对某综合楼结构设计分析
某商业综合楼超限结构分析与设计

某商业综合楼超限结构分析与设计【摘要】本项目由高层塔楼、裙房及三层大底盘地下室组成的建筑群体。
综合楼存在错层、楼板不连续、扭转不规则属于超限高层结构。
框架形式采用框架-核心筒结构,针对错层和楼板开大洞,采用了基于性能的结构设计,在宏观上把握结构的薄弱部位,对关键构件、特殊部位采取针对性的抗震加强措施。
计算结果表明,结构的工作状态和性能均能达到设计的预期的性能目标和规范的要求。
【关键字】高层结构;关键构件;楼板开洞;错层;性能设计1工程概括本项目位于上海市,总体呈长方形布置,由4个独立的高层塔楼单体、4个独立的多层裙楼单体及三层大底盘地下室组成的建筑群体。
在满足建筑功能要求的前提下,地下室顶板(-0.050标高)以上各单体之间均设置200mm宽抗震缝,形成8个平面比较规则的独立的抗震单元,本项目地下室顶板及B1F楼板(中部下沉广场上空处)开洞面积约占层总面积的11%左右,洞口总面积虽不大,但洞口沿塔楼南侧狭长布置,对水平力的传递影响较大,一定程度上影响了顶板的嵌固能力。
综合楼结构形式为框架-核心筒结构,地上19层地下3层,结构高度86.000m,主要用于办公商业。
建筑剖面图如图1.图1 综合楼剖面图2 结构设计分析2.1综合楼单体经设计与分析存在以下方面的结构超限内容:1)单体存在楼层的最大弹性水平位移大于该楼层两端弹性水平位移平均值的1.2倍,属扭转不规则类型;2)局部楼板错层(第三层局部楼板错层1m),属平面不规则中楼板局部不连续;3)大底盘地下室(-0.050、-6.100标高)楼板开大洞,属平面不规则中楼板局部不连续。
2.2总体设计思路和抗震设防目标根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)、《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质(2015)67号文印发)及《上海市超限高层建筑抗震设防管理实施细则沪建管〔2014〕954号》(DB51/T5058—2014)要求,针对本项目的特点做出以下分析:单体的抗震性能目标定为“D”级,即多遇地震时满足性能水准1,设防烈度地震时满足性能水准4,罕遇地震时满足性能水准5。
对某综合楼结构设计分析

中,一般剪力墙部分(核心筒)为Ⅱ级抗震,按《高层建筑混凝土结 构技术规程》(JGJ3- 2002)的规定,短肢剪力墙抗震等级应相应提 高Ⅰ级,因此塔楼短肢剪力墙为Ⅰ级抗震,轴压比限值 0.5,框支 框架为Ⅰ级抗震,非框支框架为Ⅲ级抗震。当地下室顶板作为上 部结构的嵌固端时,地下 1 层抗震等级应与上部相邻结构相同, 框支剪力墙体系中剪力墙底部加强部位从地下 1 层开始到转换 层的上一层为止,即- 1~3 层为剪力墙底部加强部位,应设置约 束边缘构件,其它部位剪力墙设置构造边缘构件。
经与建筑专业协商调整,决定取消设备层,将裙楼 2 层层高 增大至 5.1m。各层主要构件分别为:- 1~2 层柱截面 800×800,核 心筒剪力墙厚 300mm;3~4 层核心简、短肢剪力墙厚度均为 250mm;5 层以上核心筒,肢剪力墙厚度分别为 250,200mm。
3 结构抗震等级的确定
本工程根据各层各构件的重要性确定不同的抗震等级,地 震安全性评价结果为Ⅶ度区,场地类型为Ⅱ类,近震,最大水平 地震影响系数 αamx=0.0964,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2001),αamx 在 7 度多遇地震区为 0.08(0.12),对应设计基本地震 加速度为 0.1(0.15)g,若对 αamx=0.0964 作线性插值,则其对应设 计基本地震加速度为 0.12g。
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商用综合楼结构设计的探析

CoNS RUCTI T ON I
商用 综 合楼 结构 设 计 的探 析
王 水 飞 启东市建筑设计院有限公司江苏 启东 2 6 0 2 20
摘要 :随着社会的进步 ,高层 建筑的发展很 快, 日新月异。 高层建筑 的结构设计人 员应不 断学习和提 高,通过 力学知识和力学规律建立结构
3 结构 分析 .
31 .结构选型
柱 的配筋 。
本工 程为 商用综 合楼 。各 部分 功 能用 房 分别 为地 下 车库 、商业
4 结构抗扭设计 。
结构 的扭转 效应 应从 两个 方面 加 以限制 :1 )限制结构 平面布 置 2 )限制结构 的抗 扭 刚度不 能太 弱 。关键 是限 制结构扭 转为 主的第一
2 地基与基础 .
震墙 。能形 成明确 的 、独立 的结 构抗侧 力体系 , 证结构整 体安全 。 保 三个塔楼单元须各 自另建计算模型,作为整体模型计算结果的补充校
根 据地质 报告 情况 ,确 定采 用 人工 挖孔 桩 ,裙 房 以强 风化 粉砂 核 。满足 “ 震不 倒 ” 的设计 原 则 。加 强转 换层 下部 的结 构刚 度 . 大 岩 、主楼以 中风化粉 砂岩为桩端 持力层 ,两者 的桩端 承载力特 征值分 本 工程 l 栋 的转换 层 上 、下 结 构 的等 效侧 向 刚度 比分别 为09 、 一3 .5 别 为2 0ka 80 P。地 下室设计水 位标 高 。相 当于室 内地 面标高 20P 、30k a 以下69m ( . 0 即地 下室 底板 上部 1 m ),须 考虑 1 0 . 5 . m的抗 浮设 计水 5 位 。本 工程采用基础底 板本身 自重 、裙 房顶板 覆土 、桩 基础扩底 进行
在地震作用下 ,裙房顶及上 一层是 最先破坏 且破坏 最严重 的位置 。为 则 :一是增 加建筑 物周边构 件 刚度 ,而 降低 内部 构件刚度 ;二是 在结 保 证结构 的抗震性 能要求 ,结构整体 力学分 析与抗震 性能分析 应选择 构 布置时尽量减小 质心 与刚心 的偏 心率 。 合理 的计算模型 ,以找出可 能出现 的薄弱部位 ,并在 设计 中采 取构造 针对本 工程平 面布置 情况 ,在 设计 中采取 了如下措施 ,以增加 其 加强措施 提高其抗震能力 。 抗扭 刚度 : 3 结构整体计算 . 3 1 剪 力 墙根 据 建 筑交 通 核 心 筒 及 隔墙 的分布 情 况 ,按 照 “ ) 均
某高层建筑综合楼结构设计分析

某高层建筑综合楼结构设计分析摘要:进入21世纪以来,随着城市化进程的不断深化,城市的人口越来越集中, 土地供给及城市土地资源的日益稀缺,高层建筑逐渐替代多层建筑已经是大势所趋。
本文以我市某综合大楼结构设计为例,高层建筑的嵌固端的选取和抗震等级的确定,然后对本建筑的人防地下室进行了合理的设计,又因为在本工程中建筑的使用目的不同,它在设计中出现了错层现象,笔者针对这个问题进行了结构分析和计算,提供了最佳的设计方案。
关键词:高层建筑;结构设计;人防设计1、工程概况该工程位于我市中心地段的大型综合性建筑,该建筑面积约为2.5万m2,地上15层,地下2层,主要作为办公楼和酒店式公寓,负一层为车库,负二层平时为车库,战时为六级人防掩蔽所。
建筑物室内外高差为0,建筑总高度为61.6m,属于a级高度的高层建筑物。
立面图如图1。
工程为框支转换结构,转换层在第三层。
转换层上下的平面图如图2和图3。
因为使用功能不同,本工程三层以上为错层结构,南面为商用办公用房,层高3.9m,主要竖向受力构件为柱;北面为酒店式公寓,层高3.2m,主要竖向受力构件为剪力墙。
抗震设防烈度为7度第一组,设计基本地震加速度值为0.10g,拟建场地为ⅱ类场地。
基本风压为0.75kn/m2。
根据地质报告拟用桩基础。
2、嵌固端的确定本工程嵌固端设在首层楼面时,容易满足嵌固端上下楼层侧向刚度之比,即第2计算层与第3计算层之比(如图4)不小于2倍。
需要注意的是,算刚度比,应取有效影响范围内的竖向构件,即上层与下层交界处做45°向外斜线,取斜线范围内的竖向构件参与计算。
本工程所有竖向抗侧力构件均在有效影响范围之内,全部参与计算;另因为有相当部分的地下室外墙,所以本工程嵌固端上下楼层侧向刚度之比,还是很容易满足的。
方案设计时,侧向刚度比在新版的pkpm-satwe中可直接用地震剪刀与地震层间位移比来计算。
本工程首层板厚为180,没有大开洞,外侧均有剪力墙,刚度比容易满足,取地下室顶板做嵌固端,还是比较好处理的。
幼儿园教学综合楼建筑结构设计

幼儿园教学综合楼建筑结构设计1. 引言幼儿园教学综合楼作为幼儿园的核心建筑之一,承担着孩子们的教育和学习活动。
因此,其建筑结构设计至关重要。
本文将对幼儿园教学综合楼的建筑结构设计进行分析和讨论,以确保其安全、实用和舒适。
2. 设计目标幼儿园教学综合楼的建筑结构设计应符合以下目标: - 安全性:结构设计应能够承受各种自然灾害和外部压力,保证幼儿园师生的安全。
- 实用性:建筑结构应满足教学和活动的需求,提供适合幼儿园教学活动的空间和设施。
- 舒适性:建筑结构应考虑室内空气质量、采光和通风等因素,提供舒适的学习环境。
3. 结构类型选择在设计幼儿园教学综合楼的建筑结构之前,需要选择适合的结构类型。
常见的结构类型包括: - 钢结构:具有单位重量轻、施工快、可塑性好等特点,适用于大跨度的空间。
- 混凝土结构:具有承重能力强、耐久性好等特点,适用于多层建筑。
- 木结构:具有环保、自然美观等特点,适用于别墅和小型建筑。
根据幼儿园教学综合楼的规模和使用需求,可选择适合的结构类型。
4. 结构设计要点幼儿园教学综合楼建筑结构的设计要点包括以下几个方面:4.1 基础设计基础设计是建筑结构设计的重要环节。
合理的基础设计能够提供良好的地基支撑和抗震能力。
在幼儿园教学综合楼的基础设计中,需考虑地质条件、土壤承载力、水平荷载等因素,并根据具体情况选择适当的地基形式。
4.2 框架结构设计框架结构是一种常见的建筑结构形式,适用于幼儿园教学综合楼的建筑设计。
框架结构能够提供良好的空间划分和承重能力,使得建筑内部空间布局更加灵活。
在框架结构设计中,需考虑结构材料的选取、节点连接、楼层刚度等因素。
4.3 屋面设计在幼儿园教学综合楼的建筑结构设计中,屋面设计是一个重要的环节。
合理的屋面设计可以保护建筑结构,同时提供舒适的室内环境。
在屋面设计中,需考虑屋面材料的选取、防水措施、屋面通风等方面。
4.4 立面设计立面设计在幼儿园教学综合楼的建筑结构设计中具有重要意义。
同济大学综合楼构造分析

综合楼的建筑构造分析位置与概况综合楼位于校园的东北部,东临主干道四平路,北临国康路,南侧与行政楼之间有一块大型的景观绿化广场,整个占地面积为15615平方米。
广场下部有一面积为7859平方米的停车场。
该建筑地下一层,地上塔楼27层(包括21个标准层,层高4m;6个设备层,层高2m),建筑高度98m,总建筑面积46000平方米。
背景与功能综合楼是为了纪念同济百年校庆的一个作品,主要的功能是集办公与教学一体,并体现了同济在建筑方面的卓越成就。
英国结构工程师学会授予综合楼的设计教育与医疗建筑类大奖,成为自1968年奖项设立以来中国大陆地区第一个获奖项目。
作为百年校庆的标志性建筑,综合楼高度近100米。
由于是21世纪的代表性作品,所以设计为21层。
大楼从外型看是一个方正的建筑,边长近50米的正方形以16.2m*16.2m为一个单元,将教学、科研、接待、办公、会议等多种功能集中在7个L形单元,每个单元高度为3层,在楼内顺时针旋转叠置上升,中央形成一个通高的中庭。
中庭的大跨度空间中分布了多个造型各异的单体,单体包括了会议厅、多媒体室等进行教研会议的场所。
透过围绕楼体旋转上升的玻璃幕墙能够清晰地看到楼内颜色丰富的单体,产生了楼中楼的效果。
大楼的整体方正造型和楼内单体的造型产生了强烈的对比效果。
正是楼中中庭并不规则的中空空间使整个大楼产生了一种强烈的空间感。
通高的中庭结构与构造综合楼的建筑空间组织复杂但是却不显错乱。
其间功能单元可进行多种使用方式的转换。
建筑形体盘旋而上,虚实相间。
复杂的建筑空间给结构体系的选择和结构设计带来了挑战。
设计采用由方钢管混凝土框架和外围粘滞阻尼支撑组成的耗能支撑框架结构体系。
从结构抗震的角度出发,大型复合中庭导致每层楼板的开动较大,在水平地震作用下,楼板薄膜效应削弱。
“L”形体块的螺旋上升设置,致使各体块单元的质心亦呈螺旋上升排列。
在地震作用下结构将产生较大的扭转效应。
设备层的设置使结构的侧向刚度不规则。
超高层综合办公楼结构设计要点分析

超高层综合办公楼结构设计要点分析摘要:随着城市化进程的加速,城市中心区域的土地资源日益紧缺,超高层建筑的兴建成为了解决城市发展瓶颈的重要手段。
超高层建筑的结构设计是其安全、稳定、经济、美观的重要保障,因此,超高层综合办公楼结构设计成为了建筑领域的热点问题。
本文将从超高层综合办公楼的结构特点、设计原则、结构形式、结构材料等方面,探讨超高层综合办公楼结构设计的关键要点。
关键词:超高层;综合办公楼;结构设计1超高层综合办公楼的结构设计原则1.1安全性原则超高层综合办公楼的结构设计必须以安全性为首要原则。
在设计过程中,必须考虑到建筑的自重、荷载、风荷载、地震荷载等因素,以确保建筑的稳定性和安全性。
此外,还需要考虑建筑的防火、防爆、防盗等安全措施,以保障建筑的安全性。
1.2经济性原则超高层综合办公楼的结构设计必须以经济性为基础。
在设计过程中,必须考虑到建筑的造价、施工难度、维护成本等因素,以确保建筑的经济性。
此外,还需要考虑建筑的使用寿命和环保性,以保障建筑的可持续发展。
1.3美观性原则超高层综合办公楼的结构设计必须以美观性为基础。
在设计过程中,必须考虑到建筑的外观、内部空间、光线等因素,以确保建筑的美观性。
此外,还需要考虑建筑的文化内涵和社会价值,以保障建筑的文化性和社会性。
2超高层综合办公楼的结构特点超高层综合办公楼的结构特点主要包括以下几个方面:(1)高度大:超高层综合办公楼的高度一般在200米以上,甚至可以达到500米以上,因此,其结构设计必须考虑到高度对结构的影响。
(2)面积大:超高层综合办公楼的建筑面积一般较大,因此,其结构设计必须考虑到面积对结构的影响。
(3)荷载大:超高层综合办公楼的荷载一般较大,包括自重、风荷载、地震荷载等,因此,其结构设计必须考虑到荷载对结构的影响。
(4)空间复杂:超高层综合办公楼的空间结构一般较为复杂,包括大跨度、大空间、异形结构等,因此,其结构设计必须考虑到空间结构对结构的影响。
某商业综合楼的结构设计

某商业综合楼的结构设计摘要:本文实际工程结合从结构布置设计参考指数主体结构设计特殊问题处理等多方面对某商业综合楼的结构设计进行分析,以供参考!关键词:工程概况;结构设计;分析1工程简介某商业综合楼建筑面积29250m2,是一座商场,酒店和办公为一体的综合性大楼。
地下一层为核六级的人防物质库,地上主楼总层数为16层,群房5层,建筑总高度80米。
本工程的结构设计使用年限为50年,结构的安全等级为二级,工程的抗震设防类别为丙类。
但本工程的商业用房的建筑面积约为11000m2,故该工程应按重点设防类考虑。
抗震验算按6度,抗震措施按提高1度(7度)考虑。
本工程的结构形式采用框架剪力墙结构,楼板采用现浇板,剪力墙的抗震等级为二级,框架的抗震等级为二级。
2结构布置本工程的群房平面呈长方形,开间8.4m,进深32.1m,四跨。
主体呈“Z”形,具体开间和进深的尺寸见下图。
群房层高5.8m,主楼层高4.8m。
因建筑使用功能的限制,剪力墙布置时,在规范允许的前提下,尽量把剪力墙布置在主楼的周边,这样即有利于建筑抗震,又能最大限度的不影响建筑的使用功能。
布置楼面梁时,应开发商的要求,考虑开发商今后装修时的具体情况,加大了梁上的设计荷载,故垂直向的框架主梁初定为400x1200;水平向中间框架主梁初定为400x1000,水平向边框架主梁初定为300x7708.4m开间的中间位置设次梁。
现浇板取120mm(顶层和群房顶均加厚到150mm)。
3设计计算参数设计参数主要依据现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
楼面活载取2.0kn/m2,装修荷载取0.5kn/m2,屋面活载取2.0kn/m2,结构自重软件自动计算。
梁、柱、板主钢筋采用III级钢(HRB400),柱子箍筋采用III级钢(HRB400),梁箍筋采用I级钢(HPB235),型钢采用Q345钢。
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X 地震作用下楼层最小剪重比 Qo/W(%)
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转换层上下刚度比 γe
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筋的配筋率等。 高层结构中的连梁是一耗能构件。在短肢剪力墙结构中,墙
肢刚度相对减小,连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁,它不同 于一般剪力墙间的连梁,不应在计算总体信息中将连梁刚度大 幅下调,使其设计内力降低,而应按普通框架梁要求,控制混凝 土受压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅来解决,按强剪 弱弯、强柱弱梁的延性要求进行计算。短肢剪力墙墙肢高宽比较 大,延性好,主要由受弯承载力决定破坏状态,对抗震有利。由计 算结果中的位移值看,整个结构呈剪弯形而非剪力墙结构的剪 切形,接近框剪结构,说明短肢剪力墙延性较好。
园林、建筑与规划设计
建材与装饰 2008 年 7 月
对某综合楼结构设计分析
王少孟
(汕头市潮阳建筑设计院)
摘 要: 通过工程结构设计实践,充分体会结构设计中应以概念设计为先,理解和掌握所采用结构体系的受力特性和适用范围,并重 视构造要求。本文介绍某高层综合楼结构选型、地下室结构设计、转换层结构设计短肢剪力墙结构设计。
4 地下室结构设计
结合《人民防空地下室设计规范》(2003 版),本 T 程取顶板 结构厚度为 200mm,并保证顶板面层厚度≥50mm;对于地下室 底板,人防规范未做出明确规定,一般情况下考虑强度和裂缝控 制进行确定本地下室仅 1 层且地下水很少,故由人防荷载和恒 活荷载控制,取底板厚 400mm,侧墙厚 300mm。地下室结构建模 分为整体和单独两种,PKPM 程序中有相应的输入项,可整体真 实反映地下室对上部结构刚度的影响,但该程序中仅有顶板和 侧墙的等效静荷载输入。通过对底板结构的分析,笔者认为应考 虑两个模型和不同的荷载,分别求出底板及底板梁的负筋和底 筋控制值,模型一不考虑 qe3,底板上为普通恒、活荷载;模型二 把相同数值的竖直向上荷载模拟为竖直向下荷载,荷载取(qe3 水 压力一底板结构自重),这实际上是作用于底板底面的向上荷 载。故不应考虑板对梁的翼缘作用,底板梁刚度增大系数应为 1.0,实际配筋时底板和梁的底筋取自模型一,面筋则取自模型 二。
8 结束语
对于设计过程中发现的问题,应一方面通过理论分析进行 解决。另一方面加强与建筑专业的沟通协商,使设计方案尽量同 时满足建筑和结构方面的要求。
参考文献 [1]建筑抗震设计规范(GB50011- 2001)北京:中国建筑工业出版社,2002. [2]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3- 2002)北京:中国建筑工业出版 社,2002. [3]人民防空地下室设计规范(2003 版)北京:中国建筑工业出版社.
图 2 计算模型与实际配筋的关系
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建材与装饰 2008 年 7 月
园林、建筑与规划设计
按一般结构设计பைடு நூலகம்验,前两个周期为平动周期,第 3 周期为
扭转首周期,而表 1 显示本工程第 4 周期才是扭转首周期,经分
析在周期中 Y 平动占大部分,说明结构沿 Y 向振动;而在 T2 周 期中平动占大部分,说明结构沿 X 向振动;T4 是扭转首周期,结
构扭转振动。上述 T1,T2,T3 的排列表明,Y 平动最弱,X 平动稍 强,扭转最强,扭转首周期在也说明扭转振动在振型叠加中参与
度不大,因此本工程结构扭转效应并不明显,(扭转为主的第 1
周期)/T1=1.2464/1.5489=0.80≤0.85(规范限值)。除了用周期比来 约束扭转效应外,规范还规定考虑偶然偏心影响地震作用下,复
经与建筑专业协商调整,决定取消设备层,将裙楼 2 层层高 增大至 5.1m。各层主要构件分别为:- 1~2 层柱截面 800×800,核 心筒剪力墙厚 300mm;3~4 层核心简、短肢剪力墙厚度均为 250mm;5 层以上核心筒,肢剪力墙厚度分别为 250,200mm。
3 结构抗震等级的确定
本工程根据各层各构件的重要性确定不同的抗震等级,地 震安全性评价结果为Ⅶ度区,场地类型为Ⅱ类,近震,最大水平 地震影响系数 αamx=0.0964,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2001),αamx 在 7 度多遇地震区为 0.08(0.12),对应设计基本地震 加速度为 0.1(0.15)g,若对 αamx=0.0964 作线性插值,则其对应设 计基本地震加速度为 0.12g。
杂高层建筑楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移分别不应
大于该楼层平均值的 1.2 倍和 1.4 倍。本工程周期比计算结果表
明扭转效应很小,计算位移比也满足规范要求。
周期(s)
表 1 主要计算结果 平动系数
X向
Y向
扭转系数
T1=1.5489
0.00
1.00
T1=1.5097
0.00
0.96
T3=1.2876
关键词: 双塔楼;结构设计;转换层
1 工程概况
本工程为地上 18 层,设 1 层地下库兼人防地下室,采用底 盘大空间双塔结构,首 2 层为裙楼,3 层以上为塔楼,建筑平面 尺寸为 64.5m×35.6m,楼顶标高 60m,总建筑面积 24100m 各层 层高分别为:地下室 3.6m,首层 4.5m,2 层 5.1mm,3 层以上 2.8m、转换层设在裙楼屋面即第 3 层,其结构平图如 1 所示,可 见结构呈左右对称,塔楼短肢剪力墙和框支柱接相对,故传力较 直接,塔楼平面呈井型,凹进部分较大,加上核心筒内电梯井对 楼板的削弱,故对核心筒附近的楼板应适当加强。
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本工程总高 60m,按抗震规范属 A 级,在框支剪力墙体系
中,一般剪力墙部分(核心筒)为Ⅱ级抗震,按《高层建筑混凝土结 构技术规程》(JGJ3- 2002)的规定,短肢剪力墙抗震等级应相应提 高Ⅰ级,因此塔楼短肢剪力墙为Ⅰ级抗震,轴压比限值 0.5,框支 框架为Ⅰ级抗震,非框支框架为Ⅲ级抗震。当地下室顶板作为上 部结构的嵌固端时,地下 1 层抗震等级应与上部相邻结构相同, 框支剪力墙体系中剪力墙底部加强部位从地下 1 层开始到转换 层的上一层为止,即- 1~3 层为剪力墙底部加强部位,应设置约 束边缘构件,其它部位剪力墙设置构造边缘构件。
图 1 转换层结构平面
2 结构选型
本工程裙楼作商业用途,塔楼为住宅,这样的设计在我省是 十分典型的,通常采用支剪力墙体系,结合电梯井形成落地剪力 墙核心筒,裙楼 2 层为框架- 核心简体系。塔楼为短肢力墙- 核心 简体系。原建筑裙楼 2 层层商 4.5m,并在裙房上设计 2.2m 高的 结构转换层兼设备层,经理论分析,侧向刚度反比于层高的三次 方,此处侧向刚度将有突变,计算结果表明不满足“楼层侧向刚 度不宜小于相邻上部楼层刚度的 70%或其上相邻 3 层侧向刚度 平均值的 80%”的要求。
6 转换层结构设计
本工程裙楼与塔楼之间采用梁式转换,因短肢剪力墙墙肢 长度比转换梁小得多,故转换梁跨间大部分不设墙肢,其上墙体 不能形成起拱作用,属于受弯构件。它传力直接明确、构造简单、 施工方便,框支转换梁梁高多由梁跨 1/6 确定,宽度应大于上面 相应墙厚的 2 倍以上,梁边与短肢剪力墙边宜错开 50mm 以上, 表 1 的结果表明转换层上下侧向刚度比≤1.3,满足规范要求。 转换梁难免出现单边垂直搭接在核心筒剪力墙上的情形,规范 中也有相应规定,本工程在搭接处剪力墙上设置暗柱,其宽度与 剪力墙宽度相等,暗柱长取梁宽的 1.5 倍,规范规定暗柱纵筋宜 通过计算确定,但未给出相应公式,本工程按照强柱弱梁的原 则,由转换梁实配钢筋量计算暗柱纵筋配筋量。在垂直搭接处转 换框支梁纵筋配筋注意满足水平锚固段不小于 0.4LαE 的要求, 经计算 φ25 以下钢筋能满足要求,但对 φ25 以上钢筋则应进 行验算。
5 计算结果分析
在高层建筑结构设计中,需要重点控制以下 6 个比值,即: ①周期比:控制结构扭转效应对结构的不利影响;②位移比:控 制结构平面规则,以免形成扭转而对结构产生不利影响;③刚度 比:控制结构竖向规则以免刚度突变而形成薄弱层;④剪重比: 控制各楼层最小地震剪力,以确保结构安全;⑤刚重比:控制结 构稳定以免产生滑移或倾覆;⑥轴压比:控制结构延性,满足规 范对墙肢和柱的限值要求。
7 短肢剪力墙结构设计
短肢剪力墙的平面布置应力求规则匀称,通过调整其肢长 以尽量使结构刚心与质心重合,避免使用独立的一字型短墙肢 以及平面外梁搭接,因其平面外刚度很小,在水平力作用下剪力 墙承载力和延性迅速降低,会先于其它构件破坏。如确实无法避 免则应减小墙肢间距,并用加强连梁连接使其形成联肢墙。试验 表明,短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘角部 处的墙肢,当产生扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形使其首先 开裂,因此应加强抗震构造措施,如减小轴压比、增大纵筋和箍