某大底盘双塔工程的结构设计
作者:谢飒 周丽
来源:《装饰装修天地》2017年第17期
摘 要:本文根据分析整理某学校大底盘双塔结构整个设计过程,着重介绍框架双塔结构的抗震计算对比分析,以及针对计算分析结果所采取的抗震加强措施,最后阐述了对本工程中几个突出问题所采取的处理方法。
关键词:框架双塔结构;模拟分析;加强措施 1 工程概况
该工程为大底盘双塔结构,地上裙房1层相连为学生食堂。上部2个塔楼分别为学生宿舍,1、2号塔楼含裙房均为6层。建筑屋顶为坡屋面。设计使用年限 50年,基本风压 W0=0.30kN/m2,基本雪压 S0=0.20kN/m2,建筑物地面粗糙度类别 B 类,场地土类别Ⅱ类,基础抗震等级1级,地震设防烈度为 7°,设计基本地震加速度 0.15 g,设计地震分组第3组,建筑抗震设防类别为丙类。平面如图1所示。 图1 结构平面布置图 2 结构上部布置
(1)该工程建筑高度23.40m,为钢筋混凝土框架结构,按《建筑抗震设计规程》DB62/T25-3055-2011规定学校教学用房及学生宿舍用房抗震类别为乙类,抗震等级提高一级为1级。项目层高首层4.0米,其余各层均为3.6m。
(2)对于大底盘结构来说,裙房的崁固端在裙房顶板,因此对裙房屋顶的楼板设计要求更为严格。大底盘裙房为学生食堂,裙房跨度多数为6.6×7.6m。设计将二层楼板塔楼底面即食堂屋面加厚至 130mm,分塔第一层即建筑三层楼板加厚至120mm, 楼板均采用钢筋双层双向配置。框架柱混凝土强度三层以下等级采用 C35, 梁、板等混凝土构件的强度等级均采用 C30。
3 上部结构计算
大底盘结构的振动特点是大底盘以上各塔楼之间的变形相互之间没有直接影响,根据《建筑抗震设计规程》DB62/T25-3055-2011中7.5.3条规定大底盘双塔宜同时进行整体及单塔模型的校核。本工程使用中国建筑科学研究院编制的系列软件 SATWE 进行针对性计算分析,分塔计算结果见表1、2。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
SATWE计算表明结构的刚重比均满足结构整体稳定要求,也满足结构计算可不考虑重力二阶效应的不利影响要求。结构计算的有效质量系数均大于90%;由于大底盘在二层处竖向收进,计算时人为指定为加强层,提高该层抗剪承载力。
本层与上一层结构的受剪承载力之比最小值均大于0.80。抗侧刚度均不小于其上一层的70%或其上相邻三层侧向刚度的80%。罕遇地震作用下薄弱层(部位)的最大弹塑性位移角均小于1/50。
从计算结果看,各控制指标均满足规范限值的要求,构件基本无超筋超限,框架柱最大轴压比0.64,主要受力构件配筋适中,说明结构布置基本合理。 4 结构加强措施
本工程的结构设计除满足规范的一般要求外,还采取如下结构措施:
(1)由于食堂整体连接的一层部分平面尺寸超过55.0m较多,为减小施工其间混凝土的干缩裂缝、温度应力及温度裂缝,宿舍与食堂整体连接的一层部分楼板及屋面板沿长方向设置通长钢筋并适当提高楼板配筋率;约30m~40m左右设置施工后浇带(在60天后浇筑)以解决混凝土收缩应力问题。
(2)宿舍结构单元外围与裙房连接的框架柱在一层抗震等级提高至一*级,纵向钢筋的最小配筋率不小于2.0%,柱箍筋全高加密,箍筋直径不小于12mm,体积配筋率不小于1.5%。裙房屋面连接体的屋面梁适当增加纵向钢筋配置。加大裙房屋面处板厚为130mm,其上一层板厚为120mm。
(3)楼梯梯板起步处设置滑动支座,以减小梯板斜撑作用对结构局部刚度的影响。 (4)对楼板局部开大洞形成的单边梁,梁箍筋全长加密,箍筋直径不小于12mm,并设置抗扭纵筋,直径不小于16mm,抗扭纵筋间距100mm。
(5)配筋计算,取消强制刚性楼板假定,对于坡屋面结构单元,配筋计算时人工指定坡屋面板为弹性板6。 5 结语
本工程通过采用多种结构分析,通过对电算结果的分析,多次调整结构布置优化结构构件设计,使得结构主要控制指标能满足规范有关要求,通过合理的结构选型及布置,采取有效的结构加强措施,使工程能达到预期的性能目标。 参考文献:
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
[1] 中华人民共和国建设部,混凝土结构设计规范G B 5 0 0 1 0 -2010 [2] GB 50011—2010.建筑抗震设计规范.[S]. [3] DB62/T25-3055-2011.建筑抗震设计规程.[S]. 作者简介:
谢飒(1982—),性别:女,民族汉,籍贯:甘肃,学历:本科,职称:中级,研究方向:结构设计
周丽(1980—),性别:女,民族汉,籍贯:甘肃,学历:硕士,职称:中级,研究方向:结构设计。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容