对称连体的高层建筑结构设计
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浅析双塔连体结构的设计【摘要】邯郸市中道房地产开发有限公司中道大厦为高99.95m的双塔连体结构,结构形式为钢筋混凝土框架—核心筒结构。
介绍了连体复杂高层的设计要求点。
【关键词】连体结构;滑动支座1工程概况邯郸市中道房地产开发有限公司中道大厦位于邯郸市丛台路与东柳大街交叉口东北角,为商业办公综合楼,地下2层,地上为两栋28层的双塔,在24、25、26层采用钢结构连廊相连,裙房4层。
总建筑面积为75867㎡,其中地下建筑面积14866㎡,地上建筑面积61001㎡。
建筑主体高度为99.95m,建筑结构形式为钢筋混凝土框架—核心筒结构,其中地下1-2层为小汽车库、自行车库及设备用房,层高分别为4.2m、4.7m,地上1至4层为商业,层高为4.8m,5至28层为办公,层高为3.3m,建筑效果图及计算模型如图1,2所示。
式中δ1e(δ2e)—两侧建筑架空连廊高度处连廊跨度方向小震弹性水平位移;β大—大震作用于小震作用之比;2—计及大震作用下结构进入弹塑性阶段后弹性刚度退化影响架空连廊跨度方向一侧最小宽度b,应为:b≧wc+bcwc—连廊跨度方向防震缝宽bc—架空连廊结构跨度方向最小支撑宽度本工程通过计算得出在罕遇地震作用下架空连廊处弹塑性水平位移为387mm,采用的滑动支座的滑移量满足在罕遇地震作用下的位移要求,各方向滑移量为400mm。
滑动支座应能满足在正常使用状态下的功能要求,该支座由专业厂家设计制作。
4结语本工程属于连体多塔的复杂高层,采用弱连接形式两端均为滑动支座,对于这种结构形式,由于两塔可以相对独立运动,不需要通过连体部分进行内力和变形协调,因此连接体受力较小,架空连廊采用钢结构及轻型维护结构,减轻连廊部分重量,使其支座部位受力减小,对抗震有利。
参考文献[1] gb50011-2010,建筑抗震设计规范[s].[2] jgj3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程 [s].[3] gb50007-2002,建筑地基基础设计规范 [s].[4] gb50010-2010,混凝土结构设计规范 [s].[5] 陈岱林,赵兵,刘民易。
南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计3篇南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计1南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计南京金鹰天地广场位于南京市鼓楼区将军山路8号,是南京市中心地带的重要商业中心。
该建筑由三栋不同高度的塔楼及中央商业裙房组成,总建筑面积约20万平方米。
其中,西塔是55层、高290米的超高层建筑,是南方地区高度最高的超高层建筑之一。
该建筑的设计与施工由国内知名的建筑师与工程师团队完成。
本文将对其超高层三塔连体结构进行分析与设计。
一、整体结构设计南京金鹰天地广场的超高层三塔连体结构采用了异型空心钢结构。
设计师们在设计中融入了抗震、自重与风压等因素,力求将建筑的安全性与美观性兼顾。
其中,钢结构采用了空心和实心两种构造形式,使得三栋塔楼可以在高度上呈现出流畅的曲线。
这样的设计方案不仅增强了整个建筑的空间感,同时在光影角度也起到了一定的作用。
二、各个建筑结构的区别南京金鹰天地广场的三栋塔楼高度不同,造型各异,因此其结构设计也各有特点。
其中,西塔是最高的一栋,整个建筑高度与重量均超出其他两个塔楼。
为了增强西塔的刚度与稳定性,设计师们在其周围设计了一个六组合边形,有效地降低了弯曲应力。
同时,在设计中还采用了钢结构构件,使得整个建筑的重量能够更加均匀地承受荷载,并减轻施工难度。
另外,东塔和南塔的结构设计比较类似,主要采用了楼板上覆盖式钢梁,使得整体结构更加均匀。
同时,在防风、减震等设计方面也采用了相似的技术手段。
三、建筑师的设计意图在南京金鹰天地广场的设计中,建筑师们主要考虑到了人文与环境因素。
因此,除了结构的优化设计之外,他们还在外立面的设计上体现了大量的文化元素。
其中,金鹰的“鹰”造型,使得建筑结构非常凸显,同时静态与动态的结合呈现了一种融合之感。
同时,东塔、南塔、中间裙房的造型也分别采用了不同的建筑元素,如砖墙、玻璃幕墙等,呈现出一种多彩多姿的视觉效果。
四、总结南京金鹰天地广场的超高层三塔连体结构,既具有良好的建筑结构与安全性能,又体现了人文与环境意义。
浅谈高层建筑连体结构施工技术
高层建筑连体结构施工技术是指将多个建筑物以一定的连接方式连体在一起,以形成一个整体结构的施工技术。
这种技术在高层建筑的设计和施工中得到了广泛应用,它可以提高建筑物的整体性能,增强抗震和抗风能力,同时节约土地资源,提高土地利用效率。
高层建筑连体结构施工技术的关键是连接方式的选择和连接节点的设计。
根据建筑物的结构特点和使用要求,可以采用不同的连接方式,如钢梁连接、钢筋混凝土梁板连接、钢筋混凝土墙板连接等。
连接节点的设计要考虑到连接的可靠性和整体结构的稳定性,需要合理选择连接的形状、尺寸和材料。
高层建筑连体结构施工技术的施工过程包括以下几个步骤:
首先是准备工作,包括对连接部位的测量和定位,同时需要准备好连接所需的材料和设备。
然后是连接件的制造和加工,根据连接的要求,制造出符合要求的连接件,如钢梁、钢筋混凝土梁板等。
接下来是连接件的安装,根据设计要求,将制造好的连接件安装到连接位置上,并进行固定和加固,确保连接的稳定性和可靠性。
最后是整体结构的加固和调整,对已连接的建筑物进行加固和调整,以增强整体结构的稳定性和性能。
高层建筑连体结构施工技术也存在一些挑战。
首先是施工难度大,需要合理选择连接方式和连接节点的设计,同时需要掌握技术要求和施工规范,以确保施工质量。
其次是施工期限较长,需要对建筑物进行加固和调整,可能会延长施工时间。
连体结构的施工还需要考虑到建筑物的使用要求和功能需求,对施工过程的协调和管理提出了更高的要求。
南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计共3篇南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计1南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计南京金鹰天地广场位于南京市区核心商业区,店铺、商场、娱乐场所、餐饮店等一应俱全,是南京市著名的购物中心之一。
其中的超高层三塔连体结构更是备受瞩目。
超高层三塔连体结构是指三座高层建筑结构连接在一起,形成一个整体的建筑物。
在这个结构中,三座塔的间隔和角度都经过了仔细的设计和计算,以确保整体建筑物的稳固和安全。
在该结构中,三座塔的高度分别为238米、218米和198米,呈不规则形状,因此需要仔细的设计和计算。
经过多次模拟和试验,设计师们最终决定采用下列结构:首先,三座塔的构造均由混凝土墙和钢筋混凝土柱组成。
这样的结构可以有效地分散塔的重量和抵御风力对建筑物的冲击。
其次,具有连接作用的桁架结构被安装在三个建筑物的顶部。
这些桁架被设计为强大的承重结构,稳固地将整个建筑物连接在一起。
最后,建筑物中心的空心部分被设计为一个大型的钢结构管柱,可以有效地支撑整个结构。
此外,管柱的外形还可以增加建筑物的美感和视觉效果。
在实际建造过程中,设计师和建筑师密切合作,精确地量化每个方面,以确保结构的完整性和稳定性。
这包括选择合适的建筑材料、精确的构造方法、考虑天气因素和对建筑物进行必要的测试和评估。
总体来说,南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构是一项由各个方面组成的复杂工程,但最终,通过建筑师和设计师团队的努力,他们成功地建造了一座美观、稳定、安全的高层建筑。
这对于南京城市的现代化建设无疑是一件巨大的财富,同时也表明了中国设计和建筑创新的潜力和实力南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构是一项具备极高复杂性的工程,但经过建筑师和设计师的精心设计和严格施工,成功地建成一座高度稳定、安全、美观的高层建筑。
该项目体现了中国在设计和建筑方面的创新潜力和实力,为南京现代化建设注入了新的动力和活力。
此次成功实践不仅对于本项目具有指导意义,也为未来高层建筑的开发提供了有益的借鉴南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计2南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计南京金鹰天地广场位于南京市江宁区,是一个集购物、餐饮、娱乐、文化等多功能于一体的城市综合体。
某超高层高空连体设计[摘要] 本文介绍了某项目三栋超高层在百米高度避难层处的连体设计。
包括连桥结构选型、连桥与塔楼连接方式的选取,强连接节点构造、弱连接支座形式的选取。
[关键词] 高空连体;刚性连接;滑动支座0 引言因建筑对外观效果的追求,或者高容积率社区对休闲场地的需要,近年来越来越多的高层建筑设置空中连桥形成连体结构。
以往大跨度连桥较多用于低层结构中。
相关震害表明:大部分连体结构中连接体破坏多,塔楼破坏少;连接体与塔楼刚性连接时,连接体破坏导致塔楼在连接处破坏;连接体坠落情况较多,主要是由于连接处处理不善、滑动支座宽度不够等引起;跨度相对大、位置较高的架空连廊更容易发生严重破坏;架空连廊偏心设置在建筑物的端部时易发生严重破坏。
现在发展起来的高层建筑连体结构具有连接体的位置高、跨度大的特点,受力复杂,震害影响大,其结构的抗震性能如何,能不能在地震中经受住地震的考验,还是一个未知数,因此需要做详细的研究工作。
1 工程概况项目地上三栋超高层塔楼,三栋塔楼在百米高架空层处通过两个连桥相连,属于超限高层项目。
项目位于抗震设防6度区,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第一组,T g=0.35s,抗震设防分类标准为丙类。
基本风压ω0=0.55kN/m2(50年一遇)及0.35kN/m2(10年一遇)[1]。
1#楼结构高度约250m(63层),底部三层为商业,标准层公寓层高3600mm;2#、3#楼结构高度约150m(40层),首层以上为标准层住宅,2、3#楼标准层层高分别为3400mm、3150mm。
连桥建筑功能有泳池、天空休闲吧等,连桥采用钢桁架,其跨度34~40米,宽19m,高度3.5m。
连桥的结构方案、连桥与塔楼的连接关系及连接节点做法是该项目结构设计的重难点,本文拟就上述问题进行详细分析论证,确保结构安全可靠。
图1 建筑效果图图2 连体层建筑平面示意图2 连接体结构选型高层塔楼之间连接体一般跨度大,多采用钢结构,尽量减轻自重,从而减小地震作用。
高层连体结构的设计要点张葳【摘要】连接体的设置,使得连体结构相对于普通塔楼具有扭转效应明显和连接体部分受力复杂等特点.结合近些年来的研究成果,针对以上特性,归纳总结了连体结构的设计方法与要点,并将某实际工程作为案例,进行分析设计,为工程设计人员在实践中提供参考.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2019(045)012【总页数】2页(P49-50)【关键词】连体结构;连接形式;舒适度【作者】张葳【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU3181 连体结构介绍连体结构指除裙房以外,两个或多个塔楼之间带有连接体的结构。
其属于复杂的结构体系,因此在分析设计过程中,需采用合理的计算模型和有效的构造措施,保证结构安全可靠。
2 连体结构设计要点2.1 塔楼部分根据高规要求,连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面布置和刚度,宜采用双轴对称的平面形式。
在方案阶段应按此原则控制,尽可能选择相似的塔楼形体[1]。
当受限建筑布置无法满足时,结构应采取措施来使各塔楼刚度接近,同时应增强各塔楼自身的抗侧和扭转刚度。
连体结构存在大量的参与系数很小低阶振型,在计算时应注意选择足够多的振型来满足设计的精度要求[2]。
同时应补充单个塔楼的计算,确保连体失效后,塔楼可以独立承担地震作用不致发生严重破坏。
2.2 连体部分2.2.1 连接体桁架形式连接体可以采用斜腹桁架或空腹桁架等形式。
比较而言,斜腹桁架传力路径明确,弦腹杆受力均匀,构件以轴向受力为主,而空腹桁架相反,构件轴力小、弯矩大。
在相同的安全储备下,空腹桁架用钢量比斜腹桁架大很多,因此在建筑允许条件下,优先采用斜腹桁架更加经济合理[3]。
2.2.2 连体结构的连接连接体与塔楼的连接主要分为强连接和弱连接。
强连接一般用于刚度大跨度大的连接体,连接体与塔楼刚接,有利于连接体和塔楼的协同工作。
弱连接更适用于刚度小跨度小的连接体,通长连接体一端与塔楼铰接,一端做成滑动支座或两端均做成滑动支座,减弱连接体和塔楼之间的相互作用。
高层连体建筑结构的施工技术摘要:随着高层建筑、超高层建筑的发展,建筑连体结构的应用也变得越来越广泛,连体结构就是指除了裙楼以外,两座或两座以上塔楼之间带存在连续体的结构形式,该种施工结构特殊,在施工过程,很容易出现各类问题,因此,技术和工艺的把控十分关键。
本文针对建筑连体结构的施工技术探讨重点进行阐述。
关键词:高层建筑;连体结构;施工引言为满足社会各个领域的发展需求,必须重视高层建筑项目建设,且此类建筑的规模在不断扩大,旨在顺应时代的发展趋势。
为提高高层建筑施工质量,连体结构施工技术扮演着重要的角色,该结构对高层建筑整体结构的稳定性、安全性等发挥着重要的作用。
一、高层建筑连体结构的概述近年来随着社会经济的发展,对新颖结构形式的需求日益俱增,在高层建筑迅速发展的历程中,出现了大量复杂体型的超高层建筑,高空连体结构就为其中典型的一类。
该类结构体系的特点是连体部位处于高空,跨度大,施工工艺较为复杂,同时塔楼之间由于连体而形成较强的空间耦联作用,其施工过程的分析模型、受力性能要比一般高层建筑结构复杂得多。
二、连体结构形式连体结构形式主要可以分为:普通钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、型钢混凝土结构、钢结构、平面以及空间桁架和空腹桁架等结构形式,这几种不同的结构方式有着各自的特点和使用范围,对于上述双塔的连体结构方案最终选定位采用型钢筋混凝土结构的型式。
采用型钢筋混凝土结构具有如下特点。
①连接安全、可靠,由于连体两侧采用型钢混凝土柱,型钢梁与柱的连接施工简便,连体水平于竖向均有较大的刚度,连体竖向挠曲变形大大减少;②自动化水平比较高,现场焊接工作量大;③此种结构形式增加了结构的整体刚度,有限元模拟分析后表明连体以上的至顶部结构的侧向位移明显减小;④有利于协调结构竖向沉降变形差和水平方向的变位;⑤可以有效减轻结构自重,减少水平地震作用,结构的延性较好,对于抗震比较有利;⑥大大降低了由于混凝土收缩和温度变化引起结构开裂的可能性;⑦降低连体结构梁的高度和连体的总高度,增加了建筑的使用面积;⑧为采用吊模施工省去高空施工平台创造了很好的条件,大大降低了施工的难度和复杂程度,增加了施工的安全性,也使施工工期大大缩短。
浅论对称连体的高层建筑结构设计
摘要:本文结合工程实例,针对对称连体高层建筑的结构设计进行阐述,通过结构布置、结构概念设计以及计算分析等,提出了在设计过程中应采取的构造措施。
关键词:高层建筑;结构设计;对称连体;构造措施
中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:
工程概况
某工程位于河南省郑州市郑东新区,该建筑地下2层,地上15层,建筑高度59.00m。
地下两层为地下车库(人防区域)和设备用房,地上一、二层为商业裙房,主楼为15层写字楼。
本工程主楼为框架——核心筒结构,裙房为框架结构,建筑结构安全等级二级,地基基础设计等级乙级,主体结构设计使用年限为50年。
地下室防水等级二级,地下水埋深-2.95米,地下室混凝土抗渗等级p8,屋面防水等级ⅱ级。
本工程建筑抗震设防类别丙类,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值0.15g,设计地震分组第二组,场地类别ⅲ类,特征周期tg=0.55sec,建筑结构的阻尼比0.05。
本工程主楼基础采用cfg桩复合地基,裙房基础采用长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩作为抗拔桩,主楼及裙房整体采用平板式筏板基础。
结构设计
2.1 结构布置
本建筑两个主楼均为框架核心筒结构,布置及刚度基本对称,平面基本柱网8.4x8.4m,核心筒剪力墙厚度外筒300,中间200,钢筋砼柱及型钢砼柱截面900x900,主楼顶部三层采用连体结构相连成为整体,实现大空间办公的要求,连体部分跨度25.2米、宽度25.2米。
连体部分采用三榀三层高的钢桁架与两栋主楼刚性连接,与钢桁架相连的六个框架柱采用型钢砼柱直接生根于基础,在保证钢桁架刚性连接的同时,有效地降低了框架柱的轴压比,减小了柱截面,为地下车库的布置提供了有利条件。
钢桁架的弦杆采用焊接h型钢,并向主楼延伸一跨至核心筒,延伸跨框架梁采用型钢砼梁,在充分保证结构整体刚度的同时,提高了结构的延性,有效保证了剪力的传递。
桁架腹杆采用焊接方钢管,弦杆、竖腹杆、斜腹杆中心线在节点区交汇于一点,腹杆与弦杆、弦杆与型钢砼柱内钢骨均采用刚性连接。
2.2 结构概念设计
①适当增强两个塔楼的抗侧刚度,以减小楼层的侧移和层间位移角。
②优化两个塔楼核心筒的剪力墙布置及墙体厚度,增强结构的抗扭刚度,减少结构的扭转效应。
③连体部分共四层楼板,在每个楼层处设置水平弦杆,布置三片整层钢桁架与楼层处的弦杆构成一个整体,和楼板以及构造水平支撑协同作用,使其具有足够的竖向抗弯(抗剪)刚度、水平抗弯(抗剪)刚度,并满足承载力设计的要求。
④与钢桁架直接相连的六个框架柱采用型钢砼柱生根于筏板,与型钢砼柱直接相连的框架梁采用型钢砼梁,以保证连接的可靠性,并使连体与塔楼实现连续平稳过渡。
2.3 连体结构设计
2.3.1连体部分在竖向荷载作用下的传递路径:楼面——次梁——主梁——钢桁架——主楼的型钢砼柱——基础,在竖向荷载作用下,连体受弯,对主楼的不同楼层产生相应的拉压应力。
为保证连体部分竖向荷载的有效传递,采取以下措施:
①钢桁架采用三层高的整层桁架,桁架弦杆与腹杆刚性连接,增强桁架的竖向抗剪刚度。
②与连体直接相连的框架柱采用型钢砼柱生根于基础,与连体间接相连的框架柱采用型钢砼柱,并将型钢向下延伸一层,充分保证连接的可靠性以及框架柱的延性。
③与型钢砼柱直接相连的框架梁采用型钢砼梁,型钢砼梁与型钢砼柱连接节点区柱内型钢贯通,梁内型钢与柱内型钢可靠连接,有效增强连体端部构件及节点的延性,节点构造满足相关规范的技术要求。
④连体部分楼面次梁采用焊接h型钢,与钢桁架的弦杆采用铰接,有效传递楼面竖向荷载。
2.3.2 连体在水平荷载作用下的传递路径:立面幕墙——楼板——主楼。
在水平地震力作用下,连体协调两塔楼变形而使得整体结构的刚度增大、周期减小,自身则产生较大的竖向及水平变形,为
保证水平荷载的有效传递并增强两塔楼的协调工作性能,采取以下措施:
①连体所在楼层顶部、底部的楼板厚度取180mm,并向主楼延伸至核心筒所在跨;连体所在中间两层的楼板厚度取150mm,并向主楼延伸一跨,以增大楼面的整体刚度。
②连体所在楼层以及下一层的楼板配筋整层采用双层双向配筋,并适当加大配筋率(尤其加大连体所在顶部、底部楼板的配筋)。
③钢桁架两侧第二跨对应位置设置两道构造性的水平支撑,与楼板一同传递水平力,并适当增强连体的水平抗剪刚度。
2.4 结构弹性计算分析
两个塔楼与连体由于采用刚性连接,在计算时进行整体建模计算。
主楼的结构弹性分析采用satwe和midas分别进行计算,以利于校核计算结果。
satwe及midas分别采用刚性楼板假定(连体部分楼板为弹性板)来计算结构的动力特性、楼层位移、层间位移角、周期比等;杆件内力分析及构件设计等采用satwe的弹性板模型进行分析。
采用satwe和midas进行反应谱分析时,均考虑偶然偏心和双向地震作用,对二者分析计算的结果进行比较发现,两个程序的计算结果基本一致(例如,结构的扭转周期比:satwe,
tt/t1=0.774;midas,tt/t1=0.778),结构弹性分析结果基本可行。
根据midas模型的计算结果,分析连体楼层在中震作用下楼板的应力分布及极值,例如连体部分第1振型的自振频率4.15hz。
塔楼与连体连接处楼板的拉应力较其他部位大,尤其是转角处,这些部
位的楼板在设计中加强其构造措施。
在水平地震作用下,连体由于协调两塔楼的变形而使得自身产生较大的竖向及水平的弯剪变形,尤其是钢桁架的端部斜腹杆,设计中适当加大这一杆件的壁厚,保证连体主要受力构件的中震弹性。
设计中采取的构造措施
①连接体及与连接体相连的结构构件在连接体高度范围及其上下层,抗震等级提高一级。
②与连接体相连的框架柱在连接体高度范围及其上下层,柱箍筋全长加密,轴压比限值按其他楼层框架柱的数值减小0.05采用。
③与连接体相连的剪力墙在连接体高度范围及其上下层设置约束边缘构件。
④连接体及与之对应的主楼楼板、连接体上下层楼板配筋采用双层双向配筋,连接体底层楼板和顶层楼板厚度加厚之180mm,并向主楼延伸两跨;连接体中间两层楼板厚度加厚至150mm,并向主楼延伸一跨。
⑤与钢桁架直接相连的框架柱采用型钢砼柱,与型钢砼柱直接相连的框架梁采用型钢砼梁,与型钢砼梁对应另一端的框架柱采用构造型钢砼柱,构造型钢砼柱内型钢向连接体以下延伸一层。
⑥钢桁架腹杆采用方钢管,腹杆与弦杆采用刚性连接,各构件中心线重合。
⑦由于建筑高度小于60m,充分考虑经济性因素,设计时,除核心筒四角的剪力墙边缘构件按框架核心筒结构考虑外,其余剪力墙
均按框架剪力墙结构执行。
⑧钢桁架两侧第二个柱间对应位置加设构造性水平交叉支撑,水平支撑顶部距离楼板底部150mm,使水平支撑不承受竖向荷载,仅传递水平力。
⑨与钢桁架直接相连的六个框架柱以及同列的另外两个框架柱采用型钢砼柱落地,抗震等级提高一级。
4. 结语
①本工程计算程序采用satwe和midas分别进行计算,最大层间位移角、周期比、剪重比、抗剪承载力等计算结果基本吻合,满足相关规范的要求。
②结构中布置的型钢混凝土构件均满足地震作用下的性能设计指标,与连体直接相连的型钢混凝土构件满足中震弹性要求。
③计算过程中,两个塔楼核心筒外围剪力墙连梁首先发生屈服甚至破坏,表明结构设计中布置的连梁首先进入塑性状态进而破坏,发挥了结构抗震设计中“第一道防线”的作用,符合建筑的抗震概念设计。
④施工中的沉降观测表明,两个塔楼沉降均匀稳定,这表明桩基及筏板设计中采取的相关措施是可行的、有效的。
⑤上部连体所在楼层的办公空间使用效果良好,表明结构设计时采取的间隔设置整层钢桁架的措施是必要的,充分保证了建筑的使用功能。