超高层商业建筑混凝土框架核心筒结构设计

1、超高层商业建筑混凝土框架-核心筒构造设计超高层商业建筑混凝土框架-核心筒构造设计随着城市人口的增多，我国的高层商业建筑也逐渐如雨后春笋，高层建筑最大限度地节约资源节能、节地、节水、节材，从论文联盟.Ll.而为人们提供安康、舒适的空间及环境。更加适应城市化的进程。一、工程概况某广场地处繁华地带，是集商业、办公、酒店式公寓等多项功能的建筑复合体，地下5层、地上42层以及出屋面水箱间、构架等，主楼地上1层至6层为商业、餐饮；7层至14层、16层至23层用于办公；15层、25层为避难层；24层为空中会所；26层至42层为项级酒店式公寓，房屋高度160。地下5层主要用于机械式停车及设备机房，高度202。

2、屋面上有钢构架围护造型。裙房地上6层部分7层，裙房屋顶标高为40700。本工程采用框架-核心筒构造，在地面以上主楼、裙房之间设置缝宽200的抗震缝。二、地基与根底设计拟建的工程场地地形平坦，为人工开挖的基坑。场区地貌形态类型单一，岩石种类单一，岩脉发育，岩体强度较高；场区赋存地下水，主要为基岩裂隙水，根据水质分析结果断定，在强透水层和干湿交替的条件下，按最不利因素考虑，拟建场区地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性，对钢构造具有弱腐蚀性。工程建筑场地0000相当于绝对标高5500。主楼采用筏板根底，根底底板厚度为2400，裙房及外围地下室也采用筏板根底，底板厚为1200。另设

3、抗浮锚杆，锚杆孔直径为180，锚杆孔中距为2，长度为375。根底底板混凝土强度等级为35，抗渗等级为1.0Pa，添加混凝土微膨胀剂。底板混凝土强度拟采用R60强度，按40计算。在主楼与裙房之间设置沉降后浇带，地下室同时设置温度后浇带。地下室外墙采用现浇钢筋混凝土，墙厚为400一600一800，混凝土强度等级为35，抗渗等级为12Pa08Pa，添加混凝土微膨胀剂。三、构造设计一设计的根本参数图1为办公标准层层高4构造布置示意图，图2为公寓标准层层高37构造布置示意图。构造分析根本参数为根本风压：07kN主楼，100年一遇考虑、06kN裙房，50年一遇考虑，地面粗糙度：B类，特征周期：04s，地震

4、荷载：6度005；场地类别：II类；地震分组：二组；抗震等级：框架2级裙房及主楼地下2层地下5层为3级，简体2级主楼地下2层地下5层为3级，主楼加强层及上下各1层框架、核心筒取1级；构造阻尼比：取004。二计算分析及特点本工程主要采用高层建筑构造空间有限元分析与设计软件-SATE进展构造整体分析.计算说明为风荷载起控制作用，构造位移控制指标按222取用即为1584。本工程主楼标准层建筑宽275、内筒宽95、长315，外柱至内筒最远间隔 128、最近88。采用型钢混凝土框架，钢筋混凝土简体构造，即：主塔采用混凝土简体考虑构造及延性在角部等内置H型钢骨，不参与计算，十字形钢管混凝土芯柱，型钢混凝土

5、梁办公部分次梁采用混凝土梁。工程高宽比H=667，内筒宽为总高的119。内筒高宽比远远小于标准建议112，是本工程的最大特点。为此综合分析了不设加强层、设加强层伸臂桁架方案、设加强层刚性墙方案等几种方案，分析计算说明需设置加强层以进步整体刚度。计算过程中调整了墙肢及梁柱截面，为便于设备管线通过工程两个6层高的加强层同时也是设备层、避难层，设置了大体积混凝土水箱、电力机房，确定了伸臂桁架的构造加强方案。三设计中应注意的事项1由于下部以商业、办公为主，上部以公寓为主，综合考虑周期折减系数取08，以0作为嵌固端经楼层剪切刚度比拟现有建筑条件可以满足此结论。2核心筒26层以下短向两端轴、轴壁厚800、

6、其余壁厚500除部分小隔墙200厚，长向轴、轴壁厚800，柱采用钢管混凝土芯柱1500，内置十字形型钢两方向高均700，壁厚30，混凝土均为60；核心筒26层及以上短向两端壁厚600、其余壁厚400除部分小隔墙200厚外，长向壁厚800，柱采用钢管混凝土芯柱l300，内置型钢两方向高均为600，壁厚25，混凝土均为50；钢骨梁采用450 x750及400 x750，内置型钢H450 x250 x16x25及H450 x200 x16x20，钢构采用Q345B；外框架钢骨梁与钢管混凝土芯柱刚接，连接外框柱与核心筒墙肢的钢骨梁两端刚接为此对墙内未设有钢柱处采用内置槽钢与型钢梁内钢梁连接，并考虑塑性

7、铰外移，次梁均为铰接；伸臂桁架竖杆及斜腹杆采用钢骨混凝土截面，内置600 x400 x35的钢骨计算时便于计算按纯钢构，混凝土起耐久作用。3核心筒外楼面采用钢筋混凝土楼板，协调外围钢框架与核心筒在程度荷载作用下的变形。4主楼地下室长约114、宽约736，000楼层考虑单向梁间隔3方案、B2一B4考虑了无梁楼盖方案，B5那么考虑人防荷载。5由于风荷载起控制作用，连梁刚度折减系数取08。主要计算结果如下：T1=55s、T2=47s、T3=35s；风荷载作用下的楼层层间位移角接近限值，同时考虑到抗震标准指出的多遇地震标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移计算时，对弯曲变形为主的高层建筑可以扣除构造整体

8、弯曲变形，故计算结有一定的刚度余量保证。伸臂桁架斜腹杆的强屈比自下而上约为：07、05、04，竖杆的强屈比白下而上约为：039、036、02。本工程顶部构架高40，为西高东低，采用纯钢构造外覆玻璃幕墙，但顶部露空以便擦窗机可以工作，此时风荷载取值中论文联盟.Ll.的风荷载体形系数经与审图机构沟通确定为s=26，即分别考虑每侧幕墙的风压与风吸常规13的2倍从而大幅度增大了本工程的侧向风荷载引起的弯矩，这也是最终确定按222高度控制构造整体指标的根据。四型钢混凝土框架的应用本工程主要节点设计需考虑型钢梁和混凝土墙内置钢骨连接时钢筋的布置，为此与钢构加工单位沟通，采用图2所示为十字柱和钢骨梁节点，加

9、快施工进度。此外，由于采用型钢混凝土框架而非钢框架，施工时不能使得混凝土简体施工和外围框架施工进度差异较大。由于采用的混凝土等级较高，设计提出建议采用含碱量6的低碱水泥。钢构造焊接分为两类，其中手工电弧焊要求采用e5015或e5016低氢型焊条，焊条应符合?低合金钢焊条?gbt5118的规定。埋弧焊：=焊丝和焊剂采用F5014一H08nA或F5014一H10n2，应符合?埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂?GBT12470-2022的规定。采用其它牌号时，熔敷金属强度、延伸率、冲击功等均应与Q345B相匹配，并经设计确认。当采用2=气体保护焊时，2应符合?焊接用二氧化碳?HGT2537的规定：2含量应

10、不低于999，水蒸汽与乙醇总含量不得高于0005=，并不得检出液态水，当瓶内气压低于1Pa时，应停顿使用。2焊接用焊丝采用ER503，应符合?气体保护电弧焊用碳钢，低合金钢焊丝?GBT=8110的规定。对厚度10钢板的拼接全熔透焊缝，钢柱与钢梁上、下翼缘的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱在钢梁及其上、下各600范围内的组合焊缝全熔透焊缝，桁架与钢柱连接的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱横向加劲板与翼缘的全熔透焊缝，十字形柱、工字形柱翼缘安装焊缝全熔透焊缝要求焊缝质量到达一级；工字形柱腹板的安装焊缝V形坡口加垫板，十字柱腹板安装焊缝K形坡口，反面清根焊，十字形柱腹板与翼缘的组合焊缝，十字形柱腹板与腹板的组合焊缝一级焊缝除外，K形