海口中心主塔楼钢结构方案分析与设计
- 格式:pdf
- 大小:726.30 KB
- 文档页数:6
超高层钢结构多腔体巨柱柱脚抗剪键槽施工方法概论摘要在海口塔超高层钢结构施工中,塔楼核心筒钢板剪力墙与外框巨型钢柱抗剪件形式多样且数量繁多,在具体施工过程中尤其是巨柱柱脚以及核心筒第一节钢板墙抗剪键能否准确且牢固的安装将直接关系到后期施工中巨型钢柱的安装质量,所以本文详细介绍了抗剪键槽的加工制作以及安装拆除方法,以飨读者。
关键词超高层钢结构;混凝土筏板基础;抗剪键槽;优缺点分析1 工程概况海口双子塔(南塔)超高层钢结构工程塔楼高度428m,结构屋面高度402.6m,地下4层,地上94层,总建筑面积388000m2,其中塔楼地上建筑面积为262000m2,配楼地上建筑面积约为13000m2,地下室总建筑面积约为113000m2,钢结构工程量约93200t。
地上部分分别为商业区、高级写字楼、SOHO、五星级酒店、顶级餐厅和观景台等。
地下部分为满铺式整体地下室,地下高度为-19.800m,作为机房、停车库、酒店后勤及人防等。
工程结构设计使用年限为50年。
抗震设防烈度为8.5度,耐火等级为一级。
塔楼结构样式采用外框巨型斜撑框架-核心筒-伸臂桁架抗侧结构体系[1]。
图1 海口塔工程概况示意图2 设置抗剪键槽的条件与意义在现今钢结构柱脚设计中,当水平剪力超过柱脚与混凝土基础表面间摩擦力时需要设置抗剪键,抗剪键一般与柱脚焊接多为槽钢及工字钢,主要是抗剪作用。
本工程塔楼高度为428m,而海口市处于海南岛北部为台风、地震多发区域,塔楼风荷载与抗震设防烈度较大,由于锚栓不能抗剪且与底板孔配合间隙较大,起不到限制位移的作用,因此混凝土筏板基础上需要预留抗剪键槽[2]。
3 抗剪键槽施工的常见问题在抗剪键槽施工过程中需要考虑诸多因素,如果因为某方面的疏忽造成抗剪键无法精确插入抗剪键槽中,则会造成严重的问题。
抗剪键槽不能直接与混凝土接触,应采取保护措施,防止混凝土浇筑过程中由于收缩、挤压将槽体变形不易取出;预留在混凝土基础上的抗剪键槽需要在混凝土二次灌浆初凝后将其拔出,否则混凝土凝固后很难取出;抗剪键槽的尺寸要严格按照图纸加工及制作,放置埋件时需要定位精准,槽体若制作太长则不能与抗剪键接触,若太短则需要人工剔凿混凝土,耗时耗力;因海口天气多雨,抗剪键槽内难免积水,而且雨水会将杂物冲进抗剪键槽内,因此在二次浇筑高强混凝土前应及时将抗剪键槽内的积水清理干净,并将积水抽出[3]。
海口塔项目BIM技术的应用摘要:海口塔项目作为海南省的标志性工程,设计者在项目全过程中利用BIM技术,深化应用各专业软件和协同组织项目团队工作,在方案确定和设计阶段以及施工阶段一步步加深了对BIM的理解和运用,完成了结构、机电,幕墙等各个方面的设计,并通过BIM技术对复杂结构建筑有了新的认识,在整个项目的实施过程中,对BIM技术也有了更好的应用。
关键词:海口塔;建筑工程;BIM技术;BIM应用1绪论1.1 BIM技术的简介BIM是建筑信息模型的简称,其核心就是通过数据信息建立实体的三维模型,并能通过相关模型研究建筑物的结构、稳固性等。
BIM的应用降低了建筑业风险,提高了建设的效益,其在建筑物设计施工中的应用能使工程项目建设做到“万事俱备”,BIM利用现代科技科学的建立三维模型,真实的展现出建筑物的结构、轮廓等,预防了建筑风险,使施工的每一个环节都能得到很好的掌控,确保了建设施工的工程质量和效益。
随着经济的快速发展和科技的不断进步,BIM技术越来越完善,BIM技术在工程界应用越来越广泛,BIM技术能实现不同专业、不同部门的数据共享,在建筑工程中,工程师、建筑师、设计人员、业主等不同用户能共享同一个建筑设计信息,使用共同的可视化数字模型,进行建筑结构模拟和分析,从而更加快捷的完成建筑工程施工任务,采用BIM技术能有效的提高建筑工程结构设计质量,为建筑施工提供安全保障。
现代建筑工程中,涉及到的专业知识很多,加上现代建筑生命周期长、建设周期短,传统的CAD技术已经不能满足建筑工程低消耗、低污染的要求,采用BIM技术能有效的解决这些问题,BIM技术的功能虽然强大,但其上手难度比较大,因此,设计人员要不断的提高自身的综合能力,全面掌握BIM技术,在快速高效的完成建筑工程设计任务的同时,确保建筑结构的设计质量,从而保证建筑工程的施工质量。
1.2海口塔项目的简介海口塔项目位于海南省海口市大英山新城市中心区D15地块上,是一栋集94层集超五星级酒店、SOHO式公寓、精品商业、高级写字楼、观光游览等多种功能为一体的428米超高层标志性建筑,总建筑面积为386306.23平方米,采用核心筒结构+外围巨型框架+伸臂桁架结构体系,主要由一个塔楼和位于塔楼两侧的东西裙楼所组成,塔楼地上层数94层,地上高度428米。
超高层钢结构多腔体巨柱柱脚抗剪键槽施工方法概论作者:杨振东耿光辉来源:《建筑与装饰》2018年第11期摘要在海口塔超高层钢结构施工中,塔楼核心筒钢板剪力墙与外框巨型钢柱抗剪件形式多样且数量繁多,在具体施工过程中尤其是巨柱柱脚以及核心筒第一节钢板墙抗剪键能否准确且牢固的安装将直接关系到后期施工中巨型钢柱的安装质量,所以本文详细介绍了抗剪键槽的加工制作以及安装拆除方法,以飨读者。
关键词超高层钢结构;混凝土筏板基础;抗剪键槽;优缺点分析1 工程概况海口双子塔(南塔)超高层钢结构工程塔楼高度428m,结构屋面高度402.6m,地下4层,地上94层,总建筑面积388000m2,其中塔楼地上建筑面积为262000m2,配楼地上建筑面积约为13000m2,地下室总建筑面积约为113000m2,钢结构工程量约93200t。
地上部分分别为商业区、高级写字楼、SOHO、五星级酒店、顶级餐厅和观景台等。
地下部分为满铺式整体地下室,地下高度为-19.800m,作为机房、停车库、酒店后勤及人防等。
工程结构设计使用年限为50年。
抗震设防烈度为8.5度,耐火等级为一级。
塔楼结构样式采用外框巨型斜撑框架-核心筒-伸臂桁架抗侧结构体系[1]。
图1 海口塔工程概况示意图2 设置抗剪键槽的条件与意义在现今钢结构柱脚设计中,当水平剪力超过柱脚与混凝土基础表面间摩擦力时需要设置抗剪键,抗剪键一般与柱脚焊接多为槽钢及工字钢,主要是抗剪作用。
本工程塔楼高度为428m,而海口市处于海南岛北部为台风、地震多发区域,塔楼风荷载与抗震设防烈度较大,由于锚栓不能抗剪且与底板孔配合间隙较大,起不到限制位移的作用,因此混凝土筏板基础上需要预留抗剪键槽[2]。
3 抗剪键槽施工的常见问题在抗剪键槽施工过程中需要考虑诸多因素,如果因为某方面的疏忽造成抗剪键无法精确插入抗剪键槽中,则会造成严重的问题。
抗剪键槽不能直接与混凝土接触,应采取保护措施,防止混凝土浇筑过程中由于收缩、挤压将槽体变形不易取出;预留在混凝土基础上的抗剪键槽需要在混凝土二次灌浆初凝后将其拔出,否则混凝土凝固后很难取出;抗剪键槽的尺寸要严格按照图纸加工及制作,放置埋件时需要定位精准,槽体若制作太长则不能与抗剪键接触,若太短则需要人工剔凿混凝土,耗时耗力;因海口天气多雨,抗剪键槽内难免积水,而且雨水会将杂物冲进抗剪键槽内,因此在二次浇筑高强混凝土前应及时将抗剪键槽内的积水清理干净,并将积水抽出[3]。
塔楼结构设计与运用论文(5篇)第一篇:塔楼结构设计与运用论文摘要:文章通过对结构体系的分析、对巨型转换桁架的研究、对钢板混凝土剪力墙的应用和对悬臂桁架施工的控制,实现了结构与建筑的深度融合,在实现建筑设计效果的同时提高了结构效率,降低了工程造价,取得较好的经济效益。
关键词:转换桁架;钢板混凝土;剪力墙;悬臂桁架1工程背景及概况珠海横琴保利国际广场前身为横琴发展大厦,位于珠海市横琴自贸区内,原规划及单体设计方案通过国际招标产生,由日本株式会社佐藤综合计画中得。
项目规划为地块一一栋19层主塔楼及地块二两栋副塔楼组成的群体建筑。
其中,地块一主塔楼标准层平面面宽100m,进深100m(塔楼中心设置40m×40m的内天井作通风采光使用),塔楼高度100m形成一个完美的正立方体外形。
塔楼首层为由南侧广场延伸形成的大台阶“基座”,中轴对称,仪式感极强,二层整体内缩形成标准层外挑灰空间。
整个建筑形体简洁,外立面采用节能遮阳的横向金属百叶,利用百叶后各层随机设置的办公室外空间及空中绿化平台形成了立面上韵律感的“云符”,以此造就独特的“横琴岛建筑外立面风格”——琴歌(见图1)。
图1效果图为实现建筑师的设计构想,达到“悬浮”的造型效果,原结构设计方案为:主塔楼向四周悬挑13m,布置四个落地核心筒,筒体之间跨度33.6m。
结构体系采用了带高强度预应力拉索及屈曲支撑减震的巨型转换桁架-钢框架筒-支撑结构,属于非常规结构体系。
结构体系受力复杂且效率低下,同时施工难度极大,运营维护困难且费用高昂。
主体结构建造成本概算为4169元/m2,远远高于常规项目。
2013年获取该项目后,对设计方案的建筑内外空间形态、使用功能和结构选型进行了深入研究,在保持建筑立面形态,不破坏“悬浮”效果及使用功能的前提下,结构与建筑进行了高度融合。
在结构体系选型和优化过程中,运用双向渐进优化法,不断寻找和删除结构中低效的材料,加强结构关键和最需要部位的材料使用,通过对8个结构设计方案的比选,完成了结构体系的全面优化:①结构主要体系由原来的钢框架筒-支撑体系改为常规的框架-剪力墙结构;②利用3层层高设置外挑13m、高9m的钢结构转换桁架;③核心筒从原“L”形布置改为矩形布置,核心筒之间设置部分中柱落地,最大跨度从双向33.6m减少至单向19.3m;④取消高强度预应力拉索及屈曲支撑减震,采用钢板混凝土剪力墙抗震。
海口某高层复杂连体结构实例的结构措施及楼板应力分析摘要本文尝试通过以海南省海口市某个高层大跨度连接体钢结构实际工程项目为例,浅谈在高烈度区根据本项目结构特点选取合适的结构体系和结构楼盖,以及关键楼板的楼板应力分析。
关键词:连体结构;钢筋桁架楼承板;地震;楼板应力分析1 工程概况本项目位于中国自由贸易试验区—海口江东新区。
地下一层为食堂、车库及设备用房,地下二层为车库和设备用房,地下二层局部为人防。
其立面、平面概况详见表1-1。
表1-1立面、平面概况表图1-1 主体结构模型示意图2 地震作用2.1 场地地震效应根据本工程的岩土工程勘察报告及《建筑抗震设计规范》〔GB50011-2010(2016年版)〕,场地土属于软弱土,而建筑的场地类别为Ⅱ类,设计特征周期取0.40s。
建筑场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速值为 0.30g,设计地震分组为第二组。
2.2 主要设计参数及指标根据《建筑抗震设计规范》〔GB50011-2010(2016版)〕,对于主塔楼的结构分析参数以及设计采用的建筑物分类等参数如下表2.2-1:表2.2-1 结构计算分析输入参数总体参数小震部分中震部分注:根据《钢管混凝土结构技术规程》(GB50936-2014)的第4.3.9条,本工程多遇地震阻尼比按0.04取值。
3 结构体系3.1 简述结构体系选型必须基于有效、安全、高性价比的原则,需考虑的问题包括以下几点:(1)结构体系的抗震性能;(2)连接体部分的传力路径明确,并拥有足够的刚度;(3)结构的可建性,以及每层的施工周期;(4)造价合理。
本工程裙楼5层,主楼8层,两者在3~5层相连,结合建筑及业主的意见,两者之间不设缝。
连接体部分的平面呈折角形(角度为115°),根据建筑的功能和立面需要,在连接体两侧设置跨层桁架,分别连接至裙楼和主楼的框架上,并各自向裙楼和主楼各延伸一跨。
图3-1 连接体的部分结构平面布置图本工程裙楼和主楼均采用钢框架和中心支撑共同承担风力和地震力产生的水平荷载。
海口超高层结构抗震设计摘要:办公楼高度130m,结构形式为型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒,抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g。
针对工程特点,探讨在三种结构不同结构布置方案下,计算分析各种方案,对比各项指标,找到合适布置方案。
关键词:超高层;混合结构;加强层;型钢混凝土混合结构1 工程概况项目位于海南省海口市长流起步区编号1604号地块。
总用地面积20473.49m2。
土地用途为商业、商务办公用地,其中商业占15%,商务办公占85%。
裙房面积为2.5万m2,办公楼面积约为7万m2,上部塔楼包括:A栋办公楼20层,标准层层高3.8m,建筑总高度99.4m,B栋办公楼26层,标准层层高4m,建筑总高度127.4m。
本次针对较高的B栋办公楼进行结构布置,计算并探讨各种布置方案的性能。
下部裙房包括:五层商业裙房面积2.5万m2,首层层高5.4m,其余商业层高4.5m。
设置两层地下室,根据地质报告拟采用筏板整体基础。
本工程建筑结构安全等级为二级,设计使用年限50年。
本工程按8度地震烈度设防(设计基本地震加速度0.30g),建筑场地为Ⅱ类,设计地震分组为第一组,设计特征周期0.35s,建筑抗震设防类别为丙类(标准设防)。
本工程设计基本风压值为0.75kN/m2(计算结构位移),地面粗糙度类别为B类。
本工程抗震等级:型钢框架梁柱抗震构造措施等级为一级,钢筋混凝土核心筒抗震构造措施等级为特一级。
本工程地基基础设计等级为甲级。
2 计算软件本工程设计计算所采用的计算程序:中国建筑科学研究院开发的PKPm2010系列设计软件:PMCAD、SATWE。
3 结构布置根据建筑平面功能采用三种布置方案对比,建筑平面详见图1。
三种布置方案的结构平面均在外围布置型钢混凝土框架柱,采用型钢混凝土框架梁与钢筋混凝土核心筒连接,型钢混凝土框架柱与型钢混凝土框架梁刚接,与核心筒采用刚接。
为解决高烈度区多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震作用较大,单纯采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒作为抗侧力构件难以满足规范水平位移限值要求,针对矩形平面的短边分别采取加强措施如下:(1)方案一:采取建筑物两侧全高设置支撑体系与型钢混凝土框架梁柱形成抗侧力体系与混凝土核心筒共同抵抗地震作用,详见图2。