高层LOFT公寓钢结构夹层设计方法

摘要：随着经济的不断发展，城市经济也在不断地增长中，因而各城市的人口数量也在逐年上升。居民对住房的需求也在日渐增加，并且社会经济的不断发展与壮大促进了人们生活水平的不断提高，从而人们的消费需求越来越多样化以及个性化。这一点在建筑行业体现得淋漓尽致。LOFT公寓是当下较为火爆的一种住房。而在对LOFT公寓进行建筑设计的过程中，“钢结构夹层设计”对于LOFT公寓的稳固性起着关键性作用。因此，对于高层LOFT公寓钢结构夹层的设计方法进行研究是非常必要的。

关键词：高层LOFT公寓;钢结构夹层;设计要点;设计方法;研究;

“钢结构夹层”的好坏直接影响到LOFT公寓在稳定性、安全性以及美观性上的功能。因此，对于钢结构夹层的设计方法进行研究是非常重要的，因而很多的建筑工程师会针对LOFT公寓的钢结构夹层进行相应的设计。然而，目前对于“钢结构夹层”的设计仍存在着许多的问题，而这些问题在一定程度上对LOFT公寓的安全、稳定以及美观性产生了影响。因此，重视“钢结构夹层”的设计研究对当下建筑行业的可持续发展具有现实意义。

1钢结构夹层设计的特点

1.1承重力强

随着城市化进程的不断加快，各城市人口急剧增长。因而，各类住房建筑也在不断增加，对建筑物的要求也越来越高。因此，相关的建筑企业在对高层LOFT公寓进行相应的设计于建造时，正确应用“钢结构夹层”承重力强的特点来注重高层LOFT公寓的墙体尺寸以及柱体的尺寸，以此增加高层LOFT公寓的稳固性与稳定性[1]。

1.2负荷力强

由于各类地质灾害，如地震等地质灾害频发。因而对高层LOFT公寓的负荷力有着重要的非常高的要求。因此，结构的布局以及材料的使用是建筑设计的过程中必须要去考虑的。而在进行钢结构夹层的相关设计以及建筑实施时，“刚接方式以及铰接方式”都是可以用来来连接建筑设计中的柱与梁的。这样的方式方法对于高层LOFT公寓的承重能力以及高层LOFT公寓在使用过程中的竖向荷载与水平荷载都有着非常大的作用于负荷力，这样才能抵御各种地质灾害的摧残。因而钢结构夹层设计时的负荷力是非常重要的。

2高层LOFT公寓钢结构夹层设计基本要求

目前，高层LOFT公寓钢夹层结构多为后期结构，为使中间层对原有结构不产生较大影响，采用25mm左右厚度和一定土层厚度的纤维水泥板。这种地板不是规范要求的整体式混凝土地板或整体式预制地板，楼板刚度小，不满足刚度无穷大的假设。中间板的设计分析应以空心板为基础，通过中间钢梁传递水平力。原则上，连接到框架柱的钢梁必须针对弯曲构件进行设计和尺寸标注。因而，高层建筑设计必须特别注意概念设计，了解总体线形、结构体系、刚度分布、结构塑性等本质问题，注意平面和高度的正确性，注意设计的方式，垂直载荷和横向力的传输系统，避免结构变形。

2.1结构体系要求

高层建筑的混凝土结构应根据高度、纵横比、抗震加固类别、抗震强度、场地条件、结构材料等因素确定所采用的结构体系。常见的系统有框架、带截面的墙、带框架和剪力的墙、简化等。当房屋高度较低时(不超过60m，配筋力为6度)和层数少，可考虑框架结构;当房屋较高，加固强度较高时，应尽量采用多道防线的框架、高大的横向结构或穿过墙壁并连接梁以耗散能量的结构[2]。

2.2结构视图

在高层建筑的独立结构单元中，结构平面形式应简单对称，规则统一，质量、刚度和承载力分布均匀，不应使用极其不平整的表面。否则，不利于对竖向荷载、风荷载和地震作用的准确评估，也不适合确定结构的主要部位和结构措施：容易造成结构的机械旋转效应，结构刚度降低。对于具有抗震结构的高层建筑，当形状复杂，平面或垂直方向不规则时，必须考虑抗震接缝，将复杂的结构划分为较简单的结构单元。

2.3结构垂直布置

高层建筑的垂直形状必须规则统一，以避免过度的外部收缩和膨胀，并且结构的横向刚度必须越来越高并逐渐均匀变化[3]。在抗震设计中，承重结构的竖向边必须是上下连续的，避免结构垂直承载能力突变和楼板刚度低。

2.4结构楼板要求

在结构设计中，高层建筑在抗震设计中的水平效应主要是通过地砖来传递的。地砖的“刚度”可以保证结构的完整性和阻力侧的构件之间的连接，使结构的当前强度接近设计假设。为此，《高规》要求，当房屋高度超过50m时，必须批准采用切割框架的墙体结构、管道结构和高层建筑的复杂结构进行原位浇筑并切断墙壁，框架的结构必须与地板铺设到位的结构相对应[4]。房屋的顶层、结构过渡层、大底盘和多层结构的上底盘地板，以及平面图复杂或开口非常大的地板，地下室作为上层结构的组成部分必须是与模压地板结构就位。

3中层上部结构LOFT竖向荷载传递

阁楼设计“一变二”，需要在建筑图纸设计初期明确结构体系、平面和高度、夹层结构的竖向荷载和水平柱的位置，根据对原有结构的分析，适应未来的“变化”以及结构承载能力、最大水平位移、侧向刚度、延展性等要求。通常，有两种方法可以将夹层的垂直荷载传递到阁楼结构。第一个是不带夹层结构。虽然有夹层结构，但竖向荷载直接作用在底梁上。其次，需要考虑夹层结构的存在。夹层结构的高度以中间梁的俯视图为准。尽量放置钢梁或柱(跨度和深度较大时，在下梁处加小截面柱)，夹层作为常规楼板，调整承重楼板和隔板墙壁，然后是夹层结构综合分析分析结果作为混凝土结构设计的依据，该方法考虑了夹层结构的侧向刚度，与目前的结构强度状态一致[5]。第一种是根据分析直接构建混凝土结构的柱、梁和基础，得到首层梁的横截面和加固阁楼块。二是根据分析结果的支柱和基础，梁和板根据一楼的荷载重新计算。在这种方法中，当空间较大时，不能在钢材的表层添加小柱子或夹层。以上两种方法都不允许考虑中间部分的隔断和走廊的家庭墙的荷载，存在泄漏或加载位置错误等问题，计算结果存在一定偏差。钢结构夹层结构必须符合原混凝土结构设计中夹层结构的竖向荷载加载方式，否则会加固混凝土梁。

4钢结构夹层设计的原则

上文提到：“钢结构夹层的好坏直接影响到高层LOFT公寓在稳定性、安全性以及美观性上的功能。以及在高层LOFT公寓建筑设计的过程中要注重钢结构夹层的承重力以及负荷力特点”因此，在进行相应的建筑设计时，对钢结构夹层的设计理应遵循一定的原则来进行相应的设计[6]。

4.1建筑设计要秉持刚柔适度原则

对于一个建筑设计而言，如果其在建筑过程中，刚度过大，那么这栋建筑就会严重缺乏柔韧度，后续如果需要对建筑物进行相应的改造的话，是非常困难的。然而，如果建筑物只有柔韧度的话，建筑物就会容易发生变形的情况。建筑物的稳定性以及安全性就得不到相应的保障。因此，建筑设计师以及相关的施工人员在框架结构的设计上一定要坚持“刚柔适度”的原则，这样才能确保钢结构夹层在建筑设计中所起的稳定性与安全性。

4.2明确构件的作用

在钢结构夹层的设计过程中，每个构件的作用都是不一样的。因此，在钢结构夹层设计的过程中要更加明确每个构件的主要作用是什么，每个构件在钢结构夹层的设计中应该应用在什么位置，明确认知每个构建的主次作用，从而更好地设计好钢结构夹层。

4.3安全性原则

建筑设计的首要要义是安全。因而在钢结构夹层的设计过程中，要把安全性放在首位。钢结构夹层能够很好地对建筑物的稳定性与抵御能力进行很好地设置，这也是钢结构夹层在设计的过程中所要去考虑的具体问题，这关联了高层LOFT公寓在一些外部灾害的冲击下是否具有抵御能力，是否提供了足够的安全性。

5高层LOFT公寓钢结构夹层设计所需材料及设计施工流程

5.1材料

轻量化的槽钢特性满足要设计要求;钢网手柄厚度为1.8mm，网孔尺寸为58 X 100;镀锌钢丝网(孔5毫米，毛巾1毫米);玻璃纤维(孔径不超过10毫米);聚苯乙烯颗粒特性：无特殊要求，无杂质。严格检查浆比，混合均匀。聚合聚苯乙烯颗粒：氧化镁：污垢=7袋：350公斤：抗裂液(适合粘度)，与污垢充分混合。以上材料必须有相应的质量证明文件，经检验合格后方可使用。由于这种材料是一种新型材料，因此在很大程度上已经正式建立。在此之前，按照国家有关新材料使用的规定，在监督和监督下进行工艺检查和实验。验收合格后方可进行大规模施工。同时，此类材料应得到地方当局的推广。

5.2设计施工流程

钢结构和钢板网安装验收后，安排DFB板的施工。DFB底板的施工过程必须严格控制，采用超越砖砌、密封钢梁孔洞的施工方法。这种方法在DFB的施工过程中需要对结构位置进行严格的控制，对后续DFB建成后对成品的保护也提出了更高的要求。

5.2.1初步检查

检查安装的金属檩条和其他金属部件，并使用防腐涂料进行防腐处理。

5.2.2金属网的安装

金属网必须平放，檩条必须粘牢。焊点之间的距离不得超过300毫米。拉伸后的金属接头及周边用钢板(30mm宽)压缩粘合，然后涂上防腐漆[7]。DFB单元泄漏根据现场情况，在合理范围内现场订购合格材料，进场后送总承包和监检。获得资质后方可进行下道工序的施工;根据科学报告，有专门人员监测该国的现状。根据环境温度操作和调整纸浆浓度;铺设一层DFB骨料(10毫米);铺设一层玻璃纤维网(孔不超过10毫米);铸桩DFB 20毫米;铺一层网布;投DFB;骨材料10毫米;溢流装置必须严密且无放电电池。

5.2.3 DFB浇注

根据现场情况，在合理范围内现场订购合格材料，进场后送总承包和监检。获得资质后方可进行下道工序的施工;根据科学报告，有专门人员监测该国的现状。根据环境温度操作和调整纸浆浓度;铺设一层DFB骨料(10毫米);铺设一层玻璃纤维网(孔不超过10毫米);铸桩DFB 20毫米;铺一层网布;投DFB;骨材料10毫米;溢流装置必须严密且无放电电池。

5.2.4防裂解决方案

DFB材料初凝后，用DFJ抗裂砂浆打出灰渣;铺一层网布;涂上DFJ抗裂液(抗裂液)。10mm，平面必须符合抹灰一般技术标准)。

6高层LOFT公寓钢结构夹层设计质量控制及成品保护

6.1原材料控制

各种原材料必须提供相关证书和质量证明文件;进入设施时，应在主管的监督下检查玻璃纤维;平均沙粒大小为0.35 0。平均沙粒大小为50毫米，颗粒必须坚硬干净，不应含有粘土、草根、树叶等有害物质[8]。如有必要，使用不同孔眼的筛网，含砂量不应超过5%。

6.2过程控制

6.2.1 DFB施工过程中，必须将现场的DFB骨料混合均匀，并严格按照厂家要求，严格核对现场施工人员的适当配比。

6.2.2 DFB成型施工时，将皮带上的位置调节器拧紧，使其均匀紧密，并与钢网和钢网粘合紧密，避免底部出现空隙。

6.2.3在DFB的组建和建设过程中，承包商的质检员必须随时对DFB板进行抽查，并将试块置于监管部门的监督下。

6.2.4 DFB Plank施工完成后，必须等待其初始放置后才能开始施工。可以使用DFJ顶面砂浆。为加强控制，在使用DFJ抗裂砂浆前，应报总承包质量控制部门验收，检查表面初凝和平整度。在制作DFJ抗裂砂浆时，厂家严格控制配比。承包商的首席质量检查员必须随时对DFB板进行抽查，并将试块置于主管的监督下。

6.3成品保护

6.3.1成品金属网保护

钢网铺好后，要及时验收，制作好DFB板，不能被其他专业人员踩到。如果不能按时组织DFB楼板施工或急需其他专业建设，应在其上铺设多层楼板。多层板的尺寸不超过800*130，两面都要放在檩条上[9]。其他专业施工人员必须接受并签署总承包部完成的《产品保护说明书》。本次施工检查，对钢结构总包、分包商进行全程监控，如有违规，将处以重罚。在DFB面板的施工过程中，还应告知操作人员，提高对金属网的保护意识。在操作过程中，还需要铺设几层瓷砖。安装DFB时，必须始终将其卸下和安装。

6.3.2全DFB板保护

施工完成后，根据环境温度，通常需要5天才能上船或进行其他工作。建筑材料和设备不得堆放在一起，不得用重物拆除地板。如果墙体上部要砌筑，砌筑材料必须分散铺设[10]。当然，这种形式也有缺点：复式房屋表面积大，进深浅。如果室内连廊组合获批，部分地块难免会导致朝向不良、自然通风、采光不良;地板高度很低，由于厨房只有2米高，很容易长时间关闭。使用，经济实用。因此，Loft的公寓成为80后、90后几代人关注的焦点。储藏室很大，但地板高度只有1.2米，很难完全使用，隔板和地砖都是用薄木隔板做成的。木材成本高，隔音防火功能差，除此之外房间的私密性和安全性也很差。因此要不断加强对于全DFB板的保护。

结语

综上所述，随着经济的不断发展，城市经济也在不断地增长中，因而各城市的人口数量也在逐年上升。从而促使LOFT公寓成为当下较为火爆的一种住房。而在对LOFT公寓进行建筑设计的过程中，“钢结构夹层设计”对于LOFT公寓的稳固性起着关键性作用。“钢结构夹层”的好坏直接影响到LOFT公寓在稳定性、安全性以及美观性上的功能。然而，目前对于“钢结构夹层”的设计仍存在着许多的问题，而这些问题在一定程度上对LOFT公寓的安全、稳定以及美观性产生了影响。因此，要不断加强对于高层LOFT公寓钢结构夹层在材料的选择、施工设计工艺的流程以及材料的选择等方面进行加强，从而提升高层LOFT公寓钢结构夹层设计质量。

参考文献

[1] 辛晓鹏,张媛媛.高层LOFT公寓结构优化设计实例分析[J].中国房地产业, 2019, 000(004):74-75.

[2] 咸凤国.浅析Loft公寓成品烟风道安装质量控制[J].建材与装饰, 2019(19):201-202.

[3] 王强,孙雪虹.浅析LOFT住宅电气设计要点[J].智能建筑电气技术, 2019(2):29-32.

[4] 张弛. LOFT公寓产品精装设计要点浅析[J].居舍, 2020(08):125+160.

[5] 陈玉振. Loft公寓夹层的创意设计和施工[J].建筑技术, 2018, 49(02):155-158.

[6] 魏琨,聂兰慧. H型Loft高层公寓式写字楼的结构设计[J].中华建设, 2015(1):114-116.

[7] 雷宏刚,郑宝磊,太原理工大学建筑与土木工程学院,太原.山西首幢高层钢结构公寓改造设计的关键问题分析[J]//中国中西部地区土木建筑学术年会.河南省土木建筑学会, 2011.

[8] 张亮,高建成.高层LOFT模式剪力墙预埋铁件施工质量控制措施[J].房地产导刊, 2014, 000(029):319-319.

[9] 董永莲. LOFT夹层主体结构施工技术研究[J].建筑工程技术与设计, 2016, 000(034):225-226.

[10] 沈永顺.现行LOFT公寓室内设计要点分析[J].门窗, 2020(4):2.