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1、框架剪力墙结构转换层施工中构造问题的探讨v 概论v随着这种建筑物的增多随着这种建筑物的增多 ，转换层结构则随之产生。，转换层结构则随之产生。 由于人们对转换层结构性质由于人们对转换层结构性质 、特点认识不足表现、特点认识不足表现在施工中对一些构造处理上往往重视不够在施工中对一些构造处理上往往重视不够 ，造成，造成对结构的工作能力削弱。对结构的工作能力削弱。v加之现在设计单位在设计图中往往采用平面标注加之现在设计单位在设计图中往往采用平面标注法绘图法绘图 ，许多节点大样未绘图，许多节点大样未绘图 ，因而我们在日常，因而我们在日常工作中常发现一些施工单位在转换层结构工程施工作中常发现一些施工单位在
2、转换层结构工程施工中常犯一些错误工中常犯一些错误 ，不能满足现有的国家规范要，不能满足现有的国家规范要求。对于结构的受力性能及耐久性求。对于结构的受力性能及耐久性 ，特别是于结，特别是于结构抗震性能十分不利构抗震性能十分不利 ，应引起高度重视。，应引起高度重视。v兹就创业园小高层转换层出现的问题和解决方案兹就创业园小高层转换层出现的问题和解决方案同大家一起分享。同大家一起分享。v 转换层结构的定义和特点 v 建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备类同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备类型，并通过该楼层进行结构（设
3、备）转换，则型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。该楼层称为结构（设备）转换层。 v 转换层结构有多种形式，如：转换层结构有多种形式，如：梁式、空腹桁架梁式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式式、斜杆桁架式、箱形和板式、厚板转换，最、厚板转换，最常见的是梁式转换。常见的是梁式转换。v按结构功能按结构功能，转换层可分为三类：转换层可分为三类： 1 1上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下的框架，以创造一个剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下的框架，以创造一个较大的内部自由空间。较
4、大的内部自由空间。 2 2上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层使下层柱的柱距扩大，形成大柱没有改变，但是通过转换层使下层柱的柱距扩大，形成大柱网，并常用于外框筒的下层形成较大的入口。网，并常用于外框筒的下层形成较大的入口。 3 3同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。 属于标准杆系
5、有限元分属于标准杆系有限元分析模型，不需要简化。析模型，不需要简化。注意：注意：要定义要定义转换梁转换梁。v梁托柱转换。梁托柱转换。这种转换可以采用经典的杆系有限元分析，不这种转换可以采用经典的杆系有限元分析，不需要进行专门的模型简化。需要进行专门的模型简化。v 框支剪力墙结构：框支剪力墙结构：应用最广的形式。应用最广的形式。v 变形特点变形特点转换梁与框支墙在交接面上变形协调。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。v 受力特点受力特点转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受力构件设转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受力构件设计配筋。计配筋。v 分析要点分析要点转换梁的准确分析，取决于与上部剪
6、力墙的变形协调节转换梁的准确分析，取决于与上部剪力墙的变形协调节点的多少。点的多少。框支柱框支柱托梁托梁转换层上部剪力转换层上部剪力墙需加强的区域墙需加强的区域墙梁的变形墙梁的变形协调节点协调节点剪力集中点，造成剪力集中点，造成剪力突变。在框支剪力突变。在框支柱边和洞口边的梁柱边和洞口边的梁截面上截面上v 厚板转换层结构：厚板转换层结构：当上、下柱网、轴线有较大错位，不便用当上、下柱网、轴线有较大错位，不便用梁式转换层时，可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大，梁式转换层时，可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承台转换层。它的下层柱网可以灵活布置，不以形成厚板式承台转换层。它的
7、下层柱网可以灵活布置，不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多。多。 v 应用很少，抗震很不利应用很少，抗震很不利v 变形特点变形特点厚板上部的结构变形，通过厚板的面外变形，传到下部厚板上部的结构变形，通过厚板的面外变形，传到下部结构中。由于结构中。由于上下部结构完全对应不上上下部结构完全对应不上，厚板的面外变，厚板的面外变形传力方式特别复杂。形传力方式特别复杂。v 受力特点受力特点厚板自重大，厚板自重大，地震效应大地震效应大，抗震很不利抗震很不利。厚板受到较大。厚板受到较大的剪切，需要的剪切，需要验算厚板的冲切验算厚板的冲切
8、。 红色为下部结构的轴线红色为下部结构的轴线黄色为上部结构黄色为上部结构的轴线的轴线v超大梁转换结构超大梁转换结构及箱式转换及箱式转换：v 变形特点变形特点转换梁占据整个一层的高度，并且有上下两层楼板作为转换梁占据整个一层的高度，并且有上下两层楼板作为侧向支撑。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。侧向支撑。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。箱式转换层箱式转换层 当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时，若采用当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时，若采用梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以采用箱式转换层。它很像箱形基础，也可看成是由上、采
9、用箱式转换层。它很像箱形基础，也可看成是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成，具有下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成，具有很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。较大荷载的转换。 v 受力特点受力特点转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受力构件设转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受力构件设计配筋。但是两层的侧向楼板对大梁有较强的约束，所计配筋。但是两层的侧向楼板对大梁有较强的约束，所以大梁的轴向变形较小。这是有利因数。以大梁的轴向变形较小。这是有利因数。占据一层的转换大梁，占据一层的转换大梁，有时
10、梁中间开有小洞有时梁中间开有小洞两层楼板两层楼板v桁架桁架转换结构转换结构 这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较小，但比箱式转换层少占空间。间刚度相对较小，但比箱式转换层少占空间。 v 变形特点变形特点桁架与上下部结构杆系相连，采用杆模型，变形自然协桁架与上下部结构杆系相连，采用杆模型，变形自然协调。调。v 受力特点受力特点桁架上下层刚度突变，应力容易集中，造成内力突变。桁架上下层刚度突变，应力容易集中，造成内力
11、突变。上下上下玄玄杆应考虑轴向变形。杆应考虑轴向变形。上玄杆上玄杆下玄杆下玄杆v空腹桁架式转换层 这种形式的转换层与桁架式转换层的优点相似，但空腹桁架式转换层的杆系都是水平、垂直的，而桁架式转换层则具有斜撑竿。空腹桁架式转换层在室内空间上比桁架式转换层好，比箱式转换层更好 下玄杆下玄杆上玄杆上玄杆v 转换大梁的构造要求转换大梁的构造要求 现行国家规范要求现行国家规范要求 ：框支梁支座上部第一排钢筋伸入支座内需框支梁支座上部第一排钢筋伸入支座内需 L aeL ae， 一般要求到柱一般要求到柱边边 ，且弯折向下至梁底以下，且弯折向下至梁底以下 Lae+10d Lae+10d 。而在施工过程中，。而
12、在施工过程中， 许多施许多施工单位在留设柱施工缝时往往留在梁下口又未预先留设框支梁上部工单位在留设柱施工缝时往往留在梁下口又未预先留设框支梁上部钢筋钢筋 ，施工单位未考虑其构造要求施工单位未考虑其构造要求 ，施工缝留在了梁下口不能满，施工缝留在了梁下口不能满足构造要求造成了返工足构造要求造成了返工 ， 所有柱从新打下一个锚固长度所有柱从新打下一个锚固长度 ，造成了，造成了浪费浪费 ，影响了工期，影响了工期 ； 其二其二 ，因边柱，因边柱 、角柱钢筋较密、角柱钢筋较密 ，钢筋之间，钢筋之间打架造成框支梁上部钢筋水平段锚固长度不够打架造成框支梁上部钢筋水平段锚固长度不够 ，往往在框柱中间或，往往在
13、框柱中间或靠柱内侧钢筋就向靠柱内侧钢筋就向下弯折锚固。未能满足以上框支梁筋的锚弯折锚固。未能满足以上框支梁筋的锚 固长度。固长度。 上部二排钢上部二排钢 筋亦同筋亦同 ，但下弯长度，但下弯长度 LaeLae 即可即可 。 下部钢筋及腰筋伸入柱对边钢筋内侧，当伸入支座内长度：下部钢筋及腰筋伸入柱对边钢筋内侧，当伸入支座内长度：LAELAE或或0.5hc+5d0.5hc+5d L L 0.4LAE时，钢筋需加弯钩，钢筋需加弯钩15d15d；当伸入长度：；当伸入长度： L L LAELAE或或0.5hc+5d0.5hc+5d时，钢筋直锚即可。时，钢筋直锚即可。v 框支柱的箍筋施工框支柱的箍筋施工 框
14、支柱的箍筋按规范要求应为全高加密框支柱的箍筋按规范要求应为全高加密 ，但在日常检查工中常，但在日常检查工中常发现在施工过程中框支柱节点核心区箍筋漏扎或间距不能满足要发现在施工过程中框支柱节点核心区箍筋漏扎或间距不能满足要 求求 ，箍筋的制作未按抗震要求制作施工，箍筋的制作未按抗震要求制作施工 。这就造成了节点箍筋。这就造成了节点箍筋不足的问题不足的问题 。 柱的箍筋除了固定纵筋位置柱的箍筋除了固定纵筋位置 ，形成钢筋骨架，形成钢筋骨架 外外 ，主要是防止纵，主要是防止纵筋压曲筋压曲 ，提高柱的承载力，提高柱的承载力 ，有抗震设施的结构，有抗震设施的结构 ，还要求节点的，还要求节点的承载不低于其
15、连接构件的承载力承载不低于其连接构件的承载力 ，避免剪切先于弯曲破坏，避免剪切先于弯曲破坏 ，故，故需要在柱端需要在柱端 、梁端加密箍筋、梁端加密箍筋 ，以提高结构的抗震能力，以提高结构的抗震能力 ，加密范，加密范围和要求在规范中都有明确规定。围和要求在规范中都有明确规定。 有些工程的框支柱节点有些工程的框支柱节点 ，因穿筋困难或影响工效，因穿筋困难或影响工效 ，不严格按图，不严格按图施工施工 ，在梁、柱交接部位少放漏放柱箍筋，在梁、柱交接部位少放漏放柱箍筋 ，使得框支柱纵向钢，使得框支柱纵向钢筋特别是四角纵向钢筋在较大长度内没有横向约束筋特别是四角纵向钢筋在较大长度内没有横向约束 ，这样的荷
16、，这样的荷载作用下就造成箍筋对纵向钢筋和混凝土的约束不够载作用下就造成箍筋对纵向钢筋和混凝土的约束不够 ，在地震，在地震力作用下力作用下 ，柱中心混凝土出现裂缝，柱中心混凝土出现裂缝 ，箍筋间纵向钢筋过早发生，箍筋间纵向钢筋过早发生压屈向外凸出降低结构的承载能力，特别是削弱结构的抗震能力。压屈向外凸出降低结构的承载能力，特别是削弱结构的抗震能力。 而合理的箍筋间距能对节点区混凝土而合理的箍筋间距能对节点区混凝土 、纵向钢筋起很好的横向、纵向钢筋起很好的横向变形约束变形约束 ，也能间接提高其纵向抗压强度。节点核心区应不先，也能间接提高其纵向抗压强度。节点核心区应不先于梁柱破坏于梁柱破坏 ，这也是抗震设计的一个重要概念，这也是抗震设计的一个重要概念 。 v KzzKzz的构造要求的构造要求框支柱筋按照框支柱筋按照“能通则通能通则通”的原则，部分宜直通至上部墙体的原则，部分宜直通至上部墙体 内，另一部分锚入梁内且内，另一部分锚入梁内且 12d12d。v上部墙体的施工 转换层梁上部的结构施工中常出现这样的问题 ，由于建 筑上的要求 ，上部剪墙 ( 板柱 ) 与框支梁外侧相平 ，框 支梁与下部框
