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《某高層商住樓的厚板轉(zhuǎn)換層設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第40卷第7期建筑結(jié)構(gòu)2010年7月某高層商住樓的厚板轉(zhuǎn)換層設計潘國雄,陳旭能(廣西建筑科學研究設計院,南寧530011)[摘要]某6度區(qū)大底盤高層建筑施工至層2樓面后,由于建筑功能的變化需重新設計。對三種不同轉(zhuǎn)換形式進行了比較選型,最后采用厚板轉(zhuǎn)換層。介紹了設計計算原則及結(jié)構(gòu)布置情況,進行了整體計算分析,轉(zhuǎn)換層剛度比、周期及位移比、彈性時程分析結(jié)果表明了設計的合理性。對厚板轉(zhuǎn)換層進行了單獨分析,并給出了構(gòu)造情況。[關鍵詞]高層建筑;結(jié)構(gòu)方案;適用規(guī)范;厚板轉(zhuǎn)換層1工程概況南寧市金之島廣場為大底盤高層商住建
2、筑,上設2A,B,C三棟塔樓,總建筑面積123600m。該樓于1995年進行第一次設計,規(guī)模為:地下室為2層,底盤為5層,塔A為32層(框剪結(jié)構(gòu)),塔B為37層(筒中筒結(jié)構(gòu)),塔C為28層(框筒結(jié)構(gòu)),并于1998年施工至層2樓面,后停工。2003年重新開發(fā),根據(jù)新開發(fā)商的要求進行修改設計,修改規(guī)模為:底盤改為3層;塔A,B,C層數(shù)分別改為28,30,25層;原建的層1,2裙房作局部梁、板修改。新舊設計比較,塔A,C基本保持結(jié)構(gòu)布置圖2塔B層1~4標準層平面圖3塔B層6及以上標準層平面不變,做減層處理;塔B則按原
3、結(jié)構(gòu)布置施工至層4,21轉(zhuǎn)換梁在層5及以上改為高層框架剪力墻住宅,為此需在層具有傳力直接明確、受力性能好、構(gòu)造簡單和施工5進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。底盤平面布置見圖1。重點介紹結(jié)方便等優(yōu)點,結(jié)構(gòu)建模計算也相對容易。但存在以下構(gòu)整體計算及塔B轉(zhuǎn)換層設計的情況。不足:1)上部結(jié)構(gòu)荷載較大(25層自重及風荷載),且轉(zhuǎn)換梁跨度大(內(nèi)外筒軸距96m),導致轉(zhuǎn)換梁截面太大,經(jīng)試算,梁截面尺寸需14m35m,占用太多建筑空間;2)上部柱布置不整齊,轉(zhuǎn)換梁布置困難;3)作為轉(zhuǎn)換梁支座的內(nèi)、外筒壁厚度分別只有400,450mm,無法給轉(zhuǎn)換
4、梁提供足夠的平面外連接剛度,鋼筋的水平錨固長度不足,支座處局部承壓能力也不足。22轉(zhuǎn)換桁架具有傳力明確、傳力途徑清楚、節(jié)省材料的優(yōu)點,圖1大底盤平面布置圖但構(gòu)造和施工復雜,且因轉(zhuǎn)換構(gòu)件占用了轉(zhuǎn)換層的高度,使轉(zhuǎn)換層只能當設備層用,與建筑使用功能相悖。2轉(zhuǎn)換層類型比選23轉(zhuǎn)換厚板塔B層1~4標準層平面布置見圖2,層6及以上厚板本身集中較大的剛度和質(zhì)量,不僅板本身受標準層平面布置見圖3。轉(zhuǎn)換層(即層5)上下構(gòu)件相力很大,結(jié)構(gòu)計算困難,而且由于造成豎向剛度突變,對位置關系見圖4。由圖2~4可見,在層5處除內(nèi)筒使相鄰上、
5、下層也受到很大的作用力,受力復雜,對抗有部分樓、電梯間剪力墻繼續(xù)上伸外,下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒震不利。但其優(yōu)點在于上部墻柱布置方便、轉(zhuǎn)換層剛外壁、外筒墻等主要抗側(cè)力構(gòu)件均被截斷;層5以上新度大,而且只要控制好混凝土水化熱,施工也較簡便。增剪力墻、柱大部分落在下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外筒之間,在層5需設置較強的轉(zhuǎn)換層。設計時對轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁作者簡介:潘國雄,高級工程師,一級注冊結(jié)構(gòu)工程師,注冊監(jiān)理工架及轉(zhuǎn)換厚板三種不同轉(zhuǎn)換形式進行了分析比較。程師,Email:pgx2001@sohu.com。27設計中對上述三種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)都進行了結(jié)構(gòu)試算,5
6、年的使用年限,將整體結(jié)構(gòu)的設計合理使用年限定并進行了混凝土用量統(tǒng)計,結(jié)果見表1。最后業(yè)主以為45年。材料設計強度、荷載取值、地震作用等偏于滿足建筑使用功能為首選條件,確定采用厚板轉(zhuǎn)換層安全地仍按基準期50年標準取值。形式(圖4)。33設計條件工程建筑安全等級二級,所處地段場地土類別為不同轉(zhuǎn)換形式的構(gòu)件尺寸及混凝土用量表1類,場地土類型為中軟場地土,抗震設防烈度為6轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換混凝土形式高度mm構(gòu)件尺寸mm用量m3度,抗震設防類別為丙類建筑,設計基本地震加速度梁(800~1400)(3200~3500)005g,設
7、計地震分組為第一組;主樓基本風壓值轉(zhuǎn)換梁36001289板厚250204kNm(按100年一遇風壓取值)。梁8001200,斜柱800800,轉(zhuǎn)換桁架5100876原設計基礎為樁筏基礎,現(xiàn)按改造后的32層復上、下層板厚200轉(zhuǎn)換厚板2400板厚24001978核,地基及基礎承載力滿足要求。34豎向設計塔B各層層高:層1,4為51m;層2,3為42m;層5為33m;層6及以上各標準層為30m;各層樓板標高基本一致,無錯層。計算時,轉(zhuǎn)換層上、下兩層的層高不是按建筑剖面圖的尺寸輸入,而是將厚板的板厚均分給與其
8、相鄰兩層的層高,由此可見,厚板轉(zhuǎn)換層比梁式轉(zhuǎn)換層的層高變化要均勻一些,亦即豎向剛度變化也要均勻一些。塔B剪力墻、框架柱的混凝土強度等級:層2以下為C60,層2~10為C55,層11~20為C45,層20以上為C35。豎向構(gòu)件截面尺寸:層5以下外筒厚450,內(nèi)筒厚400,樓電梯間墻厚200~250;層5以上剪力墻厚30
