商业楼基础为平板式筏板基础，局部有上返地梁。各楼层高、层数见下表： 11#楼 B2 层 B1层 首层 2-26层 27层 层数 1 1 1 25 1 层高 3500 4990 5150 2950 3000 12#楼 B2 层 B1层 首层 2-9层 10层 11-17层 层数 1 1 1 8 1 7 层高 3500 5250 4890 4890 3200 4890 13#楼 B2 层 B1层 首层 2-28层 层数 1 1 1 27 层高 3500 4280 2900 2900 14#楼 B2 层 B1层 首层 2-9层 10层 11-17层 层数 1 1 1 8 1 7 层高 3500 5250 4890 4890 3200 4890 地下室外墙及塔楼钢筋混凝土墙体厚度为500mm、400mm、300mm、220mm、200mm不等；商业框架结构柱截面尺寸为要为600mm×600mm、800mm×800mm，梁截面尺寸主要为400×600/700/800、500×1400；楼板厚度主要有120、130、140、160、180、300mm。

液压自爬模为附墙自爬升模板，它具有结构简单，安装容易、操作方便、安全程度高、施工速度快、劳动力投入低等特点，是目前西方国家普遍采用的附墙爬模技术。

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参考组合梁的设计思路，将钢骨转换梁中的型钢从梁中部移到梁底部位，目的是充分发挥型钢的抗拉能力，从而提高钢骨转换梁在跨中正弯矩区的抗弯能力。本文结合工程实例，给出了此类转换梁的极限承载力计算方法。

作者将介绍高层建筑转换层的施工并且具体描述转换层施工的相关质量保证的措施。

在一般高层建筑转换层结构设计的基础上，结合工程实践，分析总结了高层建筑结构错位梁式转换层的概念设计和方法，以期获得良好的抗震效果，为类似结构设计奠定了基础。

［摘要］ 重庆新华国际大厦局部托柱转换体系承担了上部54 层的荷载，为追求经济、合理的设计方案，对钢筋混 凝土深梁、型钢混凝土组合梁、空腹桁架、叠层空腹桁架、斜腹桁架、叠层斜腹桁架6 种方案进行了试算和比选，最 终拟采用型钢混凝土空腹桁架方案。介绍了空腹桁架方案的受力分析、构造措施等，并对分析模型、计算参数、杆 件设计等问题进行了探讨。 ［关键词］ 超高层建筑; 空腹桁架; 转换体系; 型钢混凝土组合构件

针对结构转换层施工难度大,大体积混凝土施工技术要求高的问题,以具体工程为背景,系统介绍了高层建筑转换层的施工工艺及技术要点,以完善高层建筑结构转换层施工工艺,确保高层建筑的质量。

对某高层建筑梁式转换层的结构设计探讨

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