请告诉我们您的知识需求以及对本站的评价与建议。
满意 不满意
Email:
远雄国际广场结构设计
栏目最新
- 低碳节能建筑设计的相关问题及解决方法
- 江苏建筑职业技术学院图书馆设计文化理念
- 四川雅安名山县涌泉村抗震小学的设计理念
- 四川汶川5.12大地震的启示
- 汶川大地震震中纪念馆的创作思考
- 洛阳洛南新区雅安新城结构设计
- 绿色居住建筑的节地设计
- 广州珠江新城海心沙地下空间建筑设计方案
- 黔东南地区郎德苗寨民居的热适应性
- 西气东输工程中长输管道站场建筑模块化设计与应用
网站最新
内容提示：对一在建181m高层建筑结构设计进行总结,工程采用型钢混凝土框架-混凝土筒体的混合结构。考察了伸臂桁架用于加强层的作用,分析了顶部40m高构架的影响,对节点设计进行了介绍。
1 概述
远雄国际广场（原名和协大厦，后重新确定了建筑方案，由我公司设计）位于青岛市南区香港中路以南，海丰路以北，黄金广场以东，贵都会展中心以西，建设用地面积13414.2m2。地下5 层、地上42 层（以及出屋面水箱间、构架等），是包涵商业、办公、酒店式公寓等多项功能的建筑复合体，总建筑面积 13×104m2。地下 5 层主要用于机械式停车及设备机房，总高度20.2m。主楼地上 1 层至 6 层为商业、餐饮；7 层至 14 层、16 层至 23 层用于办公；15 层、25 层为避难层；24 层为空中会所；26 层至 42 层为顶级酒店式公寓，主要结构屋面标高为181.900m，屋面上有钢构架围护造型。裙房地上 6 层（局部 7 层），裙房屋顶标高为40.700m。在地面以上主楼、裙房之间设置缝宽200mm 的抗震缝。（参考《建筑中文网》）
2 基础设计
根据青岛市勘察测绘研究院 2005 年 12 月提供的 《和协大厦岩土工程勘察报告》（工程编号K2005－286），各岩土层主要物理力学指标特征值汇总如表 1。
表 1 各岩土层主要物理力学指标特征值
地勘基本结论：（1）场区地形平坦，为人工开挖的基坑。场区地貌形态类型单一，均为第四系全新统以来的滨海浅滩。本次勘察揭露深度范围内的基岩主要为燕山晚期粗粒花岗岩及后期侵入的煌斑岩岩脉。基岩面平坦，岩石种类单一，岩脉发育，岩体强度较高；场区赋存地下水，主要为基岩裂隙水，根据水质分析结果判定，在强透水层和干湿交替的条件下，按最不利因素考虑，拟建场区地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。（2）勘察期间未见滑坡、坍塌、泥石流、断裂带等不良地质作用迹象，按 6 度区考虑无可液化土层，场区性可进行建设一般地段。（3）青岛地区季节性冻土深度 0.50m。（4） 稳定水位绝对标高为1.41m～3.47m。建议地下水抗浮设计水位按 4.00m采用。
工程建筑场地±0.000m 相当于绝对标高5.500m。
主楼采用筏板基础，基础底板厚度为 2400mm，裙房及外围地下 室 采 用筏 板 基 础，底板厚为1200mm。另设抗浮锚杆，锚杆孔直径为 180mm，锚杆孔中距为 2m，长度为 3.75m。混凝土强度等级为C35，抗渗等级为 S10，添加混凝土微膨胀剂，底板混凝土强度拟采用 R60 强度，按 C40 计算。在主楼与裙房之间设置沉降后浇带，地下室同时设置温度后浇带。主楼采用钢管混凝土芯柱，采用埋入式基础。地下 室 外 墙 采 用 现 浇 钢 筋 混 凝 土 ， 墙 厚 为400mm-600mm-800mm，混凝土强度等级为 C35，抗渗等级为1.2MPa～0.8MPa，添加混凝土微膨胀剂。
3 结构设计
图 1 为办公标准层（层高 4m）结构布置示意图，图 2 为公寓标准层（层高 3.7m）结构布置示意图。
结构分析基本参数为基本风压：0.7kN/m2（主楼，100a 一遇考虑）、0.6kN/m（2裙房，50a 一遇考虑）,地面粗糙度：B 类，特征周期：0.4s，地震荷载：6 度（0.05g）；场地类别：II 类；地震分组：二组;抗震等级：框架 2 级 （裙房及主楼地下 2 层～地下 5 层为 3级），筒体 2 级（主楼地下 2 层～地下 5 层为 3 级），主楼加强层及上下各 1 层框架、核心筒取 1 级；结构阻尼比：取 0.04。
工程屋面标高 181.9m，考虑构架后（见图 3）顶标高达 222m，计算表明为风荷载起控制作用，结构位移控制指标按 222m 取用即为 1/584。本工程主楼标准层建筑宽 27.5m、内筒宽 9.5m、长 31.5m，外柱至内筒最远距离 12.8m、最近 8.8m。采用型钢混凝土框架 - 钢筋混凝土筒体结构，即：主塔采用混凝土筒体（考虑构造及延性在角部等内置 H 型钢骨，不参与计算），十字形钢管混凝土芯柱，型钢混凝土梁（办公部分次梁采用混凝土梁）。工程高宽比 H/B=6.6<7，内筒宽为总高的 1/19。内筒高宽比远远小于规范建议1/12，是本工程的最大特点。为此综合分析了不设加强层、设加强层（伸臂桁架方案）、设加强层（刚性墙方案）等几种方案，分析计算表明需设置加强层以提高整体刚度。计算过程中调整了墙肢及梁柱截面，为便于设备管线通过（工程两个 6m 层高的加强层同时也是设备层、避难层，设置了大体积混凝土水箱、电力机房），确定了伸臂桁架的结构加强方案，即在 15层～16 层间（层高 6m）、25 层～26 层间（层高 6m）、42m～181.9m （主要屋面标高） 主结构屋面（层高3.7m）层间鬂轴、鬄轴、鬅轴、鬆轴各设置 4 榀伸臂桁架，如图 4 所示。
主楼结构计算基于下列原则：
1）由于下部以商业、办公为主，上部以公寓为主，综合考虑周期折减系数取 0.8，以±0.00m 作为嵌固端（经楼层剪切刚度比较现有建筑条件可以满足此结论）。
2）核心筒（26 层以下）短向两端（鬂轴、蟆轴）壁厚 800、其余壁厚 500mm （除部分小隔墙 200mm厚），长向（④轴、⑥轴）壁厚 800mm，柱采用钢管混凝土芯柱 Φ1500mm，内置十字形型钢（两方向高均700mm，壁厚 30mm），混凝土均为 C60；核心筒（26层及以上）短向两端壁厚 600mm、其余壁厚 400mm（除部分小隔墙 200mm 厚外），长向壁厚 800mm，柱采用钢管混凝土芯柱 Φ1300mm，内置型钢（两方向高均为 600mm，壁厚 25mm），混凝土均为 C50；钢骨梁采用 450mm×750mm 及 400mm×750mm，内置型钢 H450×250×16×25 及 H450×200×16×20，钢构采用 Q345B；外框架钢骨梁与钢管混凝土芯柱刚接，连接外框柱与核心筒墙肢的钢骨梁两端刚接（为此对墙内未设有钢柱处采用内置槽钢与型钢梁内钢梁连接，并考虑塑性铰外移），次梁均为铰接；伸臂桁架竖杆及斜腹杆采用钢骨混凝土截面，内置 600×400×35的钢骨（计算时便于计算按纯钢构，混凝土起耐久作用）。
3）核心筒外楼面采用钢筋混凝土楼板，协调外围钢框架与核心筒在水平荷载作用下的变形。
4）主楼地下室长约 114m、宽约 73.6m，±0.00 楼层考虑单向梁（间隔 3m）方案、B2～B4 考虑了无梁楼盖方案，B5 则考虑人防荷载。
5）由于风荷载起控制作用，连梁刚度折减系数取 0.8。
主要计算结果如下：T1=5.5s、T2=4.7s、T3=3.5s；风荷载作用下的楼层层间位移角接近限值，同时考虑到抗震规范指出的多遇地震标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移计算时，对弯曲变形为主的高层建筑可以扣除结构整体弯曲变形，故计算结果有一定的刚度余量保证。伸臂桁架斜腹杆的强屈比自下而上约为：0.7、0.5、0.4，竖杆的强屈比自下而上约为：0.39、0.36、0.2。计算结果（见图 5）再次表明伸臂桁架所起的作用（形成反弯点以减少水平层间位移）。
本工程顶部构架高 40m，为西高东低，采用纯钢结构外覆玻璃幕墙，但顶部露空以便擦窗机能够工作，此时风荷载取值中的风荷载体形系数经与审图机构沟通确定为 μs=2.6，即分别考虑每侧幕墙的风压与风吸（常规 1.3 的 2 倍）从而大幅度增大了本工程的侧向风荷载引起的弯矩，这也是最终确定按 222m高度控制结构整体指标的依据。
由于采用的混凝土等级较高，设计提出建议采用含碱量 <0.6%的低碱水泥。钢结构焊接分为两类，其中手工电弧焊要求采用 E5015 或 E5016 低氢型焊条，焊条应符合《低合金钢焊条》（GB/T 5118）的规定。埋弧焊：焊丝和焊剂采用 F5014-H08MnA 或F5014-H10Mn2，应符合《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T12470－2003）的规定。采用其它牌号时，熔敷金属强度、延伸率、冲击功等均应与 Q345B 相匹配，并经设计确认。当采用 CO2 气体保护焊时，CO2应符合《焊接用二氧化碳》（HG/T2537）的规定：CO2含量应不低于 99.9％，水蒸汽与乙醇总含量不得高于 0.005％，并不得检出液态水，当瓶内气压低于1MPa 时，应停止使用。CO2 焊接用焊丝采用 ER50－3，应符合《气体保护电弧焊用碳钢，低合金钢焊丝》（GB/T 8110）的规定。对厚度≥10mm 钢板的拼接（全熔透焊缝），钢柱与钢梁上、下翼缘的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱在钢梁及其上、下各600mm 范围内的组合焊缝（全熔透焊缝），桁架与钢柱连接的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱横向加劲板与翼缘的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱翼缘安装焊缝（全熔透焊缝）要求焊缝质量达到一级；工字形柱腹板的安装焊缝（V 形坡口加垫板），十字柱腹板安装焊缝（K 形坡口，反面清根焊），十字形柱腹板与翼缘的组合焊缝（一级焊缝除外，K 形坡口，反面清根焊），十字形柱腹板与腹板的组合焊缝（一级焊缝除外，K 形坡口，反面清根焊）要求焊缝质量达到二级；贴角焊缝均为三级焊缝。钢骨柱的分段基本以 3 层 1 段考虑。钢骨梁根据计算弯剪结果，采用手工复核（包括地震组合和非地震组合）。
远雄国际广场（原名和协大厦，后重新确定了建筑方案，由我公司设计）位于青岛市南区香港中路以南，海丰路以北，黄金广场以东，贵都会展中心以西，建设用地面积13414.2m2。地下5 层、地上42 层（以及出屋面水箱间、构架等），是包涵商业、办公、酒店式公寓等多项功能的建筑复合体，总建筑面积 13×104m2。地下 5 层主要用于机械式停车及设备机房，总高度20.2m。主楼地上 1 层至 6 层为商业、餐饮；7 层至 14 层、16 层至 23 层用于办公；15 层、25 层为避难层；24 层为空中会所；26 层至 42 层为顶级酒店式公寓，主要结构屋面标高为181.900m，屋面上有钢构架围护造型。裙房地上 6 层（局部 7 层），裙房屋顶标高为40.700m。在地面以上主楼、裙房之间设置缝宽200mm 的抗震缝。（参考《建筑中文网》）
2 基础设计
根据青岛市勘察测绘研究院 2005 年 12 月提供的 《和协大厦岩土工程勘察报告》（工程编号K2005－286），各岩土层主要物理力学指标特征值汇总如表 1。
表 1 各岩土层主要物理力学指标特征值
地勘基本结论：（1）场区地形平坦，为人工开挖的基坑。场区地貌形态类型单一，均为第四系全新统以来的滨海浅滩。本次勘察揭露深度范围内的基岩主要为燕山晚期粗粒花岗岩及后期侵入的煌斑岩岩脉。基岩面平坦，岩石种类单一，岩脉发育，岩体强度较高；场区赋存地下水，主要为基岩裂隙水，根据水质分析结果判定，在强透水层和干湿交替的条件下，按最不利因素考虑，拟建场区地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。（2）勘察期间未见滑坡、坍塌、泥石流、断裂带等不良地质作用迹象，按 6 度区考虑无可液化土层，场区性可进行建设一般地段。（3）青岛地区季节性冻土深度 0.50m。（4） 稳定水位绝对标高为1.41m～3.47m。建议地下水抗浮设计水位按 4.00m采用。
工程建筑场地±0.000m 相当于绝对标高5.500m。
主楼采用筏板基础，基础底板厚度为 2400mm，裙房及外围地下 室 采 用筏 板 基 础，底板厚为1200mm。另设抗浮锚杆，锚杆孔直径为 180mm，锚杆孔中距为 2m，长度为 3.75m。混凝土强度等级为C35，抗渗等级为 S10，添加混凝土微膨胀剂，底板混凝土强度拟采用 R60 强度，按 C40 计算。在主楼与裙房之间设置沉降后浇带，地下室同时设置温度后浇带。主楼采用钢管混凝土芯柱，采用埋入式基础。地下 室 外 墙 采 用 现 浇 钢 筋 混 凝 土 ， 墙 厚 为400mm-600mm-800mm，混凝土强度等级为 C35，抗渗等级为1.2MPa～0.8MPa，添加混凝土微膨胀剂。
3 结构设计
图 1 为办公标准层（层高 4m）结构布置示意图，图 2 为公寓标准层（层高 3.7m）结构布置示意图。
结构分析基本参数为基本风压：0.7kN/m2（主楼，100a 一遇考虑）、0.6kN/m（2裙房，50a 一遇考虑）,地面粗糙度：B 类，特征周期：0.4s，地震荷载：6 度（0.05g）；场地类别：II 类；地震分组：二组;抗震等级：框架 2 级 （裙房及主楼地下 2 层～地下 5 层为 3级），筒体 2 级（主楼地下 2 层～地下 5 层为 3 级），主楼加强层及上下各 1 层框架、核心筒取 1 级；结构阻尼比：取 0.04。
工程屋面标高 181.9m，考虑构架后（见图 3）顶标高达 222m，计算表明为风荷载起控制作用，结构位移控制指标按 222m 取用即为 1/584。本工程主楼标准层建筑宽 27.5m、内筒宽 9.5m、长 31.5m，外柱至内筒最远距离 12.8m、最近 8.8m。采用型钢混凝土框架 - 钢筋混凝土筒体结构，即：主塔采用混凝土筒体（考虑构造及延性在角部等内置 H 型钢骨，不参与计算），十字形钢管混凝土芯柱，型钢混凝土梁（办公部分次梁采用混凝土梁）。工程高宽比 H/B=6.6<7，内筒宽为总高的 1/19。内筒高宽比远远小于规范建议1/12，是本工程的最大特点。为此综合分析了不设加强层、设加强层（伸臂桁架方案）、设加强层（刚性墙方案）等几种方案，分析计算表明需设置加强层以提高整体刚度。计算过程中调整了墙肢及梁柱截面，为便于设备管线通过（工程两个 6m 层高的加强层同时也是设备层、避难层，设置了大体积混凝土水箱、电力机房），确定了伸臂桁架的结构加强方案，即在 15层～16 层间（层高 6m）、25 层～26 层间（层高 6m）、42m～181.9m （主要屋面标高） 主结构屋面（层高3.7m）层间鬂轴、鬄轴、鬅轴、鬆轴各设置 4 榀伸臂桁架，如图 4 所示。
主楼结构计算基于下列原则：
1）由于下部以商业、办公为主，上部以公寓为主，综合考虑周期折减系数取 0.8，以±0.00m 作为嵌固端（经楼层剪切刚度比较现有建筑条件可以满足此结论）。
2）核心筒（26 层以下）短向两端（鬂轴、蟆轴）壁厚 800、其余壁厚 500mm （除部分小隔墙 200mm厚），长向（④轴、⑥轴）壁厚 800mm，柱采用钢管混凝土芯柱 Φ1500mm，内置十字形型钢（两方向高均700mm，壁厚 30mm），混凝土均为 C60；核心筒（26层及以上）短向两端壁厚 600mm、其余壁厚 400mm（除部分小隔墙 200mm 厚外），长向壁厚 800mm，柱采用钢管混凝土芯柱 Φ1300mm，内置型钢（两方向高均为 600mm，壁厚 25mm），混凝土均为 C50；钢骨梁采用 450mm×750mm 及 400mm×750mm，内置型钢 H450×250×16×25 及 H450×200×16×20，钢构采用 Q345B；外框架钢骨梁与钢管混凝土芯柱刚接，连接外框柱与核心筒墙肢的钢骨梁两端刚接（为此对墙内未设有钢柱处采用内置槽钢与型钢梁内钢梁连接，并考虑塑性铰外移），次梁均为铰接；伸臂桁架竖杆及斜腹杆采用钢骨混凝土截面，内置 600×400×35的钢骨（计算时便于计算按纯钢构，混凝土起耐久作用）。
3）核心筒外楼面采用钢筋混凝土楼板，协调外围钢框架与核心筒在水平荷载作用下的变形。
4）主楼地下室长约 114m、宽约 73.6m，±0.00 楼层考虑单向梁（间隔 3m）方案、B2～B4 考虑了无梁楼盖方案，B5 则考虑人防荷载。
5）由于风荷载起控制作用，连梁刚度折减系数取 0.8。
主要计算结果如下：T1=5.5s、T2=4.7s、T3=3.5s；风荷载作用下的楼层层间位移角接近限值，同时考虑到抗震规范指出的多遇地震标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移计算时，对弯曲变形为主的高层建筑可以扣除结构整体弯曲变形，故计算结果有一定的刚度余量保证。伸臂桁架斜腹杆的强屈比自下而上约为：0.7、0.5、0.4，竖杆的强屈比自下而上约为：0.39、0.36、0.2。计算结果（见图 5）再次表明伸臂桁架所起的作用（形成反弯点以减少水平层间位移）。
本工程顶部构架高 40m，为西高东低，采用纯钢结构外覆玻璃幕墙，但顶部露空以便擦窗机能够工作，此时风荷载取值中的风荷载体形系数经与审图机构沟通确定为 μs=2.6，即分别考虑每侧幕墙的风压与风吸（常规 1.3 的 2 倍）从而大幅度增大了本工程的侧向风荷载引起的弯矩，这也是最终确定按 222m高度控制结构整体指标的依据。
由于采用的混凝土等级较高，设计提出建议采用含碱量 <0.6%的低碱水泥。钢结构焊接分为两类，其中手工电弧焊要求采用 E5015 或 E5016 低氢型焊条，焊条应符合《低合金钢焊条》（GB/T 5118）的规定。埋弧焊：焊丝和焊剂采用 F5014-H08MnA 或F5014-H10Mn2，应符合《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T12470－2003）的规定。采用其它牌号时，熔敷金属强度、延伸率、冲击功等均应与 Q345B 相匹配，并经设计确认。当采用 CO2 气体保护焊时，CO2应符合《焊接用二氧化碳》（HG/T2537）的规定：CO2含量应不低于 99.9％，水蒸汽与乙醇总含量不得高于 0.005％，并不得检出液态水，当瓶内气压低于1MPa 时，应停止使用。CO2 焊接用焊丝采用 ER50－3，应符合《气体保护电弧焊用碳钢，低合金钢焊丝》（GB/T 8110）的规定。对厚度≥10mm 钢板的拼接（全熔透焊缝），钢柱与钢梁上、下翼缘的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱在钢梁及其上、下各600mm 范围内的组合焊缝（全熔透焊缝），桁架与钢柱连接的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱横向加劲板与翼缘的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱翼缘安装焊缝（全熔透焊缝）要求焊缝质量达到一级；工字形柱腹板的安装焊缝（V 形坡口加垫板），十字柱腹板安装焊缝（K 形坡口，反面清根焊），十字形柱腹板与翼缘的组合焊缝（一级焊缝除外，K 形坡口，反面清根焊），十字形柱腹板与腹板的组合焊缝（一级焊缝除外，K 形坡口，反面清根焊）要求焊缝质量达到二级；贴角焊缝均为三级焊缝。钢骨柱的分段基本以 3 层 1 段考虑。钢骨梁根据计算弯剪结果，采用手工复核（包括地震组合和非地震组合）。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201101/14734.htm
也许您还喜欢阅读：