型钢混凝土转换梁施工支撑系统研究

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1、型钢混凝土转换梁施工支撑系统研究第1章绪论1.1课题研究的背景、目的及意义近年来，随着科技不断进步和社会经济的快速发展，高层建筑发展突飞猛进，向着高度越高、体型复杂、功能多样的趋势发展，综合性高层建筑应运而生。对于同一座建筑，其功能要沿高度发生变化，上部为居民住宅或宾馆，下部为大型商场或布置娱乐设施，因此建筑要根据功能的不同采用不同的结构，即上部应布置较密的轴线与较多墙体以满足住宅需求，下部布置大开间来满足商业需求，这与普通建筑上部轴线稀疏、刚度小，下部轴线密集刚度大的布置形式相反，属于反常规布置(如图1-1)。在上部楼层

2、与下部楼层结构形式差异大或轴线错位时应布置转换层，这对建筑结构承载力和抗震设计提出了更高的要求。在型钢混凝土中，因为其钢骨与周围混凝土相互作用形成了统一的整体，一同承受荷载，可使两种不同材料的性能优势得到充分的体现，因此具有强度高、刚度大、延性好等特点，且有利于如逆作法等新的施工工艺的使用，它也具有良好的稳定性，与普通钢结构相比，其大大节约了钢材的用料从而减少了工程造价，所以型钢混凝土已越来越多地被应用于高层建筑中。从上世纪八十年代后型钢混凝土结构在我国应用越来越多，但相比于欧美等发达国家，我国型钢混凝土结构的应用尚处于初

3、级阶段，设计理论研究和施工经验都相对较少，尤其施工方面，往往参照传统钢筋混凝土结构的施工方法，很少能充分利用该结构特点进行施工，目前国内还未提出过完整和系统的施工方法[1]。型钢混凝土梁由于其并且可以承担部分混凝土的自重。对于型钢混凝土转换梁来说，由于其截面很大，内置大体积的型钢骨架，增大了与混凝土的接触面积，这种特点在大截面的型钢混凝土转换梁中更加明显。型钢混凝土的施工方法中，满堂支架体系最为普遍，这种方法往往需要耗费大量支撑材料。运用型钢骨架承担混凝土自重的特点，可以对模板支撑体系进行优化，达到节省支撑材料和节约工期的

4、目的。虽然型钢骨架与模板的协..1.2国内外研究现状综述我国对型钢混凝土结构的研究相比于欧美和日本等发达国家起步较晚，最早的使用应该是二十世纪五十年代，由于设计水平落后，我国的许多型钢混凝土结构仅仅完成了施工工作，并没有达到对其进行研究和设计的层次。在此后的一段时间内，由于认识不足，为了单纯地节省钢材，使型钢混凝土结构在我国大面积停用，所剩无几，几乎消失。冶金部建筑研究总院、西安冶金建筑学院、同济大学等单位制定了建设部行业标准《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJl382001)、冶金行业标准《钢骨混凝土设计规程》(YB9

5、058297)以及2002年建设部颁布了国内第二部型钢混凝土结构行业标准《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ1382001)，使型钢混凝土结构设计有了进一步发展[1]。我国对于型钢混凝土梁施工阶段的研究还不成熟，对其开展的工作也比较有限，以下总结了一些国内专家学者对于型钢混凝土梁施工技术方面的研究：肖军总结了型钢混凝土梁的设计方法以及其截面承载力的计算方法，然后重点进行了其在施工阶段的理论研究，并进行了有限元分析，通过分析得到了其在施工时的承载能力和变形能力，归纳总结了型钢混凝土梁的有关构造措施和施工工艺。金睿对型钢混凝

6、土梁式结构转换层施工的主要技术问题进行了分析，详细介绍了施工总体安排及工艺流程，实际施工中通过采取针对性的技术措施并加强控制，完全可以保证结构的施工质量、安全和工期进度[3]。第2章转换层结构及施工支撑体系分析2.1转换层的概念及种类近年来高层建筑发展迅速，建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因而相应结构形式也复杂多样。这往往在使用功能上要求建筑在上部楼层布置住电旅馆，中部楼层作为办公用房，下部楼层作商店、餐馆、文化娱乐设施[5]。从建筑功能上看，上部需要小开间的轴线布置和较多的墙体以满足旅馆和住宅的要求，中部办公用

7、房则需要较小或中等大小的室内空间，可以通过在往网中布置一定数量的墙体来实现，下部公用部分，则要求有尽可能大的自由空间，故柱网要尽量大，墙体要尽量少[6]。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层，以满足建筑在底部布置有较大空间的要求，同时可为建筑提供大的出入口。转换层定义在《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中规定：指设置转换结构构件的楼层，包括水平结构构件及其以下的竖向结构构件[7]。其中转换结构构件是指完成上部楼层到下部楼层的结构形式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构。.2.2常

8、见转换梁施工支撑体系的形式转换梁的模板支撑形式种类很多，大都可以用于型钢混凝土转换梁的施工。应根据工程情况的不同，合理的选择型钢混凝土转换梁的模板支撑形式，既要满足强度和承载力的要求，又要兼顾经济效益。常见的模板支撑形式有落地支撑法、叠合梁原理法、吊模施工法、架设钢结构支撑法、埋设型钢及钢桁架等。落地支