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1、#xy期LOFT总结建筑结构#公司 张津生摘要：主要论述了#xy期项目LOFT在建筑结构设计中的总结,可为后续其它类似项目的LOFT结构设计提供经验.关键词：LOFT,钢结构,夹层,BLP板,同层排水前言近年来,在公司陆续开发了两个LOFT产品,两种LOFT的建筑与结构形式差异较大,因#xy期的LOFT是全精装与4.8m层高项目,与zz府项目相比,其难度与考虑的因素会更多,因此,本文仅就#xy期的LOFT做设计总结.此总结主要从以下几个维度做出讨论：主体结构选型、夹层结构选型、管网综合、夹层层高的确定、同层排水问题、BLP墙板问题、钢制楼梯选型、卫生间防水、信息化设计管理.一、主体结构选型1、
2、夹层结构梁柱是采用一次结构还是二次结构LOFT的夹层在zz府项目时,梁柱采用的是一次结构,即在主体施工时,夹层梁柱同步实施,其占主体施工的周期,按照常规工期,4.8m的层高,其主体工期需7天一层,但由于有夹层梁的存在,主体施工工期会达到14天一层左右.这导致项目的工期较长.吸取zz府的经验,在#xy期LOFT结构方案设计时,把夹层梁柱作为二次结构设计,因二次结构可以在主体施工时插入,从而不会影响主体施工工期,对二次结构工期影响也不大.对于夹层梁,若按一次结构考虑,在结构设计时会带来短柱效应,结构抗震体系不利.因此综上所述,按二次结构考虑夹层,在结构体系上也是合理的.对于采用二次结构方式,夹层的
3、梁柱不能直接用原来的层间圈梁与构造柱.层间圈梁的高度要考虑埋板尺寸,墙内支撑柱的间距等因素.最终夹层下部墙体中的支撑柱采用200mmX400mm,间距2000mm3000mm,夹层上部的构造柱采用普通的200mmX200mm左右；夹层梁采用200mmX400mm.2、主体的楼板体系采用主次梁体系还是厚板体系因LOFT每层户数较多,交通核电梯较多,因此,LOFT项目的结构体系常规是核心筒体系,若楼层总高是百米左右,则LOFT可采用剪力墙体系.小开间剪力墙体系的LOFT,其楼板可采用常规的板厚,分户设主梁,户内尽量少设次梁.#xy期LOFT,因下部两层是大开间商业,不宜设置剪力墙,楼座总高度在70
4、m左右,因此,#xy期LOFT的结构体系采用的是框架核心筒体系.在进行抗震设计时,因核心筒尺寸较小,且外围无法合理设置剪力墙,此种体系导致的结果就是肥梁胖柱.分户梁是联系核心筒和外围框架柱的进深梁,因跨度较大,梁宽与梁高超过常规尺寸,此种尺寸梁对LOFT夹层上部空间的使用带来极大的负面影响,无论是视觉还是功能上,都有很多问题.影响消防喷淋的布管和喷头设置,影响暖气片的设置无法靠墙,影响夹层上部的卫生间吊顶布置.因外围边梁跨度为两个开间,跨度较大,且因为控制抗震变形,边梁的尺寸也比较大,因此影响夹层上部对外的视野与夹层上层的采光.考虑#xLOFT柱网在9m左右,因此楼板体系采用的是主次交叉梁体系
5、,对于一般的项目,主次梁楼板体系不会带来太大的问题.但对于层高控制要求比较严的LOFT,户内的二级次梁的设置就会受较大的局限.此次#xy期的次梁设置,因后期隔墙位置调整,导致在一次结构施工的二级次梁与夹层上层的隔墙位置存在差异,影响夹上卧室空间的使用床上有贯通梁,容易碰头与风水不利,从而后期施工时不得不调整夹上卧室的布局,以适应主体梁的位置.对于夹层上层通道等位置,也因为有二级次梁横贯,影响部分通道净高净高1.7m左右,不得已局部调整夹层楼板的标高下沉夹层楼板,错开通道后再抬升夹层地面.基于以上原因,我们可以得出结论：对于LOFT的楼板体系,最好不用常规的交叉梁体系,尤其是垂直于进深方向的平行
6、于外檐方向的次梁尽量不设置,若因为板上有隔墙或板跨较大,可采用加厚楼板的方式解决,不要设次梁.二、夹层结构选型1、夹层结构采用混凝土楼板体系还是其它轻型楼板体系#xy期LOFT项目在前期讨论夹层楼板的形式时,曾经有两种方案：第一种是混凝土结构,第二种是钢结构等轻型结构.两种方案的优缺点如下：1.1混凝土夹层板：优点是防火、隔音,夹层卫生间防水容易处理.缺点是湿作业,工期长,因竣工验收时存在手续问题,在竣工验收前不能先施工,这导致后期混凝土浇筑湿作业的垂直与水平运输,污染等问题很难解决,给后期精装施工的工期压力太大；另由于混凝土结构的自重较大,给主体结构抗震计算带来困难,本项目在前期模型计算时,
7、因夹层采用常规厚度的混凝土结构板,考虑后期地面做法等因素,夹层荷载较大导致进深梁和外墙边框架梁尺寸太大,严重影响功能使用.1.2轻型钢结构夹层：优点是夹层荷载轻,可以减小主体结构梁的尺寸；夹层干作业,污染小、容易分散施工,形成流水作业；夹层主体采用钢结构,可充分利用夹层结构的净空走管线,减少夹层结构的结构高度,提升净空；轻型钢结构夹层的平整度较好,可以减少夹层地面的作法,从而提升夹层净空；因竣工验收后施工夹层结构与精装部分,干作业的轻型钢结构可以利用现有的正式电梯作为垂直运输工具.缺点是隔音差,防火性能差,对于夹层上部的卫生间,其地面防水等不易处理.对于夹层结构选择问题,可参见另文#公司夹层楼
8、板作法研究1306.各种夹层板优缺点与适用性参见下表：夹层板形式干湿作业结构高度结构自重承担荷载防火隔音隔振防水防腐造价施工便利适用性钢承板混凝土楼板湿作业,成品保护困难板厚大,影响净空自重大高很好很好很好高差适合高荷载、分户板硅酸钙板楼板干作业板厚小自重很轻中等好一般中等中等好适合户内夹层、荷载不大泥纤维压力板复合大芯板干作业板厚小自重轻中等差一般差中等好适合户内夹层,荷载不大、无水环境花纹钢板铺板干作业,焊接量大板厚最小自重中等高好差好中等一般适合隔声隔震要求不高环境钢骨架轻型板干作业板厚大,影响净空自重较大高好好好较高较差适合高荷载后搭大跨搭板厚木板干作业板厚小自重很轻低差差差高好适合户
9、内小规模临时项目最终,#xy期选用钢结构主次梁体系与硅酸钙板铺板的夹层形式.典型户型的结构平面见附图：2、夹层钢结构主次梁结构形式的选择LOFT夹层钢结构的主次梁,原方案采用的是宽翼缘H型钢做主梁,等边角钢做次梁的方式,在样板间搭设施工时发现,这种主次梁结构在节点连接处不好处理,需要做节点耳板或焊接小角钢来把次梁角钢连接到主钢梁上,费工费时.曾经考虑过用钢结构常用的螺栓连接方式来减少现场焊接量,但因为现场土建结构尺寸偏差较大,难以满足构件全预制与螺栓连接条件.后来,经过与承包商讨论后,决定把主梁调整成无缝方通,这样可简化主次梁节点设计.调整为方通后,次梁角钢可直接焊接在方通壁上,省掉安装节点板
10、,从而加快施工进度.方通与宽翼缘H型钢比,虽然单吨造价略有提升,但因为方通的断面比较灵活,且方通的长度可按项目需求做非标定尺供货,这样也可减少现场拼接量,减少废料的产生.主梁改为方通后,对于主梁结构上埋板的螺栓位置产生一定不利影响,会导致埋板尺寸偏大,甚至会影响精装施工埋板漏明,不易遮挡.3、夹层卫生间楼板形式的选择夹层卫生间楼板,按照#公司夹层楼板作法研究1306的总结,最初是想用硅酸钙板与花纹钢板相结合的方案.即大面积房间采用硅酸钙板,其上不做找平直接铺复合木地板,卫生间处采用花纹钢板做底,上面干拌砂浆铺设瓷砖.考虑花纹钢板的使用主要是因为夹层上的卫生间有漏水可能,花纹钢板在浸水情况下能维
11、持良好的强度与刚度,并且4mm花纹钢板的荷载、次梁间距与24mm厚硅酸钙板基本相同.对于花纹钢板导致隔音防振性不好的弊端可以通过地面铺装瓷砖时的砂浆垫层消除.在做了几个实体样板后,我们发现用花纹钢板做夹层卫生间楼板有以下几个问题：1、花纹钢板上做涂膜防水不易实现,因为钢板的涨缩率与涂膜等材质不匹配,不易粘牢；2、花纹钢板上浇筑卫生间防水反坎与导墙容易脱落；3、若在钢板上施工涂膜防水需要的基层抹灰砂浆,厚度太薄,容易开裂破损；4、各方担心钢板锈蚀后容易引起防水的涨裂破坏.5、硅酸钙板与钢板在室内接口处的高差需要用砂浆找平,存在湿作业增加的问题. 最后经过讨论,考虑硅酸钙板的承载能力比较高,防水涂
12、层容易实施,大家还是决定用硅酸钙板做夹层卫生间楼板,只不过此处的二级次梁适度加密.4、硅酸钙夹层楼板抹灰需求按照设计,夹层楼板采用24mm厚的硅酸钙板,夹层装修做法为卫生间瓷砖,其它区域采用强化复合地板.因钢结构夹层制作安装精度高于混凝土楼板,且硅酸钙板为成品板,板厚均匀误差小.基于成本节约和结构受力的考虑减轻结构自重,设计取消了夹层硅酸钙板上的抹灰找平层.经过结构计算,钢梁在设计荷载下的挠度约为10mm左右,不会给木地板铺装带来问题.实际施工中,因局部硅酸钙板拼接处有较大的错台大于2-3mm,对于强化地板的安装带来较大影响.另硅酸钙板固定在钢梁上的自攻钉,若拧入深度不足,钉帽要高于硅酸钙板的
13、板面,这也会给木地板安装找平带来影响.本项目的木地板安装前,由施工单位对硅酸钙板拼缝不平处做了打磨处理约有30%-50%的面积,个别严重地方采用了石膏找平方式.基于此点,后期在招标时,应增加硅酸钙板板面找平工作内容和工作量,以免合同争议和扯皮现象的发生.5、硅酸钙板尺寸的选择硅酸钙板就像所有的装修板材一样,供货通常尺寸是定尺1220mmX2440mm.为了减少板缝,减少裁板和提高板面利用率,在夹层钢结构设计时的主次梁结构的间距通常采用610mm的模数或其整数倍.最初设想,夹层硅酸钙板在施工期间的垂直运输采用正式电梯,轿厢临时拆除装修与吊顶以便大尺寸板面进入.但后期因电梯使用受限,与人工运输与安
14、装需要,施工方把整版调整成为二分之一板整板90kg/块,半板45kg/块,这给后期带来了板缝过多,找平板缝工作量增加的问题,对夹层板面上铺装强化复合地板质量控制带来难度.6、埋板埋置问题LOFT夹层结构的钢梁是通过与预埋在夹层梁中的埋件焊接来传递受力的.对于预埋件的敷设,理论上在二次结构砌筑时,与夹层梁一起施工最好.提前预埋的好处是：锚固受力好；预埋件表面与结构平,在抹灰时不外露；埋件施工不占夹层施工工期,可交叉作业；埋板表面平整,容易与钢梁焊接.缺点是灵活性差且埋板位置不易留置准确.本项目因为后期变更较多,埋件位置调整较大,埋板大部分采用的是后置埋板,采用化学锚栓和胀管固定.后置埋板随有位置
15、准确等优点,但其因为表面有胀栓,为保证连接面焊缝位置,导致埋板面积较大.另,由于夹层施工前要先完成竣工验收,墙体抹灰工序要早于后置埋板工序,这导致埋板施工时会局部破坏抹灰,容易引起抹灰层的开裂空鼓.需呀施工单位按照处理空鼓开裂的方式切割抹灰层.7、硅酸钙板采用结构中内嵌下沉方式是否合适.本项目在个别较大房间,其夹层钢结构为了保证刚度采用了较大断面的方通,为了降低结构方通对夹层楼板厚度的影响,此房间采用硅酸钙板内嵌在主梁间的方式,即硅酸钙板板面与结构主梁上皮平.如图.此法可争取出24mm的净空.但实际现场实施是发现,钢结构施工的标高误差较大,硅酸钙板铺装完成后,板面高低错台严重,无法保证硅酸钙板与钢梁上皮高差控制精度,这带来夹层木地板在免地面抹灰找平条件下,安装平整度不佳,脚感不好.后期项目再采用此种形式时要慎重.三、夹层层高的确定由于政策因素,#地区的LOFT层高不能超过4.8m,据说2014年以后审批的项目,层高不能超过4.4m.#xy期的LOFT层高是4.8m.对于层高的利用和分配,有两个思路,即保夹层上层的层高还是保证夹层下部的层高.经过实楼样板间搭设与和精装工程师反复协商,最终确定夹层下部净高尽量满足2.3m,以便给业主一个正常房间
