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《福建建材雜志》2014年第八期
1結(jié)構(gòu)方案對(duì)比及確定
1.1結(jié)構(gòu)體系對(duì)比第一方案:優(yōu)點(diǎn):柱距均勻,約10m;核心筒中心與整體結(jié)構(gòu)中心基本重合。缺點(diǎn):核心筒外墻因門(mén)洞,設(shè)備孔洞等造成外墻連梁抗剪超筋;核心筒所占面積較大,所以核心筒剛度也大;框架柱的傾覆彎矩百分比基本在10%~30%,外圍框架柱作用未得到充分發(fā)揮;與核心筒相連主框架梁截面大、配筋大。A軸、D軸交4軸為辦公和商業(yè)的主入口,業(yè)主不同意在該位置有柱,且3、5軸間跨度很大(約20m),不適宜做局部轉(zhuǎn)換。最終設(shè)計(jì)方案:結(jié)合建筑功能,調(diào)整柱位保證辦公、商業(yè)主入口無(wú)柱,滿足業(yè)主要求。核心筒面積減小,核心筒剛度減小,框架柱的傾覆彎矩百分比基本在30%~450%,外圍框架柱作用得到比較充分發(fā)揮;與核心筒相連主框架梁截面及配筋減小。因核心筒減小,設(shè)備洞口基本避開(kāi)核心筒設(shè)置,核心筒外墻整體性好。
1.2樓蓋體系為提高樓層使用凈高,我司向業(yè)主提出采用現(xiàn)澆空心樓蓋結(jié)構(gòu)體系,通過(guò)框架間設(shè)置寬扁框架梁滿足剛度要求。但業(yè)主對(duì)該種樓蓋體系造價(jià)問(wèn)題存在疑慮,因此最終采用了普通的混凝土梁板體系。
2主要構(gòu)件截面及材料
4層裙房部分,大部分框架梁截面300mm×700mm,次梁250mm×500mm;主體核心筒部分,大部分框架梁截面500mm×700mm,次梁250mm×500mm。梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí):底板、地下一層板及頂板均為C35,其中底板為P8抗?jié)B混凝土、頂板為P6抗?jié)B混凝土;一層至屋面為C30,其中屋面為P6抗?jié)B混凝土。核心筒外圍墻厚由400至上部樓層減小為300mm,內(nèi)墻厚分別為300mm和200mm。4層裙房部分框架柱截面由700mm×700mm減小至500mm×500mm;與核心筒相連框架柱截面1200mm×1200mm減小至700mm×700mm,其中基礎(chǔ)頂面至五層框架柱內(nèi)增設(shè)型鋼。墻、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí):純地下室墻、柱為C35(其中與水接觸墻、柱采用P8抗?jié)B混凝土);主樓部分基礎(chǔ)頂至7層為C50,8層至14層為C45,15層至20層為C40,21層以上為C35。鋼筋材料為HRB400、HRB335和HPB300。
3結(jié)構(gòu)計(jì)算及分析
本工程計(jì)算分析采用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件,上部采用SATWE,基礎(chǔ)采用JCCAD。
3.1自振周期與振型結(jié)構(gòu)的前3階周期如下表1所示,分析過(guò)程振型數(shù)為18個(gè),而且兩者的質(zhì)量系數(shù)均滿足《高規(guī)》5.1.13條要求的90%以上(X向99.66%,Y向99.50%)。
3.2重要控制參數(shù)框架柱的傾覆彎矩百分比1至20計(jì)算層均小于50%,基本在30%~50%之間,這說(shuō)明剪力墻的數(shù)量滿足《高規(guī)》8.1.3條的規(guī)定。5重點(diǎn)部位加強(qiáng)處理及抗震構(gòu)造措施(1)核心筒四角從基礎(chǔ)頂面至屋頂均按約束邊緣構(gòu)件;4軸交B、C軸位置設(shè)置護(hù)壁柱;5軸交B、C軸位置設(shè)置護(hù)壁柱,并核心筒角部約束邊緣構(gòu)件整體設(shè)置;核心筒外墻連梁交叉鋼筋。(2)裙房部分樓層因扶梯、電梯及樓梯開(kāi)洞,該部分樓層板厚均為120mm,最小配筋率取0.25%,雙層雙向配筋。六層以上標(biāo)準(zhǔn)層在方案圖示陰影部分樓板均為120mm厚,最小配筋率取0.25%,雙層雙向配筋。(3)型鋼混凝土框架柱是本工程的處理的難點(diǎn),因此要求施工單位需嚴(yán)格按照《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)造》04SG523施工。
4結(jié)語(yǔ)與理解
(1)核心筒宜貫通全高,墻肢宜均勻、對(duì)稱布置;核心筒的寬度不宜小于筒體高度的1/12,當(dāng)筒體結(jié)構(gòu)設(shè)置角筒、剪力墻或增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體剛度的構(gòu)件時(shí),可適度放寬;筒體角部不宜開(kāi)洞,不可避免時(shí),洞角內(nèi)壁至洞邊距離需不小于500mm和墻體厚度;筒體外墻厚度不應(yīng)小于層高的1/20及200mm,對(duì)一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)的底部加強(qiáng)區(qū)不宜小于層高的1/16及200mm;核心筒的連梁宜配置交叉暗撐或交叉鋼筋,提高連梁延性;在核心筒截面基本確定的情況下,為控制結(jié)構(gòu)的周期和位移,增大框架梁截面,可有效增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,但也應(yīng)考慮梁高對(duì)樓層凈空的影響;框架-核心筒結(jié)構(gòu)的周邊柱間應(yīng)設(shè)置框架梁;柱截面尺寸的變化與核心筒墻厚的變化宜錯(cuò)開(kāi);采用型鋼混凝土柱時(shí),可有效控制柱的截面尺寸,提高使用空間;核心筒剛度宜適度,以確??蚣苤淖饔玫玫捷^充分的發(fā)揮。(2)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是多方面因素綜合考慮側(cè)結(jié)果,設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)建筑功能要求、地理環(huán)境條件及構(gòu)思的結(jié)構(gòu)總體系,先有一個(gè)多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合的理想剛度目標(biāo)。然后根據(jù)這個(gè)目標(biāo),再?gòu)木唧w的結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)中通過(guò)不斷的探索、比較得到最有方案。結(jié)合本工程X向采用了增設(shè)內(nèi)柱的框架-核心筒結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)頂面至五層主樓框架柱內(nèi)設(shè)置型鋼,基礎(chǔ)采用靜壓沉管灌注樁基礎(chǔ)。本工程設(shè)計(jì)既滿足了建筑的里面效果和使用功能要求,又滿足了結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性要求。
作者:劉勝海單位:萬(wàn)地聯(lián)合(廈門(mén))工程設(shè)計(jì)有限公司