某超高层建筑结构方案比选
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结构方案的比选说明一、针对地基处理方案比选:地基处理总的原则:“根据上部结构对地基要求,以及所处的施工现场所处的环境条件、地质条件及水文条件,进行有针对性的合理选择地基处理方案”。
1、地基处理的方法及选择:(1)换填地基:当建筑物基础下的持力层较弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换填法来处理软弱地基。
包括灰土地基、砂和砂石地基、粉煤灰地基,根据施工现场的实际情况来选择用哪一种土方进行换填,这里面需要解决土方的来源和土方运输的距离,由此带来的成本要求。
2011年,我们在施工安徽铜陵涌银国际售楼处项目时,施工方在施工期间由于经验问题,造成了地基基坑超挖严重,施工方在发现超挖严重时,竟对超挖部分用土进行回填,被监理单位发现即时的进行了制止,建设单位邀请了设计方、施工方以及监理方、地质勘察方对超挖部分进行了相应处理,提出了用砂和砂石地基对超挖部分进行换填。
(2)夯实地基:夯实地基主要包括重锤夯实地基和强夯地基,即采用夯锤对地基进行反复夯击,使地基表面形成一层比较密实的硬壳层,从而使地基得到加固。
这种地基处理方式是目前最为常见的一种,其操作成本也相对较低。
但这种地基处理方式一般只适用于周围建筑稀少的城市郊区,对于建筑物稠密的城市市区,不应采用这种方式,尤其是强夯地基。
(3)堆载预压法:堆载预压法是利用前期荷载加速地基固结,使地基在建造建筑物之前提前产生沉降,并由此提高地基土的抗剪强度,以适应建筑物荷载的施加并有效地减小工后沉降和差异沉降。
该地基处理方案涉及到施工时间较长,对于工期有要求的,不适宜采用该种地基处理方案。
2007年,我们在施工君临紫金项目时,考虑到项目紧邻沪宁高速,车流量较大,便在项目靠高速公路一侧采用人造推土的方式人为的堆出了一个高约12米的土丘,土丘形成后,因该土丘属于杂填土堆积而成,土质较松,有出现山体滑坡的可能,对后期项目实施产生隐患,为此有部分专家参与了该土丘的实际勘察,也因此形成了多种方案,有建议对土丘进行支护设计的,有建议加大土丘坡度的,最终考虑到现场设计实际情况,以及从控制成本角度出发,采用了暂时不调整该土丘,任其自然沉降的方式,通过自重缓慢沉降,达到一定的沉降稳定期后,再对该处进行建筑物的施工,该方案处理也是对后期在土丘坡面上施工的建筑物地基起到了一定的堆载预压的作用,对地基也起到了一定的强化作用。
2019.5袁文健北京京澳凯芬斯设计有限公司结合计型钢混凝土框架;钢筋混凝土核心筒结构;建筑物檐口高度141.338层无裙房,属于超高层建筑。
地下室为车其中地下三层和地下二层层高3.9m ,地下一层层~四层为办公用房,其中首层层高6m ,二层层4.2m ,五层及以上各层为公寓,层高均为47125㎡,其中地上建筑面积30605㎡,容设计使用年限50年,抗震设防8度(0.2g ),设计地震分组为第二II 类,基本风压0.40KN/㎡(重现期100年),地面本工程超高层地面以上东西方向开间尺寸41.7m ,平面面积707㎡,平面长8.29,超出规范规定值6较多,核心筒尺核心筒的完整性较差。
本建筑若采用钢结构体系,规范规定度时钢结构框架结构的最大适用高度仅为90m ,若采用钢结构框架-中心支撑或钢结构框180m 和200m ,满足本建但是钢结构支撑势必破坏建筑物外立面效果,这对同时由于建钢结构需要定期维护的特点为业主方所若采用钢筋混凝土筒中筒结构按4m 柱距5根柱子,且此密柱方案对建筑功相较于布置4根较大柱子且减少一根另外与框架—核心筒结构相比,1/1/800的限值却提高了很多,若一种结其整体指标却被规显然此种结构体系并不是理想选择;最后本2.44,同样不符合《高层建筑混凝土结构技第9.3.2条筒中筒结构“矩形平面的长宽比不即本工程按筒中筒结构设计效率较低,建筑物结构形式进一步排除钢筋混凝土筒中筒结构。
对于超高层建筑来说,建筑物竖向荷载较大,采用普通钢筋混凝土柱需要较大的截面尺寸,建筑物室内空间损失较大得房率低,另外规范规定B 级高度钢筋混凝土框架-核心筒结构最大适用高度140m ,本建筑物檐口高度刚刚超出此限,综合考虑建筑物按混合结构进行设计,结构体系采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。
四、平面推敲最初建筑方案是核心筒居中,结构平面布置如图一(右边是北)。
角柱及南北两侧边柱劲性混凝土框架柱钢骨采用钢管,东西两侧边柱劲性混凝土框架柱钢骨采用H 型钢,框架梁采用钢筋混凝土梁,中间钢筋混凝土核心筒与框架柱对应轴线处4道剪力墙墙厚1m 。
武汉某超高层办公楼结构方案比选[摘要] 本文介绍了超高层塔楼可能采用的五种结构形式,分析各种结构形式的结构特点、整体控制指标、结构构件截面尺、结构整体计算指标、结构材料用量。
根据本项目建筑高度和结构特点,通过结构试算和分析比较,超高层塔楼采用部分框架柱中内设钢骨的钢筋混凝土框筒结构体系较为合理。
[关键词] 超高层办公楼结构方案比选1.工程概况本项目位于湖北省武汉市,由两栋超限高层办公楼、商业裙房及三层地下室组成。
办公塔楼地上共 49层,标准层层高为4.35 m,设有12.4m层高办公入户大堂,大屋面标高为223.5 m,幕墙檐口高度 248 m。
嵌固端设在结构首层楼面,主楼标准层平面近似呈正方形,建筑物长宽比接近1;外立面竖向线条为平滑的流线形,高宽比223.5/49.2=4.5。
塔楼单体计容建筑面积约11.5万m²(两栋合计23万平方米),超过8万m²,主楼抗震设防类别为重点设防(乙类)[1],主楼及地下室结构安全等级为一级,地基基础设计等级为甲级。
抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅲ类。
重现期50 年的基本风压为0.35kN/m2,地面粗糙度为C 类。
由于建筑高度超过200m,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》( JGJ 3—2010) [2] ( 简称《高规》) 的相关要求,本项目需采用风洞试验以确定风荷载取值。
1.结构方案比选针对本项目特点,结构方案有三大类:钢筋混凝土类、混合结构类、钢结构类共五种结构形式。
方案1:纯钢筋混凝土框筒结构,采用矩形钢筋混凝土柱+钢筋混凝土梁+钢筋混凝土核心筒组成的纯混凝土框架核心筒结构体系,楼盖为钢筋混凝土现浇梁板。
方案2:部分框架柱中内设钢骨的钢筋混凝土框筒结构,采用矩形型钢混凝土柱+钢筋棍凝土梁+钢筋混凝土核心筒的结构体系,钢筋混凝土现浇梁板楼盖,中下部楼层为控制柱子截面尺寸及加强柱子抗震延性采用型钢混凝土柱,中上部楼层为节约造价仍采用普通钢筋混凝土柱。
简述高层住宅结构方案比选一、剪力墙结构方案剪力墙结构体系是由钢筋混凝土墙体互相连接构成的承重墙结构体系,用以承受竖向荷载,抵抗水平荷载,同时亦兼作建筑物的围护和内部空间的分隔构件,其主要优点:集承重、抗风、抗震、围护与分隔于一体,经济合理地利用了结构材料,结构整体性强、抗侧刚度大,侧向变形小,在承载力方面的要求易于满足,适于建造较高的建筑;抗震性能好,具有承受强烈地震而不倒的良好性能;用钢量省;相比于框架结构,施工相对简便快速。
其主要缺点:墙体较密,使建筑平面布置和空间利用受到限制,很难满足大空间建筑功能的要求;结构自重大,并且抗侧刚度也较大,从而自振周期较短,导致须承受较大的地震作用。
剪力墙墙肢截面尺寸及构件材料强度估算:1.矩形截面独立墙肢的截面高度hw宜不小于截面厚度bw的5倍。
2.剪力墙的混凝土强度等级宜≥C25。
根据本项目建筑布置特点及工程实践经验,按上述要求布置墙体。
其底层可能是其他用途的场所,层高为4.5m,二层及以上各层层高均为3m。
墙身厚度在底层采用300mm,二层及以上均为200mm。
在平面角部需要开口的部位,加设端柱予以加强处理。
二、短肢剪力墙结构方案1.短肢剪力墙结构的定义短肢剪力墙是指截面厚度不大于300rTim、各肢截面高度与厚度至比的最大值大于4但小于8的剪力墙。
在规定的水平地震作用下,把短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构定义为具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构,也就是短肢剪力墙结构。
2.短肢剪力墙结构的一般规定2.1抗震设计时,高层建筑结构不应采全部短肢剪力墙的剪力墙结构;B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
2.2当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,应符合下列规定:在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%;房屋适用高度应比《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低,7度、8度(0.2g)、8度(0.3g)时分别不应大于100m、80m、和60m。
某超高层结构设计方案分析发布时间:2022-10-13T05:13:34.926Z 来源:《建筑创作》2022年第8期作者:陈中华[导读] 东莞某超高层写字楼建筑陈中华广东省重工建筑设计院有限公司广州 510000摘要:东莞某超高层写字楼建筑,房屋结构高度为224m,位于东莞市虎门镇。
根据建筑方案及结构高度等设计条件,通过计算分析确定该结构采用框架-核心筒结构体系。
为达到合理的经济性,通过对不同类型的竖向构件的经济性比选,确定了核心筒采用钢筋混凝土剪力墙的竖向结构体系,水平结构体系采用钢筋混凝土梁及楼板。
针对结构布置及规范限制,对核心筒、外框柱、主要框架梁等主要受力构件进行了详细的计算分析,并针对性地采取了加强措施,保证了结构在地震作用下的安全性能。
关键词:超高层建筑;框架核心筒;钢板剪力墙;关键部位分析;经济性比选1.工程概况本项目位于东莞市虎门镇虎门高铁站核心区504地块。
项目总建筑面积约166810 m2,其中地下室面积34800 m2,由一栋超高层写字楼(33#)、商业裙楼(34#)及地下室组成,写字楼地上49层,结构高度224 m,商业裙楼地上5层,结构高度29.2m,整体地下室3层。
项目周边场地情况复杂,紧邻运营中的广深港高铁、东莞地铁R2线及穗莞深城际轨道。
该项目抗震设防烈度为7度(0.1g),设计地震分组为第一组,场地类别为II 类,特征周期为0.35s,50年重现期基本风压为0.65KN/㎡,地面粗糙度取C类,风荷载体型系数为1.4。
结构安全等级为二级,裙楼抗震设防类为重点设防类,裙楼以上为标准设防类,上部结构嵌固端为地下室顶板。
2.结构选型2.1 整体结构方案选择本建筑为5A级超甲写字楼,平面尺寸为52.6mx39.8m。
为满足项目运营后自由组合出租的空间使用需求,需要结构体系满足大开间、大进深的特点,且下部裙楼为商场,需尽量减少竖向构件对商场运营的影响。
同时,结构体系应能达到相应的抗震设防目标。
高层住宅结构方案比选及经济性分析摘要:本文在对高层住宅建筑的混凝土结构形式及其设计要点、经济性等分析基础上,通过工程实例,对高层住宅结构方案比选及经济性进行研究,以为相关实践及研究提供参考。
关键词:高层住宅结构方案比选经济性分析高层建筑作为城市建筑的主要类型,对城市现代化发展以及城市人民生活方式变化都有着非常重要的作用和影响。
就高层住宅建筑的结构设计方案比选与经济性进行研究,以在满足高层建筑结构设计要求的同时,提高建筑项目的经济性效益,对推动建筑行业发展有着非常积极的作用和意义。
下文将通过工程实例,对高层住宅结构设计中方案比选与经济性进行研究。
1、高层住宅混凝土结构设计的要点钢筋混凝土结构是当前高层住宅建筑中采用的主要结构类型,一般以剪力墙和框架-剪力墙等建筑结构体系形式为主。
下面主要围绕高层住宅钢筋混凝土结构的剪力墙与框架-剪力墙两种结构体系形式,对其设计要点进行分析论述。
1.1 高层住宅剪力墙结构体系及其设计要点高层建筑结构设计中,剪力墙结构是一种通过钢筋混凝土墙板替换框架结构中梁柱,以对建筑结构的各种荷载作用进行承担的结构形式。
一般情况下,高层建筑中,结构受力构件以墙、柱、梁、板等为主,由于剪力墙结构的刚性结构特点,再加上弯曲型位移曲线使其建筑结构的刚度以及强度均比较好且延展能力突出,结构传力相对均匀,抗倒塌能力强,在高层建筑结构设计中应用也比较广泛。
一般情况下,建筑结构设计中,剪力墙结构体系的建筑,其剪力墙多设置为沿主轴方向进行双向布置的形式,呈矩形、L、T形等,对于多角形平面或者是Y形平面的剪力墙,可以通过沿着三个轴线方向布置的方式进行设置;而正多边形、圆形或者是弧形的平面可以沿着径向、环向进行布置;对于剪力墙结构结构的结构侧向刚度以及剪力墙数量的估算,可以根据建筑结构层数利用相关的经验公式进行估算,以合理进行剪力墙数量设置。
此外,对于剪力墙结构设计,一般要求剪力墙不能过长,对长度较大的剪力墙需要通过设置跨高较大的连梁,将剪力墙划分成若干长度均匀的墙段,同时控制墙段的宽、长比在3以上,长度在8m以内;剪力墙结构抗震设计中,其底部加强范围需要满足高度(从地下室顶板开始计算)以底部两层与墙体总高度1/10值中较大的一个值作为剪力墙底部加强部分的高度值,对于剪力墙结构计算中嵌固端在地下一层底板或有以下位置的情况,其加强部位高度计算需要延伸到嵌固端。
超高层结构体系的比选探讨
发表时间:2017-10-19T16:10:11.053Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:黄鹦
[导读] 本文以东津世纪城商业3#-3地块的2栋超高层办公楼为背景,图通过合理优化结构设计。
武汉和创建筑工程设计有限公司湖北武汉 430073
摘要:基于超高层建筑结构的受力特点,对影响超高层建筑结构造价的若干因素进行探讨,如建筑体型、结构体系等。
关键词:超高层;造价;结构体系;
1.概述
1.1工程背景
本文以东津世纪城商业3#-3地块的2栋超高层办公楼为背景,图通过合理优化结构设计,以期找到一些规律降低结构造价。
本超高层办公楼由1层地下室,43层主楼和顶层构架及3层裙房组成,地面以上结构总高度为185.1m。
1.2 两种结构方案的提出
本次设计提出两种可供选择的主体结构方案:钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构(部分楼层采用钢管混凝土叠合柱)。
2.两种方案的结构布置和结构分析
2.1方案一—钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构方案为框架核心筒结构经反复试算,最终确定柱、梁、筒体等结构构件的截面、材料等级,结构构件布置见表2.1。
2.3 两种方案的结构分析
从规范角度出发,通过分析上述两种方案都可以满足建筑功能以及结构安全的要求。
3.两种方案的技术经济比较
不同方案对墙柱截面的影响。
某高层办公楼基础方案比选作者:刘庆刚来源:《中国房地产业·下旬》2021年第11期【摘要】廣州某高层办公建筑,主楼地上27层,建筑高度约为123.5米,副楼地上12层,建筑高度约为56米,均为高层商务办公楼,裙房3层,建筑高度约为20米,地下3层,项目所在地为坡地,岩面坡度较大,存在大量孤石,塔楼与纯地下室沉降差大。
基于以上特点本文主要介绍坡地地区基础选型设计流程及对基础的沉降控制,对工程设计难点进行简要说明,供类似工程参考。
【关键词】基础比较;可行性;坡地;孤石【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.0391、工程概况该项目地块位于广州黄埔区,北侧为开泰大道,西侧为揽月路、东侧为天泰二路、南侧为天丰路(广东省电力设计研究院)。
开泰大道下有广州地铁21号线通过。
本工程用地面积为10726.41平方米,总建筑面积为82574.05平方米。
建设内容包含:高层商务办公楼(主楼)(27层)、高层商务办公楼(副楼)(12层)、商业裙楼(3层)。
采用框架、框架剪力墙及框架核心筒结构。
整体概况如图1所示。
2、场地概况2.1 场地条件场区的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,建筑场地类别为II类,设计地震分组为第一组。
建筑物室外地坪标高±0.00为36.2m,现状地形北、东侧低。
基坑开挖深度为15m。
抗浮设防水位标高根据地基勘察报告按室外地坪标考虑。
2.2 土层条件场地岩土层情况自上而下可分为:人工填土层(Qml)、坡积层(Q4dl)、残积层(Qel)和燕山二期花岗岩(ηγy2)花岗岩等4大成因层。
本建筑场地本次钻探深度范围内35个钻孔发现孤石,孤石发育率87.5%,单孔呈单层或多层形式、形状发育,孤石风化不均匀呈中风化岩状、微风化岩状,在没有钻孔控制的部位也有可能发育孤石的可能,桩基础施工时孤石难以穿过或造成断桩、卡钻等。
3、基础设计3.1 项目特点及设计思路3.1.1 地质特点持力层岩面坡度大,场地存在大量孤石。
超高层建筑关键施工技术应用与方案比选说起超高层建筑,大家可能会想到那种天际线上的大高楼,仿佛直插云霄的钢铁怪兽。
其实啊,建这么高的楼,背后可不止是砖瓦水泥那么简单。
别看这些超高层建筑看起来挺威风,其实它们的建造技术可是个大难题。
就拿施工技术来说吧,光是站在工地上,就能感觉到那股紧张的气氛。
想让这些大楼顺利“升天”,真的是要靠一堆技术手段的配合。
那到底有哪些关键技术,能让这些大楼屹立不倒呢?今天咱就来聊聊这些有意思的东西。
超高层建筑最头痛的一个问题就是怎么确保结构稳固。
你想啊,楼高了,风一吹,那摇摆的感觉简直让人头皮发麻。
比如说,在大风天气里,风力一大,楼顶都会像大船一样摇晃。
为了应对这种情况,建筑师们可真是动了不少脑筋。
最常见的解决办法就是在高楼里设置一个巨大的“减震器”。
这些减震器像是大楼的“防震盾”,能够吸收和消化外部的冲击力,减少摇晃。
这玩意儿就像是高楼的“肚子”,能吞下外来的“压力”,让整座大楼保持平稳。
大家可以想象一下,如果没有这种减震装置,在风大的日子里站在楼顶,估计连站都站不住了。
再来说说施工过程中的“吊装技术”。
这技术听起来就很牛吧?实际上,建造超高层建筑时,所有的构件、钢梁甚至玻璃幕墙,都是通过吊装的方式一点一点送上去的。
你要知道,这些吊装设备可不是普通的吊车,都是专门为高楼设计的,得经得起风吹日晒。
特别是玻璃幕墙的吊装,这可不是简单的挂个窗户那么简单。
你想啊,玻璃幕墙可是直接面对外面的风吹雨打,一旦出现问题,那可不得了。
吊装时的精准度要求极高,稍有差池,整个建筑的外观就得大打折扣。
最怕的就是在吊装过程中,遇到强风或者突如其来的暴雨。
要是风大起来,吊装的速度就得慢慢来,确保安全。
说说这超高层建筑的“垂直运输”。
大家想过没,高楼建造的时候,所有的材料都得送到高空。
可是,你总不能让一块砖头像纸飞机一样飞上去吧?这就需要用到专门的垂直运输设备。
简单来说,就是用电梯一样的东西把物料一层一层送上去。
新材料·新装饰2021年3月第3卷第5期作者简介:张晖(1976—),男,汉族,安徽合肥人,一级注册结构师,高级工程师,学士。
研究方向:建筑工程、结构设计。
摘要:文章立足于工程实例,对超高层建筑的几种常用结构方案进行了综合选型对比,并结合合肥市超高层建筑结构形式的统计数据,最终优选了钢筋混凝土梁板楼盖+型钢混凝土柱+钢筋混凝土核心筒的结构类型。
关键词:超高层;型钢混凝土;钢管混凝土;压型钢板组合楼板中图分类号:TU973.31文献标志码:A文章编号:1671-9344(2021)05-0063-02超高层建筑结构选型对比张晖,王硕(华东建筑设计研究院有限公司安徽分公司,安徽合肥,230000)63--新材料·新装饰2021年3月第3卷第5期5合肥市超高层建筑结构形式统计我们对近年来国内一些超高层建筑的结构选型进行了统计,见表6。
表6近年来国内一些超高层建筑的结构选型从表6可以看出,目前国内抗震设防烈度7度地区、高度在250m 以下的超高层建筑多采用方案A ,而对合肥地区选用方案B 的两栋建筑,我们了解了其特殊原因。
①滨湖时代广场C1栋项目由于其建筑北侧大开洞,在顶层位置封板,不规则项较多,且封板处跨度较大,因此采用钢梁+钢管柱效果更好。
②安徽饭店项目层高低,为保证走道净高,提升项目品质,最终采取了变截面钢梁做法,以降低与核心筒相连处走道范围钢梁的高度。
③北京东直门双塔项目处于抗震设防高烈度地区,采用B 方案可使其结构体系特性更接近钢结构,刚度相对较小,并可有效减少吸收的地震力,避免过多的结构冗余度,从而降低结构成本。
经综合对比可知,方案A 土建造价较低,施工技术成熟,较多用于同类超高层建筑中;方案B 土建成本较高,需综合金融成本进一步分析综合效益,但其工期优势较明显,且顺应环保政策,符合装配式发展趋势。
综合本工程具体情况,我们最终建议结构体系选用方案A 。
参考文献院[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ 3—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构设计规范:GB 50010—2010(2015年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[3]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检疫检验总局.建筑抗震设计规范:GB 50011—2010(2016年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.钢管混凝土叠合柱结构技术规程:CECS 188—2018[S].北京:中国计划出版社,2018.[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.型钢混凝土组合结构构造:04SG523[S].北京:中国电子工程设计院,2004.[6]蔡绍怀.现代钢管混凝土结构[M].北京:人民交通出版社,2003.[7]林立岩,岳丽中.钢管砼叠合柱理论及设计方法[J].工程力学,2000,1(A1):574-578.其他作者简介:王硕(1986—),男,汉族,安徽合肥人,助理工程师,学士。
250米超高层结构选型对比近年来在政府土地政策的引导下,超高层建筑越来越多,一是有利于资源最大化利用,二是利于经济的发展。
对于超高层建筑设计来说选型非常重要,本文主要分析250米超高层结构选型的方案对比,以期能对设计人员提供些许参考意义。
标签:超高层;结构;选型1、结构方案1.1超高层结构常用类型根据建筑方案,B#塔超高层为247.1m,方案采用框架-核心筒结构,针对框架-核心筒体系的结构形式,常用结构形式:(1)全钢筋混凝土结构优势:结构刚度大,风荷载下侧移较小;节点简单,造价较低,施工作业面及塔吊的效率要求不高。
劣势:结构自重大,地震作用增加明显;柱截面占比高,减小了建筑使用空间;施工速度较慢,每层施工时间平均比钢结构多约1.5~2d,约为6.5~7.5d。
(2)型钢混凝土柱(或钢管叠合柱)+钢筋混凝土核心筒+钢筋混凝土楼盖。
优势:延性好,抗震性能优于混凝土结构;柱截面较混凝土减小约30% -40%,造价低于钢管混凝土柱。
劣势:柱截面较大,占用较多建筑空间;节点较复杂,通长钢筋的施工难度较大,施工质量较难保证;造价高于钢筋混凝土结构。
主体施工周期相对钢管混凝土外框结构长约1~2个月。
(3)圆钢管混凝土柱+钢筋混凝土核心筒+钢筋混凝土楼盖(或钢梁与压型钢板楼盖)优势:外框钢管柱由于钢管的套箍作用,极大提高混凝土的抗压强度,同时结构延性好;柱截面较小,增加建筑使用面积;工艺较简单,框架节点成熟可靠,施工速度较快。
劣势:梁柱节点相对普通混凝土结构复杂;现场混凝土的浇捣要求更高,需要防火防锈处理,造成因涂刷防火涂料,造价高于型钢混凝土。
1.2塔楼楼盖结构形式(1)钢筋混凝土梁板楼盖优势:施工简单,造价低;劣势:施工速度较慢。
(2)钢结构楼盖(钢梁与压型钢板楼盖)优势:自重小,施工快,核心筒可滑模施工,通過施工阶段梁端铰接消除外框架与核心筒变形差对框架梁的不良影响,梁腹板可开洞提高净空;劣势:用钢量大,抗侧刚度较其他楼盖稍弱,需防火防锈处理,同时需要考虑现场堆放和成品保护问题,也需要考虑塔吊的使用效率问题。
某超高层住宅结构方案比选
钱钧珑
【期刊名称】《建材与装饰》
【年(卷),期】2018(000)025
【摘要】某高层住宅初步设计有两个结构体系.甲为剪力墙结构,属B级高度超限建筑;乙为框剪结构,属超B级高度超限建筑.设计采用SATWE程序对两个方案进行小震作用下的弹性计算比较,最终选用框剪结构方案.该项目针对超限结构采取的方案比选方法可供类似超限高层结构设计参考.
【总页数】1页(P111)
【作者】钱钧珑
【作者单位】厦门市建设工程施工图审查所福建厦门 361004
【正文语种】中文
【中图分类】TU973
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4.某超高层住宅结构关键问题分析 [J], 刘金龙;宋九祥;沈伟
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某超高层建筑结构选型摘要:近些年,人们对生活质量和居住条件的要求不断提升,相应地,对建筑工程的综合品质也提出了更高的要求。
与此同时,国家也出台了相关政策呼吁建筑的节能化、高效化发展,这就要求建筑企业积极运用结构设计优化方法,使有限的空间与资源的价值得到最大化发挥,进而促进建筑工程实用性、经济性发展目标的实现,这对我国整个建筑行业的可持续发展来说也是大有好处的。
本文对某超高层建筑结构选型进行分析,以供参考。
关键词:超高层建筑;结构;选型引言结构设计在房屋建筑建设过程中占据着十分重要的地位,而要使结构设计更好地满足工程建设需求,就必须积极运用结构设计优化方法,一般来说,房屋建筑结构设计优化的步骤主要为建立结构优化模型、优化计算方案、程序设计以及结果分析。
从优化内容上来看,主要涉及到整体优化和局部优化、基础优化设计、分阶段优化、上部结构优化等,只有落实好上述几个方面的优化设计工作,才能使房建工程结构设计水平得到全方位提升。
1结构特点结构材料选用可采用纯钢结构、混凝土结构或混合结构。
钢结构强度高、质量轻、抗震性能好,施工速度快,但由于造价较高、防火性能差等问题,限制了钢结构在高层建筑中的广泛应用。
工程设防烈度8度(0.2g),高度为149m(室外地面取值塔楼大屋面)。
当采用混凝土结构或混合结构时,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》、《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(住房和城乡建设部建质的有关规定,为超B级高度(140m)的框架-核心筒结构,结构高度超限。
2建筑结构优化设计的理念2.1安全性建筑结构的优化设计必须符合安全性要求。
作为民众生活、工作的主要场所,建筑空间必须具备高度的安全性,因此,优化设计应以结构安全性为前提,若建筑结构不符合安全性标准,不仅影响建筑结构的耐久性,甚至会威胁民众的人身安全。
2.2节约性建筑结构优化设计应秉持节约的原则。
在建筑材料的选择上,应充分考虑材料的力学性能和构件的受力特点,做到物尽其用;在空间上,应尽量减少构件的数量和截面,这样不但可节省空间,也可降低结构自重,为业主增加建筑使用空间。
超高层写字楼建筑结构的选择超高层写字楼建筑结构的选择1 工程概况本项目位于山西省太原市,主要功能为 5A 级写字楼,地上部分建筑面积约为 9. 5 万 m2,单层建筑面积约为 2 000 m2。
项目地上 43 层,结构高度 181. 1 m( 室外地坪至主楼主要屋面板顶) ,标准层层高 4. 1 m,设备层层高 5. 0 m,主要功能为办公; 地下 3 层,地下 2 层、3 层层高 3. 9 m,地下 1 层主楼部分层高为7. 5 m,车库部分层高为 4. 9 m,主要功能为停车场。
本工程标准层结构平面尺寸为 43.2 m × 43. 2 m。
标准层平面结构布置如图1 所示。
本工程设计使用年限为50 年; 建筑抗震设防烈度为8 度,设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第一组; 建筑场地类别为Ⅲ类,场地土特征周期为0.45 s; 基本风压为0. 40 kN/m2,地面粗糙度类别为 B 类。
2 结构安全等级、抗震设防分类根据工程概况本工程为办公楼,属于《建筑结构可靠度设计统一标准》中规定的设计使用年限为 50 年的一般房屋,确定本工程建筑结构安全等级为二级。
由于本工程地上部分建筑面积约为 9. 5 万 m2,单层建筑面积约为 2 000 m2,结构单元内经常使用人数不超过 8 000 人,依据《建筑工程抗震设防分类标准》本工程抗震设防类别为标准设防类,简称丙类。
3 结构选型3. 1 结构高度根据建筑功能及平面布置,本工程结构体系可采用混凝土框架—核心筒结构、型钢( 钢管) 混凝土框架—钢筋混凝土核心筒结构。
各结构体系的适用最大高度见表 1。
根据表1“型钢( 钢管) 混凝土框架—钢筋混凝土核心筒结构”结构高度超出比例为 20. 7%,结构体系采用型钢( 钢管) 混凝土框架—钢筋混凝土核心筒结构较为适合。
3. 2 计算结果对比本工程以上几种结构体系的计算结果如表2,表3 所示。
1)计算对比所采用的计算程序均相同。
华润置地总部大厦塔楼结构方案比选
陈伟春;关颖翩;张锦润;王维一;丁朝辉
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2023(53)4
【摘要】华润置地总部大厦属于超B级高度的超限高层建筑。
为了确定性能最优、最符合建筑设计要求的结构方案,项目在方案阶段对各种可能的结构方案进行了细
致的比选,包括抗侧力体系比选、楼盖体系比选和结构柱形式比选等。
抗侧力体系
比选,对混合结构方案的伸臂桁架或环桁架加强层进行敏感性分析来确定其数量与
最优楼层;对混凝土结构方案明确仅需要在43层南北侧设置转换桁架就可以满足规范对整体指标的要求。
楼盖体系比选着重比较了各结构方案能实现的净高。
对各种结构柱形式的优缺点进行了详细的比较从而确定最优的结构柱形式。
最后总结和比较了各结构方案的优缺点并确定最终结构方案。
【总页数】8页(P74-80)
【作者】陈伟春;关颖翩;张锦润;王维一;丁朝辉
【作者单位】理雅结构工程咨询(上海)有限公司;华润置地有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU973
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某超高层结构方案设计摘要:本文主要通过计算对比分析对某超高层方案做了比较详细的介绍。
首先通过对结构形式的比较,确定采用不加伸臂桁架的框架-核心筒体系,其次通过对构件类型的比较,确定采用型钢混凝土柱加钢梁混凝土楼盖体系;最后通过对钢梁与核心筒连接方式的比较,确定采用刚接方式。
关键词:超高层建筑;结构方案;设计1工程概括某超高层建筑塔楼地上共54层,结构总高度243.4m,地下三层地下室。
地上1~4层为酒店大堂和办公大堂,1层层高6m,其余三层层高均为5.7m;6~32层为办公,其中6~18层层高为4.2m,20~32层层高4.5m;34~53层为五星级酒店,其中34~37层为酒店功能性用房,层高4.6m,其余均为3.8m;5层、19层、33层、54层为设备转换和避难层,层高均为7m。
塔楼标准层结构布置图见图1。
图1 结构平面布置图2结构设计条件本工程抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度0.05g,设计地震分组第二组;建筑场地类别Ⅲ类;场地特征周期为0.64;多遇地震水平地震影响系数最大值0.04;罕遇地震水平地震影响系数最大值0.28。
建筑抗震设防类别为乙类,结构构件抗震等级均匀一级。
本阶段设计反应谱来用规范反应谱曲线。
考虑隔墙对结构刚度的影响,周期折减系数取0.9。
计算基本风压按50年一遇取0.45KN/㎡,地面粗糙度C类,承载力设计时按基本风压的1.1倍采用。
3结构体系及布置3.1结构形式本工程结构高度243.4m,超过《高规》B级高度要求,结构主体平面尺寸45x45m,高宽比5.4<7,满足《高规》高宽比要求,核心筒平面尺寸23x23m,高宽比10.6<12,满足《高规》核心筒高宽比要求,结构外框16根框架柱,柱跨9m,外框与核心筒间跨距11m,平面无凸凹。
总体上本工程平面布置规则,筒体刚度较好,较容易满足整体位移要求。
结构竖向构件无转换,各层质量无明显突变,立面无较大收缩,但局部的设备转换层和避难层有层高突变,所以竖向布置基本规则,但在层高突变层需要采取措施满足规范要求。
图1标准层平面图47600280028004200×10=420003000300048000写字楼写字楼写字楼写字楼22350200055028005800330033003650280055020002050200020004200×10=42000表1A 级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m )结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度9度框架7060554525框架-剪力墙14013012010050剪力墙全部落地15014012010060部分框支130********不应采用筒体框架-核心筒16015013010070筒中筒20018015012080板柱-剪力墙70403530不应采用广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING 2009年10月第10期OCT 2009No.101工程概况本工程位于广州市天河区,建筑场地接近方型,地下5层,地上57层,总建筑面积约15万m 2,建筑高度约250m ,属超高层建筑,标准层平面尺寸48m ×47.6m ,高宽比5.2,层高自下而上分别为:4m (-5~-2层),5m (-1层),6.5m (1层),6m (2~3层),5m (4~6层),4.05m (7层以上)。
图1为标准层平面图。
场区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.10g ,设计地震分组为第一组,场地设计特征周期为0.35s ;建筑场地为Ⅱ类。
本工程结构承载力计算时,基本风压按100年重现期风压值0.6kN m 2,结构水平位移计算时,基本风压按50年重现期风压值0.5kN m 2。
地面粗糙度为C 类,体型系数取1.3。
2结构选型每一种抗侧力结构体系均有其适用的高度范围和高宽比限值,详见表1~4,在此范围内结构体系才能充分发挥其特点,实现安全、适用、经济的设计目标,因此本工程首先从建筑物的高度和高宽比入手来选择结构体系。
根据现有工程实例的统计结果,纯钢结构由于造价较高、防火性能较差等原因,其应用受到限制。
某超高层建筑结构方案比选彭水力(广州市设计院广州510620)摘要:通过某超高层建筑结构设计实例,介绍了超高层建筑结构方案选择的一般原则,本文提供的方案比选案例可为类似工程方案选择提供参考。
关键词:超高层建筑;结构方案Structure Plans Comparison of a Super High-rise BuildingPeng Shuili(Guangzhou Design InstituteGuangzhou 510620,China )Abstract :In this paper ,the general principles of the structure plan selection of the high-rise building are introduced through a super high-rise building structure practice.It may provide reference to the plan comparison of similar project.Keywords :super high-rise building ;structure plan41表6单位面积重量结构方案1~6层(kN m 2)标准层(kN m 2)122.815.1222.814.2321.714.9422.414.2515.410.4表8各方案混凝土、钢筋和型钢用量对比钢筋用量(t )总量(t )柱梁楼板剪力筒2225470511484958573229338011087395757617344721114849580992264380110873957547--57110444702086结构方案混凝土用量(m 3)总量(m 3)柱梁楼板剪力筒189981933412901120075324029272156191220995924669237013194011290112007513224915615620122099592465775--2348117281141225488型钢用量(t )总量(t )柱梁------------1553--1553394--3947484759415078表7结构构件的主要截面结构方案构件截面(mm )首层框架柱周边框架梁普通框架梁首层剪力筒主要楼板11000×2200400×1200300×65085011021000×1200400×1400300×60065011051000×1000×651000×400×16×25650×250×16×2480010031000×1400400×1200300×65085011041000×1000400×1400300×600650110注)方案3、4框架柱含型钢率分别为6.2%和4%;方案5为箱型柱和工字型梁。
表2B 级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m )结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度170160140120筒体框架-核心筒220210180140筒中筒300280230170剪力墙全部落地180170150130部分框支150140120100框架-剪力墙非抗震设计6度、7度8度876抗震设防烈度表4B 级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比表3A 级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度9度框架、板柱-剪力墙5432框架-剪力墙5543剪力墙6654筒中筒、框架-核心筒6654彭水力:某超高层建筑结构方案比选OCT 2009No.102009年10月第10期基于综合考虑,土材料建造;由于混合结构在经济性、防灾、抗风、抗震及防抗连续倒塌等性能上具有一定的优越性,近年在一些超高层建筑中得到了推广应用。
综合以上分析,本工程结构体系可选择筒中筒结构体系或框架-核心筒结构体系,初步确定5个结构方案进行比选,详见表5。
3方案比选采用PKPM 系列的SATWE 三维空间分析软件对表5的各方案进行整体建模分析,结果表明在风荷载和地震作用下,各方案的楼层侧向刚度均可满足规范要求(楼层层间位移角小度还存在优化的空间;另一方面,由于楼层数较多,竖向荷载总值较大,导致竖向构件的结构截面(特别是中、下部楼层)由轴压比控制。
因此,以下对5个方案的比较主要从与建筑功能使用的协调、减轻结构自重和合理使用材料等3个方面着手分析。
表6~8是其中一些主要的分析估算结果。
从表6可见,采用方案5(钢框架-钢筋混凝土筒体)对减轻结构自重方面具有较明显优势,但采用钢框架-钢筋混凝土筒体方案会涉及到防火、防腐等表55个结构方案及结构材料结构材料框架柱框架梁核心筒钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土型钢混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土型钢型钢钢筋混凝土结构方案1234钢筋混凝土框架-筒体(框-筒)钢筋混凝土筒中筒(筒中筒)型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体(框-筒)型钢混凝土框筒-钢筋混凝土筒体(筒中筒)钢框架钢筋混凝土筒体框筒42表9方案2整体分析结果广东土木与建筑OCT 2009No.102009年10月第10期问题,并且从表8可见该方案的用钢量较大。
从表7可见,采用方案1(钢筋混凝土框架-筒体)需要较大的首层框架柱截面,影响建筑使用面积,且从表8可见该方案的混凝土工程量较大,结构自重也相对较大;采用方案2~4则结构单位面积重量相近,相比之下,方案2(钢筋混凝土筒中筒)既能符合建筑平、立面和使用功能要求,又能在结构材料用量方面具有优势。
综合以上分析,并同时考虑建筑平、立面和使用功能要求,建议首选方案2(钢筋混凝土筒中筒),方案3、4可作为备选方案。
需要指出的是,由于受设计阶段和设计条件的限制,现阶段的5个方案均有进一步优化的空间。
4首选方案(方案2)的整体分析结果本工程的平面尺寸为48m ×47.6m ,结构方案比较及结构整体分析结果(见表9)表明,结构在两个主轴方向的抗侧力刚度非常接近,且高宽比介于5~5.5之间,属于比较规则的结构体型,采用常规的结构体系已能满足有关规范的要求,而不需要采用特别的结构措施(如设置伸臂构件、支撑等)来加强抗侧力刚度及抗扭刚度。
上述方案2(钢筋混凝土筒中筒结构)是一种安全、合理、经济的结构方案。
方案2的1~6层框筒柱截面为1000×1200,若改用型钢柱,截面可减小至1000×1000,可增加有效使用面积约53m 2,但结构造价亦有所增加。
5结束语结构方案应从自身特点(高度、高宽比、规则性等)出发,综合考虑构件截面、材料用量等因素进行比选,从而实现结构安全、经济、适用的目标。
参考文献[1]GB 50011-2001建筑抗震设计规范[S ][2]GB 50010-2002混凝土结构设计规范[S ][3]JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程[S ][4]DBJ T 15-46-2005广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》补充规定[S ]△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△[12]Narasimhan ,S.,Nagarajaiah ,S.,Johnson ,E.A.,and Gavin ,H.P.Benchmark problem for control of base isolated buildings.CD -ROM Proc.3rd World Conf.on Struct.Contr.,Como ,Italy[13]P.TAN ,A.K.AGRAWAL and Y.PAN.Near-filed effectson seismically excited highway bridge equipped with non-linear viscous dampers.Bridge structures.2005(1)(上接第18页)43。