超高層商業建筑混凝土框架(5頁).doc
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上傳人:正***
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2022-07-19
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1、超高層商業建筑混凝土框架隨著城市人口的增多,我國的高層商業建筑也逐漸如 雨后春筍,高層建筑最大限度地節約資源(節能、節地、 節水、節材),從而為人們提供健康、舒適的空間及環境。 更加適應城市化的進程。一、工程概況某廣場地處繁華地帶,是集商業、辦公、酒店式公寓 等多項功能的建筑復合體,地下5層、地上42層(以及出 屋面水箱間、構架等),主樓地上1層至6層為商業、餐飲; 7層至14層、16層至23層用于辦公;15層、25層為避難 層;2 4層為空中會所;26層至42層為項級酒店式公寓, 房屋高度16 0mo地下5層主要用于機械式停車及設備機房, 高度20. 2mo屋面上有鋼構架圍護造型。裙房地上62、層 (局部7層),裙房屋頂標高為40. 700m。本工程采用框架 -核心筒結構,在地面以上主樓、裙房之間設置縫寬200mm 的抗震縫。二、地基與基礎設計擬建的工程場地地形平坦,為人工開挖的基坑。場區 地貌形態類型單一,巖石種類單一,巖脈發育,巖體強度 較高;場區賦存地下水,主要為基巖裂隙水,根據水質分 析結果判定,在強透水層和干濕交替的條件下,按最不利 因素考慮,擬建場區地下水對混凝土無腐蝕性,對鋼筋混 凝土中的鋼筋具有弱腐蝕性,對鋼結構具有弱腐蝕性。工程建筑場地0. 0 00m相當于絕對標高5. 500m。主 樓采用筏板基礎,基礎底板厚度為2400mm,裙房及外圍地 下室也釆用筏板基礎,底板3、厚為1200mm。另設抗浮錨桿, 錨桿孔直徑為180mm,錨桿孔中距為2m,長度為3. 75mo 基礎底板混凝土強度等級為c35,抗滲等級為mpa,添加混 凝土微膨脹劑。底板混凝土強度擬采用r 60強度,按c40 計算。在主樓與裙房之間設置沉降后澆帶,地下室同時設 置溫度后澆帶。地下室外墻采用現澆鋼筋混凝土,墻厚為 4 00mm 一 600mm 一 800mm,混凝土強度等級為c35,抗滲等 級為1. 2mpa0. 8mpa,添加混凝土微膨脹劑。三、結構設計(一)設計的基本參數圖1為辦公標準層(層高4m)結構布置示意圖,圖2 為公寓標準層(層高3 . 7m)結構布置不意圖。結構分析基本參數為基4、本風壓:0. 7kn/m (主樓,1 00年一遇考慮)、0 . 6kn/m (裙房,50年一遇考慮),地 面粗糙度:b類,特征周期:0. 4s,地震荷載:6度 (0. 05 );場地類別:ii類;地震分組:二組;抗震等級: 框架2級(裙房及主樓地下2層地下5層為3級),簡體 2級(主樓地下2層地下5層為3級),主樓加強層及上 下各1層框架、核心筒取1級;結構阻尼比:取0. 04。(二)計算分析及特點本工程主要采用“高層建筑結構空間有限元分析與設 計軟件-satwe”進行結構整體分析.計算表明為風荷載起控 制作用,結構位移控制指標按2 22m取用即為1 / 5 84。本 工程主樓標準層建筑寬275、. 5m、內筒寬9. 5m、長3 1. 5m, 外柱至內筒最遠距離12. 8m.最近8. 8mo采用型鋼混凝 土框架,鋼筋混凝土簡體結構,即:主塔采用混凝土簡體 (考慮構造及延性在角部等內置h型鋼骨,不參與計算), 十字形鋼管混凝土芯柱,型鋼混凝土梁(辦公部分次梁采 用混凝土梁)。工程高寬比h=6. 6計算過程中調整了墻肢 及梁柱截面,為便于設備管線通過(工程兩個6m層高的加 強層同時也是設備層、避難層,設置了大體積混凝土水箱、 電力機房),確定了伸臂桁架的結構加強方案。(三)設計中應注意的事項1. 由于下部以商業、辦公為主,上部以公寓為主,綜 合考慮周期折減系數取0. 8 ,以土0. oom6、作為嵌固端(經 樓層剪切剛度比較現有建筑條件可以滿足此結論)。2. 核心筒(26層以下)短向兩端(軸、軸)壁厚 800、其余壁厚500mm (除部分小隔墻200mm厚),長向( 軸、軸)壁厚800mm,柱采用鋼管混凝土芯柱1500mm,內 置十字形型鋼(兩方向高均700mm,壁厚30 mm),混凝土均為c 60;核心筒(26層及以上)短向兩端壁厚600mm、其余 壁厚400mm (除部分小隔墻200mm厚外),長向壁厚800mm , 柱采用鋼管混凝土芯柱巾1300mm,內置型鋼(兩方向高均 為600mm,壁厚25 mm),混凝土均為c 50;鋼骨梁采用45 0mmx750mm 及400mmx77、50m m,內置型鋼 h450 x250xl6x25 及 h450x200x 16x20,鋼構采用q345b;外框架鋼骨梁與鋼管混 凝土芯柱剛接,連接外框柱與核心筒墻肢的鋼骨梁兩端剛 接(為此對墻內未設有鋼柱處釆用內置槽鋼與型鋼梁內鋼 梁連接,并考慮塑性較外移),次梁均為較接;伸臂桁架豎 桿及斜腹桿采用鋼骨混凝土截面,內置6 00x400x35的鋼骨 (計算時便于計算按純鋼構,混凝土起耐久作用)。3. 核心筒外樓面采用鋼筋混凝土樓板,協調外圍鋼框 架與核心筒在水平荷載作用下的變形。4. 主樓地下室長約1 14m、寬約73. 6 m, 0. 00樓 層考慮單向梁(間隔3m)方案、b2 一 b4考8、慮了無梁樓蓋 方案,b5則考慮人防荷載。5. 由于風荷載起控制作用,連梁剛度折減系數取0. 80 主要計算結果如下:tl=5. 5s、t2=4. 7s t3=3. 5s ;風荷載作用下的樓層層間位移角接近限值,同時考慮到抗 震規范指出的多遇地震標準值產生的樓層內最大的彈性層間位移計算時,對彎曲變形為主的高層建筑可以扣除結構整體彎曲變形,故計算結有一定的剛度余量保證。伸臂桁架斜腹桿的強屈比自下而上約為:0. 7、0. 5、0. 4,豎 桿的強屈比白下而上約為:0. 39、0. 36、0. 2o本工程頂部構架高40m,為西高東低,采用純鋼結構外 覆玻璃幕墻,但頂部露空以便擦窗機能夠工作,此時風荷 9、載取值中的風荷載體形系數經與審圖機構溝通確定為u s=2. 6,即分別考慮每側幕墻的風壓與風吸(常規1. 3的 2倍)從而大幅度增大了本工程的側向風荷載引起的彎矩, 這也是最終確定按222m高度控制結構整體指標的依據。(四)型鋼混凝土框架的應用本工程主要節點設計需考慮型鋼梁和混凝土墻內置鋼 骨連接時鋼筋的布置,為此與鋼構加工單位溝通,采用圖2 所示為十字柱和鋼骨梁節點,加快施工進度。此外,由于 采用型鋼混凝土框架而非鋼框架,施工時不能使得混凝土 簡體施工和外圍框架施工進度差別較大。由于釆用的混凝土等級較高,設計提出建議釆用含堿 量四、結語綜上所述,對高度較高或高寬比較大的高層建筑可采 用一個或多個加強層以提高結構整體剛度。混合結構設計 應考慮施工因素,注意節點設計與內置鋼骨的施工質量。