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目錄PAGE32第7章砌筑工程【學習目標】了解磚砌體、石砌體、輕質磚和砌塊、輕質墻板等砌筑的常用材料、做法及相關知識;掌握基礎、墻體及其他砌筑工程工程量的工程量;學會正確套用相應定額項目?!緦W習要求】本章中的知識要點、相關知識、能力目標。能力目標知識要點相關知識權重自測分數掌握基礎砌筑工程量的計算和定額套項基礎砌筑工程量的計算規(guī)則;定額說明定額中基礎砌筑包括的內容;基礎與墻身的劃分界線、大放腳的概念0.4掌握墻體砌筑工程量的計算和定額套項墻體砌筑工程量的計算規(guī)則;定額說明定額中墻體砌筑包括的內容;內、外墻高度和長度的界定0.4掌握其他砌筑項目工程量的計算規(guī)則和定額套項其它砌筑工程量的計算規(guī)則;定額說明定額中其他砌筑包括的內容;磚平旋、平砌磚過梁的概念0.2【引例】某建筑物平面圖和墻身詳圖如圖7.1所示,層高3.3米,混水磚墻內外墻墻厚240mm,M1:1000㎜×2400mm,M2:1200㎜×2400mm,C1:1500㎜×1500mm,C2:1800㎜×1500mm,門窗上安裝鋼筋混凝土過梁,過梁斷面為240㎜×240mm,根據所學知識,計算墻體工程量。在計算過程中,試考慮墻體的砌筑體積和門窗、過梁體積之間有什么樣的扣減關系?()平面圖(b)墻身詳圖圖7.1【引例】附圖【正文】7.1定額說明7.1.1本章內容本章共包括四部分,砌磚、砌石、砌塊、輕質墻板等內容,如表7-1所示:表7-1砌筑工程項目劃分7.1.2砌磚、砌塊、砌石 1.砌筑砂漿的強度等級、砂漿的種類,設計與定額不同時可換算,消耗量不變。2.定額中磚規(guī)格是按240㎜×115㎜×53㎜標準磚編制的,空心磚、多孔磚、砌塊規(guī)格按常用規(guī)格編制的,輕質墻板選用常用材質和板型編制的。設計采用非標準磚、非常規(guī)用規(guī)格砌筑材料與定額不同實可以換算,但每定額單位消耗量不變。輕質墻板的材質、板型設計等,與定額不同時可以換算,但定額消耗量不變?!局R鏈接】普通粘土磚的用量計算公式:磚的用量(塊/m3)=2×墻厚磚數÷【墻厚×(磚長+灰縫)×(磚厚+灰厚)】×(1+損耗率)或磚的用量(塊/m3)=127×墻厚磚數÷墻厚×(1+損耗率)砂漿用量(m3/m3)=【1-磚單塊體積(m3/塊)×磚凈用量(塊/m3)】×(1+損耗率)常見砌筑材料的定額損耗率,如表7-2所示:表7-2常見砌筑材料的定額損耗率材料名稱工程類別定額損耗率(%)普通粘土磚磚基礎地面、屋面實砌磚墻矩形磚柱、磚水塔磚煙囪異性磚柱3.04.07.0毛石2.0多孔磚加氣混凝土砌塊輕質混凝土砌塊硅鹽酸砌塊混凝土空心砌塊煤渣空心砌塊輕質砌體2.07.02.02.02.03.0砌筑砂漿磚砌體毛石、方整石多孔磚加氣混凝土砌塊硅酸鹽砌塊1.01.010.02.02.03.砌磚1)磚砌體均包括原漿勾縫用工,加漿勾縫時,按裝飾工程相應項目另行計算?!局R鏈接】原漿勾縫就是利用在砌墻時磚縫里擠出來的灰進行勾縫,原漿勾縫只能在砌墻時同步進行,加漿勾縫則是在墻砌好后,再進行勾縫,由于砌墻時的砂漿已經硬化,所以必須另外配制砂漿,因此叫加漿勾縫,加漿勾縫屬于清水墻的裝飾,應套用第九章裝飾的定額。2)粘土磚砌體計算厚度,按表7-3規(guī)定計算:表7-3粘土磚砌體計算厚度表磚數(厚度)1/41/23/411.522.53計算厚度(㎜)531151802403654906157403)女兒墻按外墻計算,磚垛、附墻煙囪、三皮磚以上的腰線和挑檐等體積,按其外形尺寸并入墻身體積計算。不扣除每個橫截面積在0.1㎡以下的孔洞所占體積。但洞內的抹灰工程量亦不增加。4)零星項目系指小便池槽、蹲臺、花臺、隔熱板下磚墩、石墻磚立邊和虎頭磚等。5)2磚以上磚擋土墻執(zhí)行磚基礎項目,2磚以內執(zhí)行磚墻相應項目。6)設計磚砌體中的拉結鋼筋,按相應章節(jié)另行計算?!咎貏e提示】磚砌體中的拉結筋,按設計施工規(guī)范要求,要按鋼筋的計算方法計算,構造柱與墻體拉結筋如圖7.2所示。7)多孔磚包括粘土多孔磚和粉煤灰、煤矸石等輕質多孔磚,定額中列出KP型磚和模數磚兩種規(guī)格,并考慮了不夠模數部分由其他材料填充。8)粘土空心磚按基空隙率大小分承重型空心磚和非承重型空心磚。9)空心磚和空心砌塊墻中的混凝土芯柱、混凝土壓頂及圈梁等,按相應章節(jié)另行計算。10)多孔磚、空心磚和砌塊,砌筑弧形墻時,人工乘以1.1、材料乘以1.03系數。圖7.2構造柱與墻身拉結筋4.砌石1)定額中石材按其材料加工程度,分為毛石、整毛石和方整石。使用時應根據石料名稱、規(guī)格分別套用。2)方整石柱、墻中石材按400㎜(長)×220㎜(高)×200㎜(厚)規(guī)格考慮,設計不同時,可以換算。塊料和砂漿的總體積不變。3)毛石護坡高度超過4m時,定額人工乘以1.15的系數。4)砌筑弧形基礎、墻時,按相應定額項目人工乘以系數1.1。5)整砌毛石墻(有背里的)項目中,毛石整砌厚度為200㎜;方整石墻(有背里的)項目中,方整石整砌厚度為220㎜,定額均已考慮了拉結石和錯縫搭砌。5.砌塊1)小型空心砌塊墻定額選用190系列(砌塊寬b=190mm),若設計選用其他系列時,可以換算。2)砌塊墻中用于固定門窗或吊柜、窗簾盒、暖氣片等配件所需的灌注混凝土或預埋構件,按相應章節(jié)另行計算。7.1.3輕質墻板1.輕質墻板,適用于框架、框剪結構中的內外墻或隔墻,定額按不同材質和墻體厚度分別列項。2.輕質條板墻。不論空心條板或實心條板,均按廠家提供墻板半成品(包括板內預埋件,配套吊掛件、U形卡等),現場安裝編制。3.輕質條板墻中與門窗連接的鋼筋碼和鋼板(預埋件),定額已綜合考慮,但鋼柱門框、鋁門框、木門框及其固定件(或連接件)按有關章節(jié)相應項目另行計算?!咎貏e提示】鋼絲網架水泥夾心板厚是指鋼絲網架厚度,不包括抹灰厚度。括號內尺寸為保溫芯材厚度?!局R鏈接】各種輕質墻板綜合內容如下:1)GRC輕質多孔板適用于圓孔板、方孔板,其材質適用于水泥多孔板、珍珠巖多孔板、陶粒多孔板。2)擠壓成型混凝土多孔板即AC板,適用于普通混凝土多孔板和粉煤灰混凝土混凝土多孔板、陶?;炷炼嗫装?、爐渣與膨脹珍珠巖多孔板等。3)石膏空心條板適用于石膏珍珠巖空心條板、石膏硅酸鹽空心條板。4)GRC復合夾芯板適用于水泥珍珠巖夾芯板、巖棉夾芯板。7.2工程量計算規(guī)則7.2.1砌筑界線的劃分1.基礎與墻身的界限劃分1)基礎與墻身采用同一種材料時,以設計室內地面為界(有地下室的,以地下室室內設計地面為界)。以下為基礎,以上為墻身,如圖7.3()所示。2)基礎與墻身使用不同材料時,若兩種材料的交界處在設計室內地面±300mm以內時,以交界處為分界線,如圖7.3(b)所示;若超過±300mm時,以設計室內地面為分界線,如圖7.3(c)所示。3)磚、石圍墻,以設計室外地坪為界,以下為基礎,以上為墻身。()(b)(c)圖7.3基礎與墻身的分界線2.墻體高度與長度的確定1)外墻高度:下起點為基礎與墻身的分界線,上止點分以下幾種情況考慮:(1)平屋面算至鋼筋混凝土板頂,如圖7.4()、(b)所示;(2)坡屋面無檐口頂棚者算至屋面板底,如圖7.4(c)所示;(3)有屋架無頂棚者算至屋架下弦底加300mm,如圖7.4(d)所示;(4)有屋架且室內外均有頂棚者,高度算至屋架下弦底加200mm,如圖7.4(e)所示;(5)山墻高度按其平均高度計算,如圖7.4(f)所示;()(b)(c)(d)(e)(f)圖7.4外墻高度示意圖()混凝土壓頂(b)磚砌壓頂圖7.5女兒墻高度示意圖(6)女兒墻高度自外墻頂面算至混凝土壓頂底部,如圖7.5所示;2)內墻高度:下起點以樓板面為起點(底層為基礎與墻身的分界線),上止點分為以下幾種情況考慮:(1)位于屋架下弦者,算至屋架下弦底,如圖7.6()所示;(2)無屋架者算至頂棚底另加100mm,如圖7.6(b)所示;(3)有鋼筋混凝土樓板隔層者,算至樓板底,如圖7.6(c)所示;(4)不同板厚壓在同一個墻上時,按平均高度計算,如圖7.6(d)所示;(5)位于梁下的內墻高度算至梁底面,如圖7.6(e)所示。3)外墻長度:按設計外墻中心線長度計算;4)內墻長度:按設計墻間凈長計算;5)女兒墻長度:按女兒墻中心線長度計算。()(b)(c)(d)(e)圖7.6內墻高度示意圖【特別提示】框架間墻體高度,自框架梁頂面算至上一層框架梁底面,框架間墻長度按設計框架柱間凈長線計算,如圖7.7所示:圖7.7框架間墻體高度示意圖7.2.2工程量的計算1.基礎計算原則:各種基礎均以圖示尺寸按立方米計算體積?;A砌筑工程量=S外墻基礎斷面×L中+S內墻基礎斷面×L內-V扣除+V增加其中:V扣除——指面積在0.3m2V增加——指附墻垛、基礎寬出的部分體積?!咎貏e提示】基礎大放腳T形接頭處的重疊部分以及嵌入基礎的鋼筋、鐵件、管道、基礎防潮層、單個面積在0.3㎡以內的孔洞所占體積不予扣除,但靠墻暖氣溝的挑檐亦不增加,附墻垛基礎寬出部分體積并入基礎工程量內?!局R鏈接】磚基礎的砌筑通常采用等高式或者間隔式兩種方法,如圖7.8所示:()等高式 (b)間隔式圖7.8等高式與間隔式基礎大放腳示意圖對磚基礎而言:基礎工程量計算分為兩部分,一是將基礎墻的體積算至基礎底,二是將基礎兩側大放腳體積算出。因此,斷面面積可以如下計算:S基礎斷面=基礎墻寬×基礎高+大放腳折加面積大放腳增加的斷面面積、折加高度可按大放腳形式查表7-4計算。表7-4基礎大放腳折加高度和大放腳增加斷面積表放腳層數折加高度(m)增加斷面1/2磚(0.115)1磚(0.24)1.5磚(0.365)2磚(0.49)m2等高不等高等高不等高等高不等高等高不等高等高不等高一0.1370.1370.0660.0660.0430.0430.0320.0320.01580.0079二0.4110.3420.1970.1640.1290.1080.0960.080.04730.0394三0.3940.3280.2590.2160.1930.1610.09450.0945四0.6560.5250.4320.3450.3210.2530.15750.126五0.9840.7880.6470.5180.4820.380.23630.189六1.3781.0830.9060.7120.6720.530.33080.25992.墻體計算原則:各種砌磚、砌石、砌塊的墻體以圖示尺寸按立方米計算體積;輕質墻板按設計圖示尺寸以平方米計算面積。砌體墻工程量砌筑工程量=(墻體長度×墻體高度-S扣)×墻體設計厚度其中:S扣——指門窗洞口、過梁、嵌入墻身的鋼筋混凝土柱、梁所占墻體的面積?!咎貏e提示】計算墻體時,應扣除門窗洞口、過人洞、空圈、嵌入墻身的鋼筋混凝土柱、梁(包括過梁、圈梁、挑梁)、磚平璇、磚過梁、暖氣包壁龕的體積;不扣除梁頭、外墻板頭、檁頭、墊木、木楞頭、沿椽木、木磚、門窗走頭、墻內的加固鋼筋、木筋、鐵件、鋼管及每個面積在0.3㎡以內的孔洞等所占體積;突出墻面的窗臺虎頭磚、壓頂線、山墻泛水、煙囪根、門窗套及三皮磚以內的腰線和挑檐體積亦不增加。墻垛、三皮磚以上的腰線和挑檐等體積,并入墻身體積內計算?;炷吝^梁按門窗洞口寬加500mm乘以設計高度乘以設計厚度計算,磚平旋按門窗洞口寬度加100㎜乘以高度(洞口寬小于1500㎜時,高度按240㎜;大于1500㎜時,高度按365㎜)乘以設計厚度計算(如圖7.9所示)。平砌磚過梁按門窗洞口寬度加500㎜,高度按440㎜計算(如圖7.10所示)。圖7.9磚平旋V=(L+0.1)×0.24×b當L≤1.5m時;V=(L+0.1)×0.365×b當L>1.5m時。圖7.10平砌磚過梁【知識鏈接】混凝土過梁的長度按照圖紙規(guī)定計算,如果圖紙未作規(guī)定,實、則按門窗洞口寬度一側各加250mm計算過梁長度。如圖7.11所示。3.其他砌筑1)磚臺階按設計圖示尺寸以立方米計算。2)磚砌欄板按設計圖示尺寸扣除混凝土壓頂、柱所占的面積,以平方米計算。3)預制水磨石隔斷板、窗臺板,按設計圖示尺寸以平方米計算。圖7.11鋼筋混凝土過梁4)磚砌地溝不分溝底、溝壁按設計圖示尺寸以立方米計算。5)石砌護坡按設計圖示尺寸以立方米計算。6)亂毛石表面處理,按所處理的亂毛石表面積或延長米,以平方米或延長米計算。7)廁所蹲臺、小便池槽、水槽腿、花臺、磚墩、毛石墻的門窗磚立邊合窗臺虎頭轉、鍋臺等定額未列的零星項目,按設計圖示尺寸以立方米計算,套用零星砌體項目。7.3工程量計算與定額應用【應用案例3-1】某工程基礎平面圖和剖面圖如圖7.12所示,已知該工程土壤為二類土,試計算該磚基礎工程量,套用定額項目。()基礎平面圖(b)基礎剖面圖圖7.12【應用案例7-1】附圖解:1.計算基數L中=(11.40+0.5-0.37+9.90+0.5-0.37)×2=43.12(m)L內=(4.8-0.12×2)×4+(9.9-0.12×2)×2=37.56(m)2.計算基礎體積基礎體積=墻厚×(設計基礎高度+折加高度)×基礎長度基礎設計高度為1.40-0.20=1.20m,內、外墻均采用等高三層砌筑方法,基礎墻厚分別為0.24m和0.365m,查表,知其折加高度分別是0.394m和0.259m。外墻基礎體積V中=0.365×(1.20+0.259)×43.12=22.96(m3)內墻基礎體積V內=0.24×(1.20+0.394)×37.56=14.37(m3)V總=22.96+14.37=37.33m3【應用案例7-2】某工程基礎平面圖和斷面圖如圖7.13所示,試計算基礎工程量。()基礎平面圖(b)基礎斷面圖圖7.13【應用案例7-2】附圖解:1.計算基數L中=(3.30×3+5.40)×2=30.60mL內=(5.40-0.24)×2=10.32m2.計算磚基礎工程量磚基礎工程量=(0.80+0.30)×0.24×(30.60+10.32)=10.80m套用定額3-1-1,M5砂漿磚基礎定額基價=1862.46元/10m3定額直接費=10.80/10×1862.46=2011.46元3.計算毛石基礎工程量毛石基礎工程量=[(1.24-0.20×2)×0.35+(0.84-0.15×2)×0.35]×(30.60+10.32)=19.76m套用定額3-2-1,M5砂漿亂毛石基礎定額基價=1190.97元/10m3定額直接費=19.76/10×1190.97=2353.36元【應用案例7-3】已知條件同【引例】,根據所學知識,計算墻體工程量,套用定額項目。解:L中=(3.00×3+8.00+2.00)×2=38.00mL內=(8.00-0.240)×2=15.52m240磚外墻工程量=[38×(3.3-0.3)-1.00×2.4×2-1.20×2.4-1.5×1.5×3-1.80×1.50-(1.5×2+1.7+2.0×3+2.3)×0.24]×0.24=22.50m240磚內墻工程量=15.52×(3.3-0.13)×0.24=11.81m240女兒墻工程量=38×0.5×0.24=4.56m240磚墻工程量=22.50+11.81+4.56=38.87m套用定額3-1-14,M2.5混漿混水磚墻定額基價=1779.89元/10m3定額直接費=38.87/10×1779.89=6918.43元【應用案例7-4】已知某建筑物平面圖和剖面圖如圖7.14所示,三層,層高均為3.0m,混水磚墻,內外墻厚均為240mm;外墻有女兒墻,高900mm,厚240mm;現澆鋼筋混凝土樓板、屋面板厚度均為120mm。門窗洞口尺寸:M1:1400㎜×2700mm,M2:1200㎜×27000mm,C1:1500㎜×1800mm,(二、三層M1換成C1)。門窗上設置圈梁兼過梁,240㎜×180mm,計算墻體工程量,并確定定額項目。解:L中=(3.6×3+5.8)×2=33.2(m)L內=(5.8-0.24)*2=11.12(m)240磚外墻工程量={33.2×[3-(0.18+0.12)]×3-1.4×2.7-1.5×1.8×17}×0.24=52.62m240磚內墻工程量=[11.12×(3-0.12)×3-1.2×2.7×6]×0.24=18.39m240磚砌女兒墻工程量=33.2×0.9×0.24=7.17240混水磚墻工程量=52.62+18.39+7.17=78.18套用定額3-1-14,M2.5混漿混水磚墻定額基價=1779.89元/10m3定額直接費=78.18/10×1779.89=13915.38元()平面圖(b)剖面圖圖7.14【應用案例7-4】附圖【應用案例7-5】某工程基礎平面圖和斷面圖如圖7.15所示,試計算毛石基礎、磚基礎工程量,確定定額項目。解:1.計算基數L中=(2+6+0.84)×2+4.2×(4+4)=51.28mL內=(6-0.24)×3=17.28m2.毛石條形基礎工程量V1=51.28×(1.0+0.62)×0.35×17.28×(0.8+0.52)×0.35=37.06m套用定額3-2-1定額基價=1190.97元/10m3定額直接費=37.06/10×1190.97=4413.73元3.磚條形基礎工程量V2=51.28×0.70×0.24+17.28×0.70×0.24=11.52m磚獨立基礎工程量V3=[(0.6×0.6+0.48×0.48+0.36×0.36)×0.12+0.24×0.24×0.3]×3=0.31m 磚基礎工程量合計=11.52+0.31=11.83m3 套用定額3-1-1定額基價=1682.46元/10m3定額直接費=11.83/10×1682.46=1990.35元()基礎平面圖(b)1-1斷面圖(c)ZJB-B斷面圖(d)2-2斷面圖(e)ZJ獨立基礎平面圖圖7.15【應用案例7-5】附圖【應用案例7-6】 某建筑物平面圖、墻體剖面圖如圖7.16所示,M1:1800㎜×2700mm,C1:1500㎜×1800mm,試計算墻體工程量,確定定額項目。平面圖圖7.16【應用案例7-2】附圖解:1.計算基數L中=(6.60+6.60)×2+8.40-0.24×6+0.36×4=34.80mL內=8.40-0.24=8.16mL中女兒墻=(6.60+6.60)×2+8.4-0.24×6+3.14×4.20=46.55m2.計算墻體工程量直形外墻工程量=[34.80×3.3-1.50×1.80×7-1.80×2.70-(1.50+0.50)×0.18×7-(1.80+0.50)×0.18]×0.24=21.16m內墻工程量=[8.16×(3.30-0.13)-1.80×2.70-(1.80+0.50)×0.18]×0.24=4.94m3弧形外墻工程量=3.14×4.20×0.24×3.3=10.45m240女兒墻工程量=46.55×0.60×0.24=6.70m墻體工程量合計=21.16+4.94+10.45+6.70=43.25m套用定額3-1-14定額基價=1779.89元/10m3定額直接費=43.25/10×1779.89=7698.02元弧形外墻另加工料,套用定額3-1-17定額基價=62.56元/10m3定額直接費=10.45/10×62.56=65.38元本章小結本章主要介紹了砌筑工程的常見材料、主要形式、做法及相應的工程量計算,其中基礎、墻體的計算是本章的重點,通過本章的學習,要求學生應掌握以下內容:1.基礎與墻身的界限劃分1)基礎與墻身采用同一種材料時,以設計室內地面為界(有地下室的,以地下室室內設計地面為界)。以下為基礎,以上為墻身。2)基礎與墻身使用不同材料時,若兩種材料的交界處在設計室內地面±300mm以內時,以交界處為分界線,若超過±300mm時,以設計室內地面為分界線。3)磚、石圍墻,以設計室外地坪為界,以下為基礎,以上為墻身。2.墻體高度與長度的確定1)外墻高度,下起點為基礎與墻身的分界線,上止點分以下幾種情況考慮:①平屋面算至外墻屋面板底;②坡屋面無檐口頂棚者算至屋面板底;③有屋架無頂棚者算至屋架下弦底加300mm;④有屋架且室內外均有頂棚者,高度算至屋架下弦底加200mm;⑤山墻高度按其平均高度計算;⑥女兒墻高度自外墻頂面算至混凝土壓頂底部;2)內墻高度,下起點以樓板面為起點(底層為基礎與墻身的分界線),上止點分以下幾種情況考慮:①有鋼筋混凝土樓板隔層者,算至樓板底;②位于屋架下弦者,算至屋架下弦底;③無屋架者算至頂棚底另加100mm;④不同板厚壓在同一個墻上時,按平均高度計算;⑤位于梁下的內墻高度算至梁底面;⑥墻上一邊壓板,一邊不壓板時,高度按不壓板的一側計算;3)外墻長度,按設計外墻中心線長度計算;4)內墻長度,按設計墻間凈長計算;5)女兒墻長度,按女兒墻中心線長度計算。3.能夠熟練地套用定額項目?!就扑]閱讀資料】1.山東省建設廳.山東省建筑工程消耗量定額.北京:中國建筑工業(yè)出版社,20032.山東省建設廳.山東省建筑工程量計算規(guī)則.濟南:山東省建設廳,20033.山東省工程建設標準定額站.山東省建筑工程計價依據交底培訓資料.濟南:山東省工程建設標準定額站,20034.黃偉典.建設工程計量與計價.北京:中國環(huán)境科學出版社,20065.山東省工程造價信息網http:///6.濟南工程造價信息網http:///【習題】1.選擇題: (1)按照“全國統(tǒng)一建筑工程預算工程量計算規(guī)則”,計算磚墻體工程量時應扣除()體積。()A.梁頭B.外墻板頭C.暖氣包壁龕D.門窗走頭 (2)多孔磚、空心磚合砌塊,砌筑弧形墻時,人工乘以系數(),材料乘以系數()。A.1.21.05B.1.11.00C.1.11.03D.1.031.1 (3)定額中,下列應該套用零星砌體項目的是:()A.臺階B.花臺C.鍋臺D.樓梯欄板(4)毛石護坡高度超過4m時,定額人工需乘以系數()A.1.5B.1.15C(5)墻體和基礎的分界線是以()A.設計室外地面B.設計室內地面C.勒腳D.設計室內地面300mm以下2.填空題:(1)基礎與墻身采用同一種材料時,以為界(有地下室的,以地下室為界),以下為基礎,以上為墻身。(2)計算墻體時,應扣除、過人洞、空圈、嵌入墻的、磚平璇、磚過梁、暖氣包壁龕的體積;不扣除、外墻板頭、檁頭、墊木、木楞頭、沿椽木、木磚、門窗走頭、、木筋、鐵件、鋼管及每個面積在以內的孔洞等所占體積;(3)磚臺階按設計圖示尺寸以計算。磚砌欄板按設計圖示尺寸扣除混凝土壓頂、柱所占的面積,以計算。(4)外墻高度,有屋架無頂棚者算至屋架下弦底加;有屋架且室內外均有頂棚者,高度算至屋架下弦底加。內墻高度,無屋架者算至頂棚底另加。(5)女兒墻高度自算至混凝土壓頂。長度按計算。3.簡答題: (1)墻體的高度定額規(guī)則是如何規(guī)定的?(2)每立方米砌體磚和砂漿的用量是多少?寫出計算公式。(3)條形基礎怎樣計算工程量?(4)墻體怎樣計算工程量?4.案例分析: (1)某工程基礎平面圖和斷面圖如圖7.17所示,試計算毛石基礎、磚基礎工程量,確定定額項目。()基礎平面圖(b)條形基礎斷面圖(c)獨立基礎斷面圖圖7.17案例分析(1)附圖 (2)如圖7.18所示,某建筑物,框架結構,一層,層高3.6m,墻身用M5.0混合砂漿砌筑加氣混凝土砌塊,墻厚均為240mm,女兒墻砌筑煤矸石空心磚,高550mm,混凝土壓頂240×50mm,框架柱斷面240×240mm,到女兒墻頂,框架梁斷面240×500mm,門窗洞口上面均設置鋼筋混凝土過梁240×180mm,M1:2200×2700mm,,.M2:1000×2700mm,C1:1800×1800m,C2:2200×1800mm。試計算墻體砌筑工程量,確定定額項目。()平面圖(b)墻身詳圖圖7.18案例分析(2)附圖20**年3月混凝土結構轉換層施工技術研究項目一超高層轉換層結構分類及其適用施工方法的選擇歸納
目錄第一部分超高層轉換層結構分類及其適用施工方法的選擇歸納 11.1轉換層結構的定義和功能 11.2轉換層的應用與發(fā)展現狀 21.2.1轉換層結構的研究現狀 21.2.2轉換層結構的發(fā)展趨勢 31.3轉換層結構的形式與分類 141.3.1轉換層按受力狀態(tài)的分類 14梁式轉換結構(詳見實例1.6.4) 15厚板式轉換結構(詳見實例1.6.5) 16箱形轉換結構(詳見實例1.6.6) 17桁架轉換結構(詳見實例1.6.7) 18斜柱轉換結構(詳見實例1.6.8) 191.3.2轉換層按結構功能的分類 201.4轉換層結構形式的比較及特點 201.4.1梁式和厚板式轉換層 201.4.2梁式和桁架式轉換層 211.4.3轉換層的特點 211.5超高層建筑轉換結構施工技術研究 221.5.1轉換層結構的施工特點 221.5.2轉換層混凝土結構施工技術控制要點 23轉換層大體積混凝土的配合比設計 24轉換層混凝土的澆筑 251.5.3轉換層鋼筋工程施工技術控制要點 34鋼筋的翻樣和下料 34鋼筋連接 34鋼筋的綁扎與固定 36附加鋼筋的設置 40鋼筋的排布 42鋼筋工程施工流程圖 43預應力工程 451.5.4轉換層型鋼工程施工技術控制要點 49轉換層結構中使用型鋼混凝土結構構件的優(yōu)點: 49型鋼混凝土轉換梁結構的連接形式 49型鋼混凝土梁(空腹式桁架)施工的流程 501.5.5模板工程 51模板工程的組成和基本要求 51模板結構的設計 521.6超高層建筑物結構施工方法及實例研究 571.6.1落地支撐法施工工藝 571.6.2利用疊合梁原理的施工工藝 581.6.3吊模法的施工工藝 611.6.4大連東特新居二期33-1號樓(梁式轉換結構) 64工程概況 64施工方案選擇 64施工順序 65轉換層施工 651.6.5澳門南灣A12號地段住宅發(fā)展項目(厚板式轉換結構) 68工程概況 68工程特點 68施工工藝流程及操作要點 69支撐體系及臨邊、洞口設計 70模板設計 70支模 70樓梯間 74鋼筋綁扎 75混凝土配合比設計 770混凝土澆筑 781混凝土養(yǎng)護 792材料與設備 793質量控制 804安全措施 815環(huán)保措施 816效益分析 821.6.6廣西某高層商住樓(箱形轉換結構) 82工程概況 82施工順序 83模板工程 84鋼筋工程 85混凝土工程 861.6.7浙江電力調度大樓(桁架轉換結構) 86工程概況 87主要施工難點和技術關鍵 88施工順序確定 89主要技術措施 89鋼結構安裝 89混凝土結構施工要點 91安全保證措施 921.6.8沈陽某高層建筑(斜柱轉換結構) 92工程概況 96工程難點 96主要技術措施 97參考文獻 100第一部分超高層轉換層結構分類及其適用施工方法的選擇歸納第一部分超高層轉換層結構分類及其適用施工方法的選擇歸納1.1轉換層結構的定義和功能近年來國內外高大建筑的數量越來越多,其建筑及結構形式向著體型復雜、功能多樣的方向發(fā)展,其目的在于為人們提供良好的生活環(huán)境和工作條件。在同一座建筑中,沿房屋高度方向建筑功能要發(fā)生變化,上部樓層布置旅館、住宅,中部樓層用作辦公用房,下部樓層作商場、餐館和文化娛樂設施之用,由于上下樓層建筑功能的不同,所以需相應采用不同的結構布置形式。因建筑功能需要,上部小空間,下部大空間,上部部分豎向構件不能直接連續(xù)貫通落地,而通過水平轉換結構與下部豎向構件連接,這樣構成的高層建筑結構稱為帶轉換層的高層建筑結構。從建筑功能上看,上部樓層需要采用小開間的軸線和布置較多的墻體以滿足旅館和住宅的功能需求,中部樓層則需要小的或中等大小的室內空間,可以在柱網中布置一定數量的墻體以滿足辦公用房的功能需求,下部樓層則需要采用盡可能大的自由靈活的室內空間,要求柱網尺寸大、墻體盡量少,以滿足商場、餐館等公用設施的功能需求。這種要求與結構的合理、自然布置正好相反,因為結構下部樓層受力很大,即正常應當下部剛度大、墻多、柱網密,到上部逐漸減少。這樣,結構的正常布置與上述建筑功能對空間的需求正好相互矛盾。見圖1-1(a)結構的正常布置(b)建筑功能對空間的要求圖1-1結構正常布置與建筑功能的矛盾示意圖為了滿足建筑功能的要求,結構必須以與常規(guī)方式相反進行布置,上部小空間,布置剛度大的剪力墻,下部大空間,布置剛度小的框架柱。由于不同的建筑使用功能要求不同的空間劃分布置,相應地,要求不同的結構形式,如何將他們之間通過合理地轉換過渡,沿豎向組合在一起,就成為多功能綜合性高層建筑結構體系的關鍵技術。為此,必須在結構轉換的樓層設置轉換層,稱為結構轉換層。在高層建筑結構的底部,當上部樓層部分豎向構件(剪力墻、框架柱)不能直接貫通落地時,應設置結構轉換層,在結構轉換層布置轉換構件。轉換結構構件可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形結構、V形柱式等;非抗震設計和6度抗震設計時轉換構件可采用厚板,7、8度抗震設計的地下室轉換構件可采用厚板。這種因建筑功能需要,下部大空間,上部部分豎向構件不能直接連接貫通而通過水平轉換構件與下部部分豎向構件連接,構成的高層建筑結構為帶轉換層的高層建筑結構。轉換層在建筑功能上的作用主要有:1.提供大的室內空間;2.為建筑物提供大的入口;3.在高層建筑中部提供大空間。1.2轉換層的應用與發(fā)展現狀1.2.1轉換層結構的研究現狀五六十年代,前蘇聯、東歐一些學者提出了柔性底層房屋的方案,也就是上層全部為剪力墻,下部為框架的結構體系,并認為柔性底層有利于隔震,提高整座建筑物的抗震能力,因而興建了不少這樣的房屋,這也是首次通過設置轉換層而取得底層大空間的嘗試。但是,實踐表明柔性底層房屋并不具有人們所期望的隔震、抗震能力,底層框架柱不能承受過大變形,在地震中容易破壞而使整座建筑物倒塌。例如1964年前南斯拉夫斯科比耶地震,這類房屋倒塌或嚴重破壞;1978年羅馬尼亞布加勒斯特地震,許多這樣的房屋由于底層柱破壞而倒塌;1988年12月前蘇聯亞美尼亞地震中又總結出一個教訓:底層柔性房屋的抗震性能很差,破壞嚴重。我國在這方面的研究以及實際工程的應用始于70年代中期,1975年首先在上海天目路建成了13層住宅(上層為剪力墻,下層部分改為框架),并對其進行了現場應力實測、光彈性試驗、鋼筋混凝土模型試驗及框支剪力墻有限元分析等一系列研究。1981—1983年,對12層底層大空間剪力墻結構住宅模型(1/6)是否是模型的比例?進行了輸入地震比波的擬動力試驗,并在大連建成了一幢15層的友好廣場住宅。1984—1986年,中國建筑科學研究院結構研究所進行了一幢12層底部大空間上為魚骨式剪力墻模型(1/6)的擬動力試驗研究,1988—1989年,還進行了一幢32層大底盤大空間有機玻璃模型的靜力試驗和振動臺試驗;另外,清華大學也進行了兩個1/24混凝土模型的振動臺試驗研究。這些研究為底部大空間剪力墻結構的整體剛度和樓層相對剛度的選擇和控制,提供了試驗和理論上的技術依據。是否是模型的比例?對框支剪力墻結構中框支梁的研究,國內目前主要進行了有限元分析研究以及一些工程實踐的經驗總結。通過這些研究和總結,對轉換梁的受力特征有了較為全面的認識,獲得了可靠的設計依據,己作為一種特殊的結構體系反映在新規(guī)范中。從70年代中期,國內開始嘗試使用底層大開間剪力墻結構(即梁式轉換層),到現在短短的二十年時間,梁式轉換層的工程應用發(fā)展較快。目前,在高層建筑轉換層結構中,梁式轉換的應用最為廣泛,約占70%左右,從結構傳力方式看,梁式轉換層具有傳力直接、明確和傳力途徑清楚的優(yōu)點。轉換梁具有受力性能好、工作可靠、構造簡單的有點,結構設計也相對容易,因此工程實踐應用較多。但由于受荷大,梁的斷面尺寸必然很大,勢必出現“強梁弱柱”的現象,對抗震不利。這就提出了一個必須解決的課題,那就是—采用有效途徑減小轉化層的斷面尺寸,保證上下層結構的剛度比。我國目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間,其中尤以二十至三十五層居多。我國國內已建成的這個高度范圍內的高層建筑占全部高層鋼筋混凝土建筑的80%左右,可見這個高度范圍內的高層建筑是與我國城市的經濟發(fā)展和需求水平相適應的,因而應用最多。在建筑功能的要求上,高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館,高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是停車場,地上1-7層左右為商場、娛樂場所等,上部小開間的使用部分可以設置住宅、賓館、或辦公室。有統(tǒng)計表明,高層建筑中有轉換層結構的占80%左右。帶轉換層的高層建筑轉換層部分,由于梁、柱或板的尺寸較大,所以從模板的支撐系統(tǒng),鋼筋的綁扎、鋼桁架的安裝或預應力的張拉順序,大體積混凝土的澆注等方面在施工技術要求上都有極為嚴格的限制。在某種程度上可以說,轉換層施工是高層建筑的“瓶頸”,如果說一幢高層建筑在支撐系統(tǒng)選擇,鋼筋綁扎,混凝土澆注,預應力張拉,機械設備的選擇等方面做到方案科學,現場施工組織合理,定會帶來良好的經濟效益和社會效益。1.2.2轉換層結構的發(fā)展趨勢針對以上結構的要求,在轉換層結構層采用以下方式來實現轉換結構的斷面減小:(1)鋼骨混凝土轉換層的應用:由于鋼骨混凝土梁承載力高,剛度好,可大大減小截面尺寸,且塑性、耐久性和抗震性能也優(yōu)于鋼筋混凝土梁。(2)預應力混凝土轉換層的應用:預應力技術的應用可減小截面尺寸,能有效地控制裂縫、剛度,非常適合大跨度轉換層。(3)改善轉換梁的受力性能:(a)斜向支撐的應用:即在轉換梁上部框架中布置一定數量的斜腹桿,使轉換梁上相當一部分垂直荷載改變傳力方向,起到類似拱傳力的作用;(b)轉換梁加腋的應用:轉換梁的斷面往往由受剪控制,設法增加支座的抗剪能力就可以降低轉換梁斷面,采用加腋可辦到;(c)疊層桁架結構的應用:即由多層桁架組成,共同承擔豎向荷載,設置斜腹桿,改變傳力方向;(d)斜柱轉換:利用在轉換層增加的斜柱,讓上部層的荷載直接作用在柱上,使受力更加明確和直接,大大的減小裝換梁的斷面。表1-1轉換層結構的應用情況統(tǒng)計表序號工程名稱總層數轉換層上部結構類型轉換形式轉換樓層混凝土標號最大截面尺寸或板厚m所用材料支撐方式施工中經驗推廣1鄭州裕達國貿大廈45框-筒梁式6C501.5×3.0型鋼混凝土吊模支撐吊模法2鄭州裕鴻花園28框架剪力墻梁式4C501.0×1.9鋼筋混凝土落地支撐法轉換梁鋼筋對焊技術3鄭州金融廣場29框架剪力墻板式4C401.66鋼筋混凝土疊合梁原理混凝土分層澆筑4鄭州人民醫(yī)院商住樓32短肢剪力墻板式5C501.7鋼筋混凝土落地支撐法測溫技術5鄭東新區(qū)CBD區(qū)商住樓A-57#A-59#23框支剪力墻梁式2C600.8×1.8鋼筋混凝土落地支撐法轉換梁鋼筋直螺紋連接技術6廣州灝景軒45筒中筒梁式7C501.5×4.2鋼筋混凝土桁架支撐—7水產大廈(江蘇省)—框架結構桁架式2——預應力鋼筋混凝土落地支撐法—8中天廣場——梁式C608.5高圍身轉換梁鋼筋混凝土桁架支撐分層澆灌送風吹漿法結合9江蘇省交通指揮控制中心——預應力曲梁4————10日升昌大廈(惠州市)22剪力墻結構梁式4C300.95×2.2鋼筋混凝土落地支撐法—11廣州市中山七路商住樓24—梁式C453.0×2.0鋼筋混凝土—溫控技術12廣州世紀廣場32剪力墻結構梁式7C401.3×2.5鋼筋混凝土—循環(huán)水養(yǎng)護13華福大廈(福州市)31短肢剪力墻梁式8——鋼筋混凝土落地支撐法鋼纖維混凝土的應用14順德市富麗大廈29框剪結構梁式6—0.6×2.0鋼筋混凝土設計與施工結合設計與施工相結合的理念15萬科都市花園(天津市)24剪力墻板式3鋼混1.9鋼筋混凝土疊合梁原理法界面處理16深圳城市廣場35剪力墻梁式5C401.55×2.4型鋼混凝土結構疊合梁原理法疊合梁原理施工方法17深圳西海灣花園18剪力墻板式3C401.4鋼筋混凝土落地支撐法混凝土18欽州市交通服務綜合樓21剪力墻結構梁式4C401.0×2.5鋼筋混凝土疊合梁原理法疊合梁原理施工方法19匯通綜合業(yè)務大樓(成都市)35框筒結構梁式4C601.2×4.6鋼筋混凝土鋼桁架支撐預埋型鋼桁架作為模板支撐20深圳帝景峰大廈35框支剪力墻梁-1C600.8×2.2鋼筋混凝土落地支撐法支撐計算21甘肅地稅局高層綜合樓—剪力墻梁4C600.7×2.9鋼筋混凝土疊合梁原理法疊合梁原理施工方法22杭州鐵路新客站17框架結構箱形梁15C601.8×3.5壁厚0.4預應力混凝土落地支撐法—23深圳俊園工程47框筒梁式11C502.0×2.5鋼筋混凝土落地支撐法荷載傳遞法支撐24西湖湖濱花園4#樓30—梁式2C400.9×3.5鋼筋混凝土—混凝土施工25大連越秀廣場大廈32剪力墻結構梁式5C452.2×3.2鋼筋混凝土落地支撐法混凝土施工26金橋廣場(福建?。?1剪力墻結構板式6C452.2鋼筋混凝土下部結構加強大體積混凝土溫差控制27青島某高層建筑28剪力墻結構梁式3C401.2×3.45鋼筋混凝土門式支撐支撐28煤炭武漢設計研究院科技綜合樓框筒結構梁2-3C500.9×5.1鋼筋混凝土疊合梁原理法支撐29雁城海洋大廈17框架結構預應力桁架5C40—預應力混凝土—桁架30深圳蛇口四海化庭工程23剪力墻結構梁式5C451.2×2.0鋼筋混凝土疊合梁原理疊合梁原理法施工31深圳白沙嶺居住區(qū)20-22商住樓33剪力墻結構箱形結構3C40—鋼筋混凝土——32藝豐大廈(黑龍江?。?5筒結構梁式6—1.4×4.0鋼筋混凝土疊合梁原理疊合梁原理法施工33深圳佳寧娜友誼廣場33剪力墻結構板式6C302.8鋼筋混凝土疊合梁原理與鋼桁架支撐結合模板支撐系統(tǒng)施工方法34富景大廈(惠陽市)33剪力墻結構梁式9C501.0×2.8鋼筋混凝土疊合梁原理疊合梁原理分三次澆筑35云都苑(上海市)26—梁板結合4—板1.4鋼筋混凝土荷載傳遞法支撐荷載傳遞法36富怡苑(深圳市)24剪力墻結構梁式3C350.8×1.8鋼筋混凝土疊合梁原理疊合梁原理法施工37湖北大廈(廈門市)31框剪結構梁式51.25×2.93鋼筋混凝土落地支撐法鋼筋工程施工方法38銀星商城(重慶市)28框筒結構V形柱9-10——鋼筋混凝土落地支撐法利用V形柱進行轉換39金廈苑大廈(重慶市)35框支剪力墻結構梁式C501.2×2.0杜拉纖維混凝土落地支撐法混凝土外加劑施工方法40蕪湖新百大廈(蕪湖市)31框支剪力墻結構梁式7C401.0×3.0鋼筋混凝土疊合梁原理—41南京電信局鼓樓多媒體通訊樓30巨型框架結構梁式6\13\20——型鋼混凝土—型鋼桁架吊裝技術42匯港名苑(深圳市)32剪力墻結構板式(南)5C40C602.2鋼筋混凝土疊合梁原理疊合梁原理法施工43衡陽市巴可大廈17框架結構預應力桁架5C40鋼筋混凝土—混凝土桁架中張拉預應力鋼筋44高校教師村(廣州天河區(qū))31框架剪力墻梁式4C401.2×3.0鋼筋混凝土門架式支撐門式鋼架和疊合梁原理結合方法45廣州市龍口西路某高層32框剪結構梁式4—2.0×2.5鋼筋混凝土門式腳手架混凝土的溫度控制46西湖湖濱花園4#樓30框剪結構梁式2C401.8×2.35鋼纖維混凝土疊合梁原理法混凝土配合比設計47聚龍大廈(深圳市)32框架剪力墻梁式3C50—鋼筋混凝土荷載傳遞方案下部梁加腋增加承載力48銀豐花園(天津市)28框剪梁式4C450.75×2.0鋼筋混凝土利用疊合梁疊合梁施工方法49珠海鳳凰花園工程28剪力墻結構梁式3—1.8×2.5鋼筋混凝土下部結構加強加強下部結構保證荷載有效傳遞50濟南東興商住樓30剪力墻結構梁式4C501.15×2.8鋼筋混凝土—裂縫控制51保定康樂廣場高層住宅25剪力墻結構梁式2C451.71鋼筋混凝土疊合梁原理法混凝土的溫控方法52株洲市房地產大廈26框支剪力墻結構梁式9C400.6×2.2鋼筋混凝土疊合梁原理疊合梁原理法施工53鄭州未來城市花園25框支剪力墻結構梁式3C401.0×2.0鋼筋混凝土鋼排架支撐施工方案的優(yōu)化54廣東省交通大廈33框支剪力墻結構梁式7C500.8×2.4鋼筋混凝土荷載傳遞支撐荷載傳遞的施工方法55龍電大廈(哈爾濱市)30框架核心筒結構梁式81.2×1.8鋼筋混凝土疊合梁原理疊合梁原理法施工56成都五丁苑高層商住樓24框支剪力墻結構梁式3C400.6×2.0鋼筋混凝土鋼管腳手架早拆頭支撐鋼管早拆頭方式方法的應用57經典居商住樓(廣州市)32框支剪力墻結構梁式5C500.9×2.0鋼筋混凝土落地支撐法鋼筋套管冷擠壓技術58南京市金山大廈35剪力墻結構梁式6C500.85×2.0預應力型鋼混凝土—實測方法59中遠兩灣城(上海市)40框支剪力墻結構梁式6C502.0鋼筋混凝土——60鄭州市綠云小區(qū)高層住宅23剪力墻結構板式2C401.8鋼筋混凝土落地支撐法溫度控制技術圖1-2鄭州裕達國貿大廈圖1-3鄭州裕鴻花園圖1-4廣州灝景軒圖1-5中天廣場圖1-6日升昌大廈(惠州市)圖1-7廣州市中山七路商住樓圖1-8廣州世紀廣場圖1-9華福大廈(福州市)圖1-10順德市富麗大廈圖1-11萬科都市花園(天津市)圖1-12深圳城市廣場圖1-13深圳西海灣花園圖1-14匯通綜合業(yè)務大樓(成都市)圖1-15深圳帝景峰大廈圖1-16杭州鐵路新客站圖1-17深圳俊園工程圖1-18西湖湖濱花園4#樓圖1-19大連越秀廣場大廈圖1-20煤炭武漢設計研究院科技綜合樓圖1-21深圳蛇口四?;スこ?圖1-22深圳白沙嶺居住區(qū)20-22商住樓圖1-23藝豐大廈(黑龍江?。﹫D1-24深圳佳寧娜友誼廣場圖1-25富景大廈(惠陽市)圖1-26云都苑(上海市)圖1-27富怡苑(深圳市)圖1-28湖北大廈(廈門市)1.3轉換層結構的形式與分類1.3.1轉換層按受力狀態(tài)的分類轉換層樓蓋依其受力狀態(tài)的不同而可以分為梁式轉換、箱形轉換、桁架轉換、厚板轉換和斜柱轉換。(見圖1-29)圖1-29轉換層的主要結構形式(a)梁式轉換(b)板式轉換(c)箱形轉換(d)斜腹桿桁架(e)空腹桁架(f)V形斜柱轉換梁式轉換結構(詳見實例1.6.4)指在現澆鋼筋混凝土樓板上布置單向托梁(縱向或橫向)或雙向托梁(縱、橫向)或斜向托梁,以承托在本層落空的上面各層的承重柱或剪力墻。該種轉換形式一般用于底部大空間剪力墻結構,當需要縱橫向同時轉換時,采用雙向梁的布置。對于框筒或筒中筒結構,由于外框筒的柱一般較密,在底部一、二層的出入口處往往不能滿足使用要求,有時要求把外筒在局部減少,因而形成上層有柱,下層無柱的情況,有時出入口不止一處,對此情況可以在相應樓層下做一圈轉換大梁,把上部柱的荷載通過轉換大梁傳到下層兩邊的柱上。在高層建筑轉換層結構中,轉換梁一般都為大跨度且承受上部荷載很大的構件,所以最適合采用預應力混凝土結構。目前3圖1-30梁式轉換結構厚板式轉換結構(詳見實例1.6.5)當結構上、下柱網軸線錯開較多,難以用梁直接承托時,可以作成厚板,形成板式承臺轉換層,板式轉換層的下層柱網可以靈活布置,無須與上層結構對齊。厚板厚度要視柱網尺寸及上部荷載而定,但是這種轉換層體系自重很大,材料耗用較多。厚板樓蓋雖然外形比較簡單,但是由于它很厚,其厚度有時達到3.0m,自重很大,差不多等于20層一般結構的自重,對抗震不利。在地震作用下,這樣大的質量必將引起很大的水平地震作用,而且是作用于一個樓層的水平集中力,它會使下面樓層的層間側移變得較大。此外,由于厚板樓蓋的水平剛度和豎向剛度均很大,相比之下,使得上、下樓層因層間抗推剛度顯得較小,而變成“相對柔弱層”,從而加劇其上、下樓層的塑性變形集中效應,進一步加大上、下樓層的層間側移值,以至降低這些樓層的結構抗震可靠度,加重其破壞程度。因此對于地震區(qū)的高樓,轉換層要慎用厚板樓蓋。圖1-31厚板式轉換結構箱形轉換結構(詳見實例1.6.6)指以上、下兩層樓板作為構件的上下翼緣,并在其間設置若干片單向或雙向腹板(豎隔板)后,所形成的箱形水平抗彎構件。轉換層箱形結構的適用范圍與梁式結構大致相同,即可用于上下層的構件類型轉換,柱網尺寸的擴大以及構件軸線單向錯位等。但是箱形結構具有比梁式結構大得多的承載能力,因此箱形結構特別適用于大跨度以及承托大荷載的柱和墻。圖1-32箱形轉換結構桁架轉換結構(詳見實例1.6.7)對于下部是商場,娛樂設施而上部是住宅,客房等情況的建筑,一般在客房或住宅與商場之間設有一個管道設備層,可以利用設備層的空間根據上,下柱網軸線的位置設置桁架,桁架上部的柱或墻的荷載通過桁架傳到下部較大間距的柱或墻上,而設備管道又可以在桁架的腹內穿行。圖1-33桁架轉換結構斜柱轉換結構(詳見實例1.6.8)斜柱轉換是一種可在大量超高層、高層建筑中推廣采用的轉換結構形式。它是桁架轉換中最簡單的一種,采用它將會改變轉換層不便使用的概念,將目前巨型梁轉換僅能供做管道層改為可進行營運的有效使用面積,變“死”空間為活空間,使轉換層具有了更大的經濟價值。圖1-34斜柱轉換結構1.3.2轉換層按結構功能的分類按轉換層實現的結構轉換,可分為三類:(1)上層和下層結構類型轉換:這種轉換層廣泛用于剪力墻結構和框架—剪力墻結構。它將上部剪力墻轉換為下部的框架,以創(chuàng)造一個較大的內部自由空間。(2)上層和下層的柱網、軸線改變:轉換層上、下的結構形式沒有改變,但是通過轉換層使下層的柱距擴大,形成大柱網,并常用于外框筒的下層形成較大的入口。(3)同時轉換結構型式和結構軸線布置:即上部樓層剪力墻結構通過轉換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r,柱網軸線與上部樓層的軸線錯開,形成上下結構不對齊的布置。1.4轉換層結構形式的比較及特點1.4.1梁式和厚板式轉換層從結構傳力方式看,梁式轉換層具有傳力直接、明確和傳力途徑清楚的優(yōu)點。轉換梁具有受力性能好、工作可靠、構造簡單和施工方便的優(yōu)點,結構計算也相對容易。板式轉換層一方面給上部結構的布置帶來方便,另一方面也使板的傳力變得不清楚,因而受力也非常復雜,結構計算相對困難,采用有限元計算時,計算結果繁雜,這給配筋設計帶來不便,而且從受力考慮,往往需要在柱與柱,柱與墻之間配筋加強,相當于設置暗梁,增加了配筋量。從抗剪和抗沖切的角度考慮,轉換板的厚度往往很大,一般可達2.0~2.8m。這樣的厚板一方面重量很大,增大了對下部垂直構件的承載力設計要求,另一方面本層的混凝土用量也很大。轉換梁常用截面高度為1.6~4.Om,只有在跨度較小以及承托的層數較少時才采用較小的截面高度0.9~1.4m,而跨度較大且承托的層數較多時,或構造條件特殊時才采用較大的截面高度4.0~8.2m。由于厚板集中了很大的剛度和質量,在地震作用下,地震反應強烈。不僅板本身受力很大,而且由于沿豎向剛度突然變化,相鄰上、下層受到很大的作用力,容易發(fā)生震害。以往的模型振動臺試驗研究表明,厚板的上、下相鄰層結構出現明顯裂縫和混凝土剝落。另外,試驗還表明,在豎向荷載和地震力共同作用下,板不僅發(fā)生沖切破壞,而且可能產生剪切破壞,從己設計的工程來看,帶有厚板轉換層的商住建筑,結構設計和施工都比較復雜,板內必須三向配筋。從已設計的工程來看,帶有厚板轉換層的商住建筑,結構設許和施工都比較復雜,材料用量和造價都較高,而且抗震設計上的問題較多,目前還在進一步研究,所以采用這種結構形式要慎重對待。1.4.2梁式和桁架式轉換層從結構的傳力方式來看,轉換桁架具有傳力明確,傳力途徑清楚,但構造和施工復雜。另一方面,轉換桁架不僅使開洞與設置管道具有條件,而且它們的位置與大小都有很大的靈活性,使充分利用該轉換層的建筑空間成為可能。從經濟指標來看,采用轉換桁架其鋼材和混凝土的用量比采用轉換梁要經濟。桁架轉換層的節(jié)間采用輕質建筑材料填充,有利于減輕結構的自重,而且轉換桁架抗側力剛度比轉換梁要小,也就是說,具有桁架轉換層的高層建筑其質量和剛度的突變比帶轉換梁的高層建筑緩和。因此,地震反應要比帶轉換梁的高層建筑要小得多。1.4.3轉換層的特點(1)轉換結構構件常常承受其上部結構傳下來的巨大豎向荷載或懸掛下部結構的多層荷載,使得轉換結構構件的內力很大,因此,豎向荷載成了控制轉換結構構件設計的主要因素。(2)轉換結構構件通常具有數倍于上部結構的跨度,轉換結構構件的豎向撓度成為嚴格控制的目標。(3)轉換結構的連續(xù)施工強度大,有的施工過程復雜,有一定的難度。(4)結構中由于設置了轉換層,沿建筑物高度方向剛度的均勻性會受到很大的破壞,力的傳遞途徑有大的改變,這決定了轉換層結構不能以通常結構來進行分析和設計。1.5超高層建筑轉換結構施工技術研究1.5.1轉換層結構的施工特點部分豎向構件在轉換層處被打斷,使豎向力的傳遞被迫發(fā)生轉折,而轉換層就是實現轉折功能的大型水平構件。帶轉換層的高層建筑是一受力復雜、不利抗震的結構體系,該結構及其支撐系統(tǒng)有自身的特點。(1)結構尺寸大,樓面支撐荷載重帶轉換層體系內力的改向是通過引發(fā)截面內力來實現的,結構內力分布比較復雜,同時為保證上部結構水平剪力順利傳往下部,對轉換層樓面水平剛度有嚴格要求(規(guī)范一般要求樓板厚度不小于200),故一般轉換層的結構構件尺寸較大、樓面荷載較重。表1-2給出了5個典型工程的樓面支撐設計荷載。表1-2典型轉換結構形式及其支撐設計荷載值工程名稱轉換形式支撐設計荷載南京恒基中心公寓梁式鋼骨轉換層47KN/m2南通王府大廈箱形混凝土轉換層60KN/m2南京婁子巷高層厚板混凝土轉換層67KN/m2上海東方國際廣場厚板混凝土轉換層65KN/m2(2)分層澆筑,利用先澆部分構件承載轉換層水平構件高跨比大,截面彎曲時水平纖維相對錯動不可忽略,平截面假定不再適用,一般呈現短深梁或厚板的受力特性。采用二次疊澆法進行施工時應對疊和構件進行仔細分析,考慮分層處水平剪力對構件的影響,必要時應與設計單位配合,進行一次設計,確保一次疊澆構件在施工階段和正常使用狀態(tài)下的承載能力。(3)結合下部結構,靈活布置支撐系統(tǒng)為減少對結構抗震的不利影響,避免轉換結構上下層發(fā)生剛度突變和剪力突變,設計不落地支撐系統(tǒng)時可以結合下部結構進行靈活合理的布置。(4)通過下部豎向構件卸荷根據轉換層設計時“強化下部、弱化上部”的原則,結構設計加強轉換層下部主體結構剛度、弱化上部結構剛度,轉換層結構在由地震荷載參加組合的工況下,下部豎向構件軸壓比限值有嚴格的控制,以保證結構具有足夠的延性.這使轉換層下部豎向構件在施工階段比一般豎向構件具備更大的延性和承載力儲備,可以利用下部承載力富余的豎向構件作為支撐的傳力構件。(5)利用鋼骨架或預應力卸荷在轉換層結構中使用鋼骨混凝土和預應力技術可以減輕自重、改善結構的整體抗震性能。設計模板支撐時可以利用己經成型的水平鋼骨或預應力平衡部分或全部施工荷載,極大改善支撐受力性能,這種措施適用于轉換層與上部結構沒有形成整體工作的情況(如上部采用的是小柱網框架或開口剪力墻、壁式框架等結構形式)。1.5.2轉換層混凝土結構施工技術控制要點基于混凝土轉換結構的上述特點,在確定施工方案時應重點考慮以下幾個方面的問題:(1)轉換板的自重、施工荷載以及所承受的上部結構荷載往往非常大,所以應選擇合理、可行的模板支撐方案,并根據轉換板的結構特點進行模板支撐體系的設計。(2)設置模板支撐系統(tǒng)以后,轉換結構施工階段的受力狀態(tài)與使用階段的不同,應對轉換層及下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。轉換板本身受下部支撐體系的作用或混凝土施工方法的影響,在板中易產生設計時未考慮到的附加內力,故需對轉換板在施工階段的受力狀態(tài)做具體的分析和計算,必要時可采取一定的構造措施來抵抗這些附加內力。(3)對于大體積混凝土轉換板,施工時應考慮采取減小混凝土溫度差值、溫度變化以及混凝土收縮徐變的措施,防止新澆混凝土產生溫度裂縫和收縮裂縫。(4)轉換板承受的荷載很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時應采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定。(5)應及時做好轉換板施工期間板的變形、混凝土施工溫度的監(jiān)測,及時掌握各種對施工質量不利的情況,并及時采取措施進行預防和糾正。轉換層大體積混凝土澆筑的工藝流程結合河南省人民醫(yī)院高層商住樓工程實例進行介紹。該工程混凝土澆筑強度大,具有大多數轉換層混凝土澆筑所共有的性質。工程概況如下:河南省人民醫(yī)院高層商住樓工程,建筑面積46850m2,由主樓和裙房兩部分組成,主樓地下一層,地上三十二層;裙房地下一層,地上四層。該工程結構形式為底層大空間剪力墻結構,五層以下為框支結構,第五層設置厚板轉換層,五層以上為短肢剪力墻結構。轉換層板厚為1650mm,框支梁高分別為1850mm、1900mm,板頂標高為+20.OOOm。梁的受力鋼筋為φ32,φ36,φ40不等,箍筋為φ14,厚板的受力鋼筋為雙層雙向φ25@120鋼筋。厚板及混凝土強度等級為C50,配合比如表1-3,混凝土一次澆筑成型。表1-3河南省人民醫(yī)院高層商住樓的混凝土配合比水膠比0.35砂率41配合比編號水水泥砂石粉煤灰WS-15防凍劑PNC膨脹劑每立方米用量1804357101010678.516備注1.本配合比所使用材料為干材料,使用單位應根據材料實際含水量情況隨時進行調整。2.原材料及所加外加劑或摻合料發(fā)生變化時,本配合比無效。轉換層大體積混凝土的配合比設計大體積混凝土配合比的控制:(1)水泥的選用:a優(yōu)先選用水化熱低的42.5MPa,礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥;b摻入粉煤灰或沸石粉,降低水泥的用量,使用水化熱相應降低;c摻入減水劑,減少水的用量,使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現,使升溫延長,降低水化熱峰值,使混凝土表面溫度峰值梯度減小。(2)粉煤灰:為了減少水泥的用量,可摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥,粉煤灰不得超過《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰質硅酸鹽水泥》(GB1344-85)所規(guī)定的最高限量,其燒失量應<15%,S03應<3%,SiO2應>40%,并應對水泥無不良反應。(3)減水劑:為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求,宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。常用的有木質素減水劑、萘系減水劑、樹脂系減水劑等。在轉換層大體積混凝土加入的主要是木質素磺酸鈣(又稱M型減水劑),在保持混凝土配合比不變情況下,摻與水泥質量0.2%~0.3%的M型減水劑可使坍落度提高10mm左右;保持混凝土的抗壓強度和坍落度不變,一般可節(jié)約水泥8%~10%;保持混凝土坍落度和水泥用量不變,其減水率為10%左右,抗壓強度提高10%~15%。M型減水劑對混凝土有緩凝作用,當摻量為0.25%時,一般緩凝1~3小時,低溫時緩凝現象更顯著。緩凝作用使水化熱釋放速度延緩,推遲放熱高峰的出現,有利于轉換層大體積混凝土夏季施工。但這種減水劑摻量不能過多,否則除產生嚴重的緩凝作用外,還能使強度下降。M型減水劑,可提高混凝土的抗?jié)B性及抗凍性,改善混凝土拌合物的工作性,減少泌水性,故適用于大模板、大體積混凝土澆筑,泵送混凝土及夏季施工。但不利于冬季施工,也不宜于蒸汽養(yǎng)護。(4)其它外加劑:除了加入減水劑外,對于有些轉換層混凝土還要根據需要加入其它外加劑如引氣劑、膨脹劑(JEA膨脹劑)、泵送劑、杜拉纖維、鋼纖維、聚丙烯纖維等。外加劑種類很多,在摻入外加劑時要注意以下幾個問題:(a)加入兩種以上外加劑時,要充分考慮外加劑之間的相互作用。(b)外加劑摻量要精確,摻量過小,達不到預期的效果,摻量過大,則會影響混凝土的質量,甚至會造成質量事故。(c)外加劑加入方法要科學,外加劑的摻入量一般都很少,有的只有水泥質量的萬分之幾,所以不能將外加劑直接加入混凝土攪拌機中,對于溶于水的外加劑,應先配成適當濃度的溶液,使用時根據所需摻量加入拌合水,對于不溶于水的外加劑如(鋁粉、鋼纖維等),可預先稱好,再與適量的水泥、砂子混合均勻后加入攪拌機中。轉換層混凝土的澆筑混凝土澆筑前應事先根據工程的特點確定澆筑方案,科學的澆筑方案既能保證工程質量,又能做到省時省工。根據轉換層結構的特點,應按下列步驟確定澆筑方案:(1)轉換層的豎向結構和水平結構分開澆筑,先豎向的柱墻結構,后水平結構(梁、板等)。(2)混凝土的澆筑方向應先中間、后周邊,向兩個方向推進(如1-35圖),轉換梁、板混凝土采用“一個坡度,薄層澆筑,一坡到頂,循序漸進”的原則(如1-36圖)。一方面,這樣澆筑加大了混凝土部分工作面的面積,有利于混凝土部分水化熱排出,另一方面,也有利于降低混凝土澆筑時模板的側壓力。圖1-35混凝土平面澆筑方向圖圖1-36混凝土分層澆筑剖面圖(3)節(jié)點部位的保證措施。轉換層中梁、柱、墻節(jié)點部位鋼筋過于密集,為確保此部位的混凝土澆筑密實,須采取以下措施:(a)采用同標號的細石混凝土澆筑上述部位;(b)對局部鋼筋過于密集處要作適當調整,確保插入式振動器有足夠的工作界面;(c)澆筑過程中安排專人檢查墻、柱等豎向結構的側模,如發(fā)現墻、柱混凝土澆筑到位后模板經敲擊發(fā)出空響聲,則應立即通知混凝土澆筑人員,對此部位加強振搗,并補澆混凝土,確保混凝土澆筑密實;(d)墻、柱混凝土澆筑完18小時后,對鋼筋過于密集的墻、柱節(jié)點處的側模應拆開一部分進行混凝土的質量檢查,若混凝土存在缺陷,須采用可靠的技術措施進行處理,并建立備忘錄,后用超聲波儀器檢查,確?;炷翉姸?。圖1-37測溫點平面布置圖圖1-38XMX-02型店子測溫儀傳感器立面圖(4)大體積混凝土的測溫極其重要,轉換層混凝土澆筑可以通過測溫來了解混凝土的內部變化情況。測溫的方法是通過在混凝土的內部埋設熱電阻傳感器,用測溫儀進行量測。采用XMX-02型熱電阻和溫度數字顯示儀測溫,測溫設備要妥善布置,否則直接影響測溫結果,測溫的導線應夾在兩個鋼筋之間,測溫用的熱阻傳感器應用導熱性良好的銅箔包好,以免損壞,有些工程中采用的是測溫管,由于金屬管具有良好的傳熱性,這樣測得的結果偏低。測溫設備布置如1-4,1-5圖。(5)混凝土的養(yǎng)護。轉換層混凝土初凝后,上表面立即覆蓋塑料薄膜和草袋子并澆水養(yǎng)護,不宜澆水過多,保持混凝土的濕潤即可。厚板側面及底面采用保留模板的方法養(yǎng)護,部分鋼模板的部位要采用外包塑料薄膜和干草袋的方法保溫,養(yǎng)護時間不少于14天。圖1-39大體積混凝土的應用圖1-40大體積混凝土的應用圖1-41大體積混凝土的應用圖1-42大體積混凝土的應用圖1-43大體積混凝土的應用圖1-44大體積混凝土的應用圖1-45大體積混凝土的應用圖1-46大體積混凝土的應用圖1-47大體積混凝土的應用圖1-48大體積混凝土的應用圖1-49大體積混凝土的應用圖1-50大體積混凝土的應用1.5.3轉換層鋼筋工程施工技術控制要點在鋼筋混凝土轉換層結構中,由于轉換板含鋼量大,主筋長,布置密,在梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋過度集中,因此正確的翻樣和下料,采用合適的連接形式和合理安排鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。鋼筋的翻樣和下料鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖,審核、熟悉設計文件及有關說明,掌握現行規(guī)范的有關規(guī)定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系,確定制作尺寸和綁扎次序。鋼筋連接由于轉換層鋼筋較密,采用合適的鋼筋連接形式,可以大大降低施工的難度。一般轉換層結構主筋接頭采用閃光對焊、冷擠壓套筒連接(圖1-51(a)),錐螺紋接頭連接(圖1-51(b))、鋼筋墩粗直螺紋套筒直連接(圖1-51(c)),對于兩端做彎頭的鋼筋,采用可調伸螺紋接頭解決鋼筋旋轉的困難。通過對(表1-4)中連接方式的比較,鋼筋墩粗直螺紋套筒連接是目前比較合適的連接方式,在轉換結構中應用較廣。(a)套筒擠壓連接1—已擠壓的鋼筋2—鋼套筒3—未擠壓的鋼筋(b)錐螺紋鋼筋連接1—已連接的鋼筋2—錐螺紋套筒3—未連接的鋼筋(c)鋼筋鐓粗直螺紋套筒連接圖1-51鋼筋的連接表1-4幾種常見的不同形式鋼筋連接對比表種類性能閃光對焊連接冷擠壓套筒連接錐螺紋連接鋼筋鐓粗直螺紋套筒直連接質量效果質量不易保證,存在的缺陷有:接頭中有氧化膜、未焊透或夾渣,容易出現接頭彎折或軸線偏移。接頭質量穩(wěn)定性好,可與母材等強。但有時會出現壓痕分布不均,和壓接程度不夠等弱點。質量穩(wěn)定性一般質量性能好,由于冷鐓后鋼材強度的提高,致使接頭部位有很高的強度,斷裂均發(fā)生于母材。施工方便程度鋼筋主筋較長時不利施工操作工人的工作強度大,液壓油容易污染鋼筋。施工速度快操作簡便,連接速度快成本造價單位成本價格較低綜合成本較高綜合成本較低價格適中鋼筋的綁扎與固定當轉換板厚度較大時,應采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于操作,常用的方法是制作合適的臨時或永久支架系統(tǒng)。圖1-52鋼筋的綁扎圖1-53鋼筋的綁扎圖1-54鋼筋的綁扎圖1-55鋼筋的綁扎圖1-56鋼筋的綁扎圖1-57鋼筋的綁扎圖1-58鋼筋的綁扎圖1-59鋼筋的綁扎附加鋼筋的設置如前所述,受混凝土施工方法的影響,在轉換
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