1、超高層商業(yè)建筑混凝土框架-核心筒構(gòu)造設(shè)計(jì)超高層商業(yè)建筑混凝土框架-核心筒構(gòu)造設(shè)計(jì)隨著城市人口的增多，我國的高層商業(yè)建筑也逐漸如雨后春筍，高層建筑最大限度地節(jié)約資源節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，從論文聯(lián)盟.Ll.而為人們提供安康、舒適的空間及環(huán)境。更加適應(yīng)城市化的進(jìn)程。一、工程概況某廣場地處繁華地帶，是集商業(yè)、辦公、酒店式公寓等多項(xiàng)功能的建筑復(fù)合體，地下5層、地上42層以及出屋面水箱間、構(gòu)架等，主樓地上1層至6層為商業(yè)、餐飲；7層至14層、16層至23層用于辦公；15層、25層為避難層；24層為空中會(huì)所；26層至42層為項(xiàng)級(jí)酒店式公寓，房屋高度160。地下5層主要用于機(jī)械式停車及設(shè)備機(jī)房，高度202。

2、屋面上有鋼構(gòu)架圍護(hù)造型。裙房地上6層部分7層，裙房屋頂標(biāo)高為40700。本工程采用框架-核心筒構(gòu)造，在地面以上主樓、裙房之間設(shè)置縫寬200的抗震縫。二、地基與根底設(shè)計(jì)擬建的工程場地地形平坦，為人工開挖的基坑。場區(qū)地貌形態(tài)類型單一，巖石種類單一，巖脈發(fā)育，巖體強(qiáng)度較高；場區(qū)賦存地下水，主要為基巖裂隙水，根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果斷定，在強(qiáng)透水層和干濕交替的條件下，按最不利因素考慮，擬建場區(qū)地下水對(duì)混凝土無腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具有弱腐蝕性，對(duì)鋼構(gòu)造具有弱腐蝕性。工程建筑場地0000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高5500。主樓采用筏板根底，根底底板厚度為2400，裙房及外圍地下室也采用筏板根底，底板厚為1200。另設(shè)

3、抗浮錨桿，錨桿孔直徑為180，錨桿孔中距為2，長度為375。根底底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為35，抗?jié)B等級(jí)為1.0Pa，添加混凝土微膨脹劑。底板混凝土強(qiáng)度擬采用R60強(qiáng)度，按40計(jì)算。在主樓與裙房之間設(shè)置沉降后澆帶，地下室同時(shí)設(shè)置溫度后澆帶。地下室外墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，墻厚為400一600一800，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為35，抗?jié)B等級(jí)為12Pa08Pa，添加混凝土微膨脹劑。三、構(gòu)造設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)的根本參數(shù)圖1為辦公標(biāo)準(zhǔn)層層高4構(gòu)造布置示意圖，圖2為公寓標(biāo)準(zhǔn)層層高37構(gòu)造布置示意圖。構(gòu)造分析根本參數(shù)為根本風(fēng)壓：07kN主樓，100年一遇考慮、06kN裙房，50年一遇考慮，地面粗糙度：B類，特征周期：04s，地震

4、荷載：6度005；場地類別：II類；地震分組：二組；抗震等級(jí)：框架2級(jí)裙房及主樓地下2層地下5層為3級(jí)，簡體2級(jí)主樓地下2層地下5層為3級(jí)，主樓加強(qiáng)層及上下各1層框架、核心筒取1級(jí)；構(gòu)造阻尼比：取004。二計(jì)算分析及特點(diǎn)本工程主要采用高層建筑構(gòu)造空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件-SATE進(jìn)展構(gòu)造整體分析.計(jì)算說明為風(fēng)荷載起控制作用，構(gòu)造位移控制指標(biāo)按222取用即為1584。本工程主樓標(biāo)準(zhǔn)層建筑寬275、內(nèi)筒寬95、長315，外柱至內(nèi)筒最遠(yuǎn)間隔 128、最近88。采用型鋼混凝土框架，鋼筋混凝土簡體構(gòu)造，即：主塔采用混凝土簡體考慮構(gòu)造及延性在角部等內(nèi)置H型鋼骨，不參與計(jì)算，十字形鋼管混凝土芯柱，型鋼混凝土

5、梁辦公部分次梁采用混凝土梁。工程高寬比H=667，內(nèi)筒寬為總高的119。內(nèi)筒高寬比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)建議112，是本工程的最大特點(diǎn)。為此綜合分析了不設(shè)加強(qiáng)層、設(shè)加強(qiáng)層伸臂桁架方案、設(shè)加強(qiáng)層剛性墻方案等幾種方案，分析計(jì)算說明需設(shè)置加強(qiáng)層以進(jìn)步整體剛度。計(jì)算過程中調(diào)整了墻肢及梁柱截面，為便于設(shè)備管線通過工程兩個(gè)6層高的加強(qiáng)層同時(shí)也是設(shè)備層、避難層，設(shè)置了大體積混凝土水箱、電力機(jī)房，確定了伸臂桁架的構(gòu)造加強(qiáng)方案。三設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)1由于下部以商業(yè)、辦公為主，上部以公寓為主，綜合考慮周期折減系數(shù)取08，以0作為嵌固端經(jīng)樓層剪切剛度比擬現(xiàn)有建筑條件可以滿足此結(jié)論。2核心筒26層以下短向兩端軸、軸壁厚800、

6、其余壁厚500除部分小隔墻200厚，長向軸、軸壁厚800，柱采用鋼管混凝土芯柱1500，內(nèi)置十字形型鋼兩方向高均700，壁厚30，混凝土均為60；核心筒26層及以上短向兩端壁厚600、其余壁厚400除部分小隔墻200厚外，長向壁厚800，柱采用鋼管混凝土芯柱l300，內(nèi)置型鋼兩方向高均為600，壁厚25，混凝土均為50；鋼骨梁采用450 x750及400 x750，內(nèi)置型鋼H450 x250 x16x25及H450 x200 x16x20，鋼構(gòu)采用Q345B；外框架鋼骨梁與鋼管混凝土芯柱剛接，連接外框柱與核心筒墻肢的鋼骨梁兩端剛接為此對(duì)墻內(nèi)未設(shè)有鋼柱處采用內(nèi)置槽鋼與型鋼梁內(nèi)鋼梁連接，并考慮塑性

7、鉸外移，次梁均為鉸接；伸臂桁架豎桿及斜腹桿采用鋼骨混凝土截面，內(nèi)置600 x400 x35的鋼骨計(jì)算時(shí)便于計(jì)算按純鋼構(gòu)，混凝土起耐久作用。3核心筒外樓面采用鋼筋混凝土樓板，協(xié)調(diào)外圍鋼框架與核心筒在程度荷載作用下的變形。4主樓地下室長約114、寬約736，000樓層考慮單向梁間隔3方案、B2一B4考慮了無梁樓蓋方案，B5那么考慮人防荷載。5由于風(fēng)荷載起控制作用，連梁剛度折減系數(shù)取08。主要計(jì)算結(jié)果如下：T1=55s、T2=47s、T3=35s；風(fēng)荷載作用下的樓層層間位移角接近限值，同時(shí)考慮到抗震標(biāo)準(zhǔn)指出的多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移計(jì)算時(shí)，對(duì)彎曲變形為主的高層建筑可以扣除構(gòu)造整體

8、彎曲變形，故計(jì)算結(jié)有一定的剛度余量保證。伸臂桁架斜腹桿的強(qiáng)屈比自下而上約為：07、05、04，豎桿的強(qiáng)屈比白下而上約為：039、036、02。本工程頂部構(gòu)架高40，為西高東低，采用純鋼構(gòu)造外覆玻璃幕墻，但頂部露空以便擦窗機(jī)可以工作，此時(shí)風(fēng)荷載取值中論文聯(lián)盟.Ll.的風(fēng)荷載體形系數(shù)經(jīng)與審圖機(jī)構(gòu)溝通確定為s=26，即分別考慮每側(cè)幕墻的風(fēng)壓與風(fēng)吸常規(guī)13的2倍從而大幅度增大了本工程的側(cè)向風(fēng)荷載引起的彎矩，這也是最終確定按222高度控制構(gòu)造整體指標(biāo)的根據(jù)。四型鋼混凝土框架的應(yīng)用本工程主要節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)需考慮型鋼梁和混凝土墻內(nèi)置鋼骨連接時(shí)鋼筋的布置，為此與鋼構(gòu)加工單位溝通，采用圖2所示為十字柱和鋼骨梁節(jié)點(diǎn)，加

9、快施工進(jìn)度。此外，由于采用型鋼混凝土框架而非鋼框架，施工時(shí)不能使得混凝土簡體施工和外圍框架施工進(jìn)度差異較大。由于采用的混凝土等級(jí)較高，設(shè)計(jì)提出建議采用含堿量6的低堿水泥。鋼構(gòu)造焊接分為兩類，其中手工電弧焊要求采用e5015或e5016低氫型焊條，焊條應(yīng)符合?低合金鋼焊條?gbt5118的規(guī)定。埋弧焊：=焊絲和焊劑采用F5014一H08nA或F5014一H10n2，應(yīng)符合?埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑?GBT12470-2022的規(guī)定。采用其它牌號(hào)時(shí)，熔敷金屬強(qiáng)度、延伸率、沖擊功等均應(yīng)與Q345B相匹配，并經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)。當(dāng)采用2=氣體保護(hù)焊時(shí)，2應(yīng)符合?焊接用二氧化碳?HGT2537的規(guī)定：2含量應(yīng)

10、不低于999，水蒸汽與乙醇總含量不得高于0005=，并不得檢出液態(tài)水，當(dāng)瓶內(nèi)氣壓低于1Pa時(shí)，應(yīng)停頓使用。2焊接用焊絲采用ER503，應(yīng)符合?氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼，低合金鋼焊絲?GBT=8110的規(guī)定。對(duì)厚度10鋼板的拼接全熔透焊縫，鋼柱與鋼梁上、下翼緣的全熔透焊縫，十字形柱、工字形柱在鋼梁及其上、下各600范圍內(nèi)的組合焊縫全熔透焊縫，桁架與鋼柱連接的全熔透焊縫，十字形柱、工字形柱橫向加勁板與翼緣的全熔透焊縫，十字形柱、工字形柱翼緣安裝焊縫全熔透焊縫要求焊縫質(zhì)量到達(dá)一級(jí)；工字形柱腹板的安裝焊縫V形坡口加墊板，十字柱腹板安裝焊縫K形坡口，反面清根焊，十字形柱腹板與翼緣的組合焊縫，十字形柱腹板與腹板的組合焊縫一級(jí)焊縫除外，K形