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1裙房結(jié)構(gòu)體系的確定

裙房屋面高度為21．25m，有較大范圍屋面頂標(biāo)高為26．35m但不與塔樓相連，裙房總高大于24m，為高層建筑，裙房平面尺寸為143．1m×94．4m，與塔樓相差較大，且塔樓偏置于裙房一側(cè)，故考慮采取措施盡可能減小裙房對(duì)塔樓的影響。結(jié)合建筑布置，將裙房定為框剪結(jié)構(gòu)，并調(diào)整剪力墻的布置使其基本滿足墻間距的要求，通過(guò)計(jì)算復(fù)核及局部調(diào)整，確定裙房結(jié)構(gòu)部分在不考慮塔樓筒體剛度的情況下，其位移角、位移比以及周期比等計(jì)算參數(shù)也可以滿足規(guī)范的要求并盡量接近塔樓的參數(shù)，達(dá)到了盡可能減小裙房對(duì)塔樓的不利影響的設(shè)計(jì)目的。

2梁板布置的確定

2．1塔樓梁板布置的確定

1)梁布置:塔樓標(biāo)準(zhǔn)層平面較規(guī)則，且筒體結(jié)構(gòu)體系對(duì)于塔樓的高度及高寬比而言偏安全，故平面主要采用了雙次梁布置，但由于塔樓平面左上角及右上角開(kāi)間較大且角部本身即存在應(yīng)力集中的情況，左上角及右上角開(kāi)間采用井字梁布置以加強(qiáng)，此外根據(jù)建筑要求，柱網(wǎng)內(nèi)梁高限制為600，綜合考慮結(jié)構(gòu)梁撓度的問(wèn)題及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，采取的措施主要包括大跨度梁外挑及盡量減少小梁，最終確定了塔樓標(biāo)準(zhǔn)層的梁布置，詳見(jiàn)圖3。2)板布置:為加強(qiáng)框架柱與筒體的連接，標(biāo)準(zhǔn)層板厚取120，并加層平面角部板配筋及筒體內(nèi)、筒體之間板配筋。考慮到裙房屋面以上主體平面發(fā)生突變，裙房屋面以上第一層板厚取150mm，配筋為雙層雙向10@150，根據(jù)計(jì)算局部附加鋼筋;第二層板厚120mm，配筋雙層雙向8@150，根據(jù)計(jì)算局部附加鋼筋，并要求進(jìn)行彈性板計(jì)算復(fù)核。

2．2裙房梁板布置的確定

1)梁布置:一層至屋面層裙房平面布置皆有較大差異，但都存在開(kāi)間長(zhǎng)寬比較大、懸挑較多、大跨度梁較多的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際情況并考慮工程經(jīng)濟(jì)性的目的，梁平面布置同塔樓一樣主要采用了雙次梁布置，一層室外地下室頂板主要采用井字梁布置。2)板布置:裙房一層為地下室頂板，盡管本工程嵌固端設(shè)為基礎(chǔ)，地下室頂板在傳遞地震力時(shí)仍有一定作用，而且尺寸超長(zhǎng)，考慮其將承受較大的溫度應(yīng)力，取一層板厚為180mm，板配筋為雙層雙向10@150，根據(jù)計(jì)算局部附加鋼筋;裙房其他層平面尺寸均超長(zhǎng)，故均考慮適當(dāng)加強(qiáng)，二、三層取120mm厚，板配筋為雙層雙向8@150，根據(jù)計(jì)算局部附加鋼筋;四層為裙房屋面下一層，應(yīng)同時(shí)考慮裙房屋面以上突變的影響，取130mm厚，板配筋為雙層雙向8@150，根據(jù)計(jì)算局部附加鋼筋;裙房屋面層除以上問(wèn)題外，還存在開(kāi)洞面積大的問(wèn)題，故板厚取150mm厚，板配筋為雙層雙向10@100，根據(jù)計(jì)算局部附加鋼筋。二層～四層洞邊狹長(zhǎng)板帶鋼筋適當(dāng)放大，且裙房各層樓板最后均應(yīng)考慮溫度應(yīng)力后做彈性板分析復(fù)核。

3結(jié)構(gòu)超限情況

3．1結(jié)構(gòu)超限情況判斷

本工程存在塔樓偏置的情況，經(jīng)計(jì)算，單塔與大底盤的質(zhì)心偏心距為底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的30%，大于20%，屬于超限的高層建筑工程。

3．2根據(jù)結(jié)構(gòu)概念確定的應(yīng)對(duì)措施

1)控制框架柱的軸壓比:在建筑允許的情況下，控制框架柱軸壓比使其比規(guī)范限制再小0．1左右，對(duì)于跨層柱，還應(yīng)進(jìn)一步增大柱截面，標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)間柱截面不小于700×700。2)增大裙房剪力墻墻厚:剪力墻作為抗震設(shè)計(jì)的第一道防線，有著很重要的意義，而由于建筑功能的需要，裙房中剪力墻數(shù)量偏少，故增大裙房剪力墻墻厚以達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)安全性的目的，大部分剪力墻厚取為400及以上。

4特殊構(gòu)件的初步設(shè)計(jì)及分析

4．1轉(zhuǎn)換梁

由于建筑功能在豎向的多次變換，導(dǎo)致部分框架柱不能落到基礎(chǔ)上，需要通過(guò)轉(zhuǎn)換以達(dá)到設(shè)計(jì)目的。轉(zhuǎn)換梁主要分布在負(fù)一層、一層及四層:負(fù)一層及一層轉(zhuǎn)換梁跨度小，多為標(biāo)準(zhǔn)跨度8．4m，梁上柱所傳遞荷載較大;四層轉(zhuǎn)換梁梁上柱所傳遞荷載均較小，跨度大部分偏大，為14m～15m。各轉(zhuǎn)換梁均應(yīng)考慮豎向地震作用進(jìn)行設(shè)計(jì)。考慮經(jīng)濟(jì)性及施工的操作性難度，轉(zhuǎn)換梁的初步設(shè)計(jì)思路為:盡可能采用普通的混凝土梁，在普通的混凝土梁滿足不了空間使用要求或結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)要求時(shí)，采用型鋼混凝土梁或預(yù)應(yīng)力梁，考慮到梁上柱的施工，排除采用預(yù)應(yīng)力梁，三根大跨度轉(zhuǎn)換梁中，有兩根梁的梁上柱距一側(cè)轉(zhuǎn)換柱距離較近，約為2m～3m，可以考慮轉(zhuǎn)換梁僅一段采用鋼骨梁。

4．2大跨度梁

本工程存在較多大跨度梁，集中存在與裙房屋面26．35m及23．45m標(biāo)高處，其他各層也有分布。大跨度梁的初步設(shè)計(jì)思路為:在滿足撓度要求的前提下，盡可能采用普通混凝土梁，可采取加高梁高、加密次梁等措施，普通混凝土梁滿足不了要求時(shí)，可采用型鋼混凝土梁或預(yù)應(yīng)力梁，經(jīng)經(jīng)濟(jì)性分析，并考慮施工難度，決定采用預(yù)應(yīng)力梁?？紤]到樓面荷載并不大，跨度20m及以下的梁均采用普通混凝土梁，跨度大于20m的梁采用預(yù)應(yīng)力梁?？缍仍?8m及以上的梁均應(yīng)考慮豎向地震作用進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4．3大懸挑梁

本工程裙房各層均存在大量大懸挑梁，塔樓標(biāo)準(zhǔn)層左下角及右下角也存在5m左右的大懸挑梁。裙房的大懸挑梁主要分布在中庭邊緣以及平面外緣，后者承重大于前者，考慮到減輕梁自重，盡量采用變截面梁，中庭邊緣的大懸挑梁梁端高度采用500mm，平面外緣的大懸挑梁梁端高度采用600mm。大懸挑梁盡可能采用普通混凝土梁，以增大梁高及增多外挑梁段的方式控制撓度。其中有幾處特別的懸挑梁，跨度約為7m～8m，且梁段落有扶梯，荷載較大，對(duì)梁的剛度要求也較高，因中庭的使用空間要求，梁高也有限制，故這幾根梁決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁。跨度3m及以上的懸挑梁均應(yīng)考慮豎向地震作用進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5結(jié)語(yǔ)

5．1基本計(jì)算前概念分析意義

根據(jù)本工程的建筑資料初步分析，可得出本工程豎向剛度不連續(xù)、存在塔樓偏置等結(jié)論，根據(jù)概念進(jìn)行初步的豎向構(gòu)件布置之后，可以發(fā)現(xiàn)本工程部分豎向構(gòu)件不連續(xù)、存在大量大懸挑梁以及大跨度梁，接著進(jìn)行梁板的初步布置，最后將根據(jù)概念分析得出的初步結(jié)構(gòu)布置導(dǎo)入模型計(jì)算，大部分概念設(shè)計(jì)得到了肯定，大大減小了調(diào)試模型的工作量。

5．2概念設(shè)計(jì)對(duì)抗震設(shè)計(jì)的意義

由于本工程屬于超限高層建筑工程，最后還做了彈塑性計(jì)算并進(jìn)行性能化分析，得出的結(jié)論與概念設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)論相近，由此觀之，正確的概念設(shè)計(jì)分析對(duì)得出有效抗震的合理結(jié)構(gòu)方案有重大意義。

作者：何立萍單位：中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司