鋼管混凝土柱超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【建筑

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1、鋼管混凝土柱超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2008.11講課大綱1.工程概況2.整體結(jié)構(gòu)布置，計(jì)算模型和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混凝土、鋼材的材料選擇4.結(jié)構(gòu)計(jì)算5.鋼管柱的截面設(shè)計(jì)6.梁的設(shè)計(jì)7.各種部位梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)8.核心筒的設(shè)計(jì)，材料，截面，配筋，型鋼，與鋼梁的連接9.如何實(shí)現(xiàn)由計(jì)算書到施工圖的設(shè)計(jì)，手工計(jì)算所依據(jù)的規(guī)范，需要查閱的圖集10.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明1.工程概況工程概況世茂福建福州茶亭街工程項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱本項(xiàng)目）位于福建省福州市中心，是福州經(jīng)濟(jì)和歷史文化中軸線八一七路的中心路段。本項(xiàng)目由酒店、辦公、公寓式辦公、商

2、業(yè)等四大功能部分構(gòu)成。由北向南將建設(shè)主體塔樓和附屬裙房，之間以連廊聯(lián)為整體。工程概況各建筑物基本情況如下（由北向南）：主體塔樓：建筑高度262.65米，地面建筑面積約106992平方米。附屬裙房：建筑高度40.15米，地面建筑面積約17008平方米。此外，主體塔樓和附屬裙房以三層地下室整體相連，主要功能為后勤服務(wù)用房，機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車庫及設(shè)備機(jī)房，建筑面積約為35458平方米。本地塊總建筑面積約為159473平方米。講課大綱1.工程概況2.整體結(jié)構(gòu)布置，計(jì)算模型，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混凝土、鋼材的材料選擇4.

3、結(jié)構(gòu)計(jì)算5.鋼管柱的截面設(shè)計(jì)6.梁的設(shè)計(jì)7.各種部位梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)8.核心筒的設(shè)計(jì)，材料，截面，配筋，型鋼，與鋼梁的連接9.如何實(shí)現(xiàn)由計(jì)算書到施工圖的設(shè)計(jì)，手工計(jì)算所依據(jù)的規(guī)范，需要查閱的圖集10.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明結(jié)構(gòu)體系的選擇結(jié)構(gòu)體系的選擇主樓的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系用以抵抗地震和風(fēng)力荷載。主要抗側(cè)力系統(tǒng)由內(nèi)部的鋼筋混凝土核心筒和外圍鋼管混凝土柱與鋼梁組成的框架組成。核心筒系統(tǒng)位于主樓的中心，包括電梯、電梯廳、疏散樓梯的墻體，厚度在400mm至1150mm范圍內(nèi)。鋼筋混凝土的連梁將連接相鄰的剪力墻。核心筒的

4、外墻是閉合式的，從而提供建筑大部分的扭轉(zhuǎn)剛度。外圍由鋼管混凝土柱組成，并通過在20、33和50層的6.30米高設(shè)備層布置的外伸鋼桁架與巨型核心筒連接在一起。外圍鋼管柱在上述三層各有一道鋼的邊桁架在外圍連接，從而使柱子更加均勻地受力。隨著建筑高度的變化，鋼管混凝土柱的直徑大約在900mm至1350mm范圍內(nèi)。主樓的第二道抗側(cè)力體系是位于建筑外圍的鋼框架。建筑從上到下，外圍鋼梁在每層與外圍鋼管混凝土柱剛性連接形成第二道抗側(cè)力體系。這個(gè)系統(tǒng)為建筑總體提供了附加的扭轉(zhuǎn)剛度，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性，提高了結(jié)構(gòu)的冗余

5、度。典型樓層結(jié)構(gòu)布置加強(qiáng)樓層結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系結(jié)構(gòu)平面施工圖結(jié)構(gòu)平面圖紙見pdf文件計(jì)算軟件和計(jì)算模型選用國際通用的三維有限元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件ETABS和國內(nèi)主流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件SATWE進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)梁柱采用桿單元模擬，剪力墻采用殼單元模擬，樓板采用膜單元模擬根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)5.3.7條規(guī)定，嵌固層選在地面層?；A(chǔ)設(shè)計(jì)主樓的基礎(chǔ)體系是3.6米厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土筏板，由位于中等風(fēng)化花崗巖或微分化花崗巖,直徑1.5m的沖鉆孔灌注樁支承。樁的有效長(zhǎng)度約50m,樁尖入中等

6、風(fēng)化花崗巖或微分化花崗巖0.5m,單樁豎向承載力特征值為18800KN/根.樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)裙樓及地下室基礎(chǔ)采用厚度為1米的現(xiàn)澆鋼筋混凝土筏板,筏板由位于碎卵石層,直徑為0.9m，的沖鉆孔灌注樁支承。樁的有效長(zhǎng)度約37m,樁尖入碎卵石層1.35m,單樁豎向抗壓承載力特征值為4800KN/根，單樁豎向抗拔承載力特征值為2250KN/根.樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30.裙房部分在樁頂設(shè)置厚度為1300mm的承臺(tái),純地下室部分的沖鉆孔灌注樁作為抗拔樁。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工圖見pdf圖紙。講課大綱1.

7、工程概況2.整體結(jié)構(gòu)布置，計(jì)算模型和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混凝土、鋼材的材料選擇4.結(jié)構(gòu)計(jì)算5.鋼管柱的截面設(shè)計(jì)6.梁的設(shè)計(jì)7.各種部位梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)8.核心筒的設(shè)計(jì)，材料，截面，配筋，型鋼，與鋼梁的連接9.如何實(shí)現(xiàn)由計(jì)算書到施工圖的設(shè)計(jì)，手工計(jì)算所依據(jù)的規(guī)范，需要查閱的圖集10.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明選擇混凝土的考慮對(duì)于柱、剪力墻等豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，由于結(jié)構(gòu)高度很大，軸向壓力也很大，需要選擇強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土，同時(shí)考慮到施工可靠性，柱和剪力墻選擇了C60混凝土。對(duì)于梁、板等水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件，一般選擇C40或者C30的混凝

8、土。福州世茂國際中心混凝土的選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件GB50010-2002基礎(chǔ)和地下墻C40剪力墻C60–C50柱C60–C50板、梁C40–C30其他，混凝土填料/墊塊/欄板C30混凝土墊層C15鋼材的材料選擇福州世茂國際中心樓面鋼梁采用Q345B鋼材，鋼管混凝土柱的鋼管，加強(qiáng)層伸臂與帶狀桁架均采用Q345GJ鋼。當(dāng)鋼板厚大于等于40mm且承受沿板厚方向的拉力時(shí)，受拉試件板厚方向截面收縮率，不應(yīng)小于國家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》（GB50313）中關(guān)于Z15級(jí)規(guī)定