8度区350米带加强层的超高层混合结构设计
来源:    发布时间: 2016-05-25 20:40   3358 次浏览   大小:  16px  14px  12px

本工程董工为结构总负责人,李工参与设计,总造价约26.3亿元。

超高层建筑指层数在80层以上,高宽比大于8的建筑,一般为钢结构或混合结构。对于高度超过300或更高的超高层建筑,往往需设置部分加强层以满足结构的刚度需要,而加强层由于层高高,内部斜撑构件对建筑空间产生不利影响,又需结合建筑避难层位置设置。合理选取加强层对于超高层结构来说既影响结构体系的准确性、合理性,又影响结构造价,意义重大。


工程概况:

8度第一组,场地类别III类,基本风压0.45KN/m2,高度350。结构体系为框架-核心筒混合结构体系,框架柱为型钢混凝土柱,楼面梁为钢梁,核心筒为钢板剪力墙和钢筋混凝土剪力墙,楼板为压型钢板组合楼板,需要掌握混凝土结构设计,钢结构设计。

加强层位置确定:
根据《高规》10.3节:带加强层高层建筑结构应合理设计加强层的数量、刚度和设置位置。当布置一个加强层时,可设置在0.6倍房屋高度附近; 当设置2个加强层时,可分别设置在顶层和0.5倍房屋高度附近; 当布置多个加强层时,宜沿竖向从顶层向下均匀布置。
根据新《建筑设计防火规范》的规定:超过100m高度的建筑避难层设置由原规范的每15层设置一道,改为每45m以内设置一道。
该项目避难层位置和结构理想加强层位置不一致,而建筑功能的竖向分别变化,立面和体型的变化,使得规范建议的位置也不合理。本工程结合建筑条件做敏感性分析,通过采用不同的加强层做了对比分析,发现设置加强层对改善结构刚度很有利,但加强层的层数并非越多越好,1层时减小侧移的效率最高,随着数量的增多一些,减小侧移的绝对值加大,但减小侧移的效率降低。当加强层多于三层时,其侧移减小效果已很微弱,故本项目暂定水平加强层设置3层。

加强层的刚度的确定

       加强层的刚度太小,达不到减小侧移之目的;
       但若加强层刚度过大,则会导致在加强层处抗侧刚度和质量的过大突变,对结构受力及抗震均不利,故加强层的刚度太大没有必要。
       本项目在满足规范对侧移限值要求的前提下,加强层选用相对较小的刚度。
加强层构件有三种类型:

      伸臂
      腰桁架和帽桁架
      环向构件(环梁)
      三者功能不同,不一定同时设置,但如果同时设置,一般在同一层。


整体模型及计算如下截图: