五星級(jí)酒店超限結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-06-01 03:59:38
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摘要:某商業(yè)綜合體五星級(jí)酒店屬于超限結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)采用抗震性能化設(shè)計(jì),對(duì)于關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)采用中震彈性復(fù)核,豎向構(gòu)件滿足大震作用下受剪截面要求。
關(guān)鍵詞:超限高層;塔樓偏置;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震性能化
某商業(yè)綜合體五星級(jí)酒店由于塔樓偏置,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)超限,本文基于結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(jì),對(duì)超限結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。
1工程概況
該五星級(jí)酒店地上部分3.53萬(wàn)m2,地下部分約0.65萬(wàn)m2,地下二層,裙房地上四層。主體結(jié)構(gòu)地上18層。裙房采用框架結(jié)構(gòu),主體采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)。建筑總長(zhǎng)度為81m;總寬度為48m;建筑總高度:82.35m。建筑效果圖及平面圖如圖1。
2結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置
根據(jù)建筑的體型和高度,本工程主樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu);裙房采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。首層樓板厚180mm,地下一層板厚180mm,群房屋面板厚150mm,主樓屋面板厚120mm,以上各層均采用雙層雙向配筋,配筋率大于0.25%,群房屋面上下層樓板采取加強(qiáng)措施,板厚130,配筋負(fù)筋隔一根拉同一根,其它各層板厚110~130mm。塔樓中與裙房連接體相連的外圍柱、剪力墻,從固定端至裙房屋面上一層的高度范圍內(nèi)縱向鋼筋的最小配筋率宜適當(dāng)提高,柱箍筋宜在裙樓屋面上、下層的范圍內(nèi)全高加密。大底盤群房外圍柱剪力墻提高配筋率。由于地下部分建筑屬超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),為減小結(jié)構(gòu)內(nèi)部混凝土溫度應(yīng)力,設(shè)置后澆帶。
3超限類別及程度
依據(jù)根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)、及《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》存在以下超限問(wèn)題:
3.1超限分析
由于塔樓偏置,塔樓質(zhì)心同大底盤的質(zhì)心偏心距為底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的大于20%;設(shè)備層下層與設(shè)備層側(cè)向剛度比為0.453小于0.5;屬于超限結(jié)構(gòu)。亦為同時(shí)具有其他一般不規(guī)則(扭轉(zhuǎn)不規(guī)則偏心布置,樓板不連續(xù),穿層柱)的高層建筑工程,屬于超限結(jié)構(gòu)。
3.2不規(guī)則情況分析
同時(shí)具有下列三項(xiàng)及以上不規(guī)則的高層建筑工程為超限(見(jiàn)表1)。具有下列某一項(xiàng)不規(guī)則的高層建筑工程即超限(見(jiàn)表2)。
3.3超限部位專門分析
(1)在裙房端部設(shè)置剪力墻,增加了裙房的抗扭剛度,減少了塔樓偏置對(duì)裙房的影響,使計(jì)算位移比減小,裙房抗震等級(jí)提高一級(jí)。(2)五星級(jí)酒店建筑高度約80m,高度不高,塔樓偏置的影響有限,裙房處絕對(duì)位移較小。(3)剪力墻軸壓比小于0.5,有較好的延性。
4抗震設(shè)計(jì)的性能目標(biāo)
根據(jù)超限審查專家意見(jiàn),高層主體相關(guān)范圍框架柱及剪力墻偏拉及偏壓承載力按中震不屈服復(fù)核、受剪承載力按中震彈性復(fù)核;框架柱及剪力墻截面滿足大震作用下的受剪截面控制要求,穿層柱及轉(zhuǎn)換部位按中震彈性復(fù)核。為達(dá)到上述抗震設(shè)計(jì)的性能目標(biāo),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取如下措施:(1)首層至裙房頂范圍內(nèi),抗震等級(jí)提高一級(jí),按一級(jí),抗震構(gòu)造措施提高一級(jí),按一級(jí)。塔樓地下二層框架抗震等級(jí)為三級(jí),抗震構(gòu)造措施二級(jí)。地下一層至裙房頂上二層抗震等級(jí)提高一級(jí),按一級(jí)。以上抗震等級(jí)按二級(jí)。(2)裙房外圍塔樓遠(yuǎn)端柱,剪力墻及梁加強(qiáng)配筋,提高配筋率。計(jì)算位移比小于1.3。(3)大洞口處樓板采用150厚,上下通長(zhǎng)配筋,以增大剛度,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。(4)設(shè)備層下層與設(shè)備層側(cè)向剛度差別較大,設(shè)備層下兩層按新規(guī)范水平地震剪力取1.25的放大系數(shù)。(5)設(shè)備層下二層按中震不屈服計(jì)算,加強(qiáng)豎向構(gòu)件抗震能力。(6)按框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
5結(jié)論及建議
5.1結(jié)論
該五星級(jí)酒店建筑高度小于100m,規(guī)范允許的同類高層的高度為130m,相對(duì)高度來(lái)講不高,按新高規(guī)可按框架剪力墻的要求設(shè)計(jì),采取按框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),構(gòu)造上有所加強(qiáng),酒店群房抗震等級(jí)提高一級(jí),由抗震二級(jí)升為抗震一級(jí),構(gòu)造措施的提高,由抗震構(gòu)造措施二級(jí)升為抗震措施一級(jí);裙房端部設(shè)置剪力墻,增加了結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度,塔樓偏置引起的扭轉(zhuǎn)大部分被剪力墻承擔(dān),設(shè)備層下二層按中震不屈服計(jì)算,加強(qiáng)豎向構(gòu)件抗震能力,根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010、J186-2010)相關(guān)條文,各樓層層間位移、位移比、剪重比、振型質(zhì)量參與系數(shù)等電算結(jié)果均滿足規(guī)范要求,通過(guò)采取以上加強(qiáng)措施后,本工程的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是安全可行的。
5.2建議
由于結(jié)構(gòu)超限,裙房的抗震等級(jí)提高,主樓內(nèi)相關(guān)范圍豎向構(gòu)件承載力按中震不屈服計(jì)算,主要剪力墻墻肢受剪承載力按中震彈性計(jì)算,主要剪力墻墻肢截面按大震作用下控制要求。主樓及裙房主要構(gòu)件截面及配筋均提高較多,相對(duì)不超限結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)造價(jià)提高多。建議對(duì)于高烈度區(qū)塔樓偏置的大底盤結(jié)構(gòu),塔樓與裙房設(shè)縫分開(kāi),避免結(jié)構(gòu)超限。
作者:叢云龍 單位:丹東萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)有限公司
參考文獻(xiàn)
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[3]中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM工程部.多層或高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件(墻元模型)SATWE(2010版)[M].2011.