高层建筑钢筋混凝土结构设计.docVIP

精品论文 参考文献 高层建筑钢筋混凝土结构设计 徐云海 深圳市新城市规划建筑设计有限公司 518172 摘要：高层建筑的钢筋混凝土结构设计是一个比较复杂的过程，每个小失误都有可能导致建筑出现各种质量问题。钢筋混凝土结构与钢结构相比，具有位移小和刚度大、舒适等优点。在我国的高层建筑中大多采用了钢筋混凝土结构，所以钢筋混凝土的结构设计问题也就非常重要。本文根据工程案例，对钢筋混凝土结构的设计进行探索。 关键词：钢筋混凝土结构;结构设计 一、工程概述 某广场工程由A、B、C、D四栋塔楼组成，邻近公寓区，设计使用年限为50年，采用框架抗震墙钢筋混凝土结构，抗震墙抗震等级二级，四塔楼地下一层以上框架为二级，其余为三级;公寓区的框架抗震等级为三级、抗震墙为二级; 由于场地类别为Ⅰ类，抗震构造措施按三级采取。 二、结构设计 该工程由于其独特的外形、奢华的功能和极致的内部净空要求，出现大空间和大外挑阳台，且梁高受限，结构设计密切结合结构受力和建筑空间，借助预应力和变宽度梁来实现大跨度和长悬臂，给建筑师留下充分发挥想象的空间，尽可能节省建设成本。 该工程主次梁底平齐，按梁段变宽度，感官上易于接收，有利于支模。设计注明一排纵筋放不下时可置于板内，尽可能减少有效高度的损失。置于板中的纵筋锚固满足梁柱节点构造，弯锚入支座可不入柱。梁宽大于柱时，梁箍筋连续，梁柱纵筋在箍筋缺失处用U形箍卡实。大跨度变宽度框架梁梁端弯矩变化较快，负筋延至跨中1/3处显然没有必要，设计按梁段配筋。 为切实保证安全，悬臂梁的实际配筋按计算配筋1.2倍放大。 由于采用预应力，混凝土强度等级较高，为克服裂缝的出现，楼板均采用双层双向通长配筋，局部不足或受力复杂需加强处，如大悬臂等处再附加板筋。 预应力钢绞线市场综合费用约为13000元/t，设计强度为1110N/mm2; HRB400 热轧钢筋市场综合费用约为6000元/t，设计强度为360N/mm2; 前者性价比大约是后者的1.423倍。为充分利用预应力的成本优势，尽量用预应力筋替代非预应力筋。 （1）广场的结构设计 广场建筑体现动感效果，外挑阳台奇偶层分布，每层悬臂呈波浪形渐变。内部空间无具体分隔且净空较大，考虑到空间使用的灵活性，活荷载均取3.5kN/m2。 A、B栋柱间最大跨度为17.2m，最大悬臂9m，梁高650mm。C、D栋柱间最大跨度为25.8m，最大悬臂12.62m，梁高700mm。大跨度变宽度梁的端部截面宽度900～1400mm，跨中段梁宽500～700mm，按挠度计算布2～4束7ф15有粘结预应力钢绞线。部分次梁布2～3根ф15无粘结预应力钢绞线。梁板混凝土强度等级均采用C40，墙和柱采用C60～C40。最大柱截面1250mmtimes;1250mm，剪力墙的最大厚度650mm。SATWE计算分析的各项结果都符合规范要求。结构平面见图2～图4。 地下室基本柱网为8.6times;8.6。大巴可直接下到地下车库，要求净空大，地下一层和夹层的梁高统一为 400mm。框架梁宽度按梁段在250到700mm之间变化，每根框架梁均布2根ф15无粘结预应力钢绞线。 一层为园林景观和架空花园，荷载大，尽量减少自重和无效填充。在地下夹层以外的梁高可不受净空限制，梁高为780mm(地下室顶板厚度180mm+烟雾感应器要求的梁最大突出高度600mm) ; 夹层以内的梁高为400～500mm。中心园林范围采用反梁，为夹层留出空间，梁高680。根据1%～2% 配筋率改变梁宽度，尽量用预应力筋替代普通钢筋，预应力筋采用有粘结和无粘结相配合避免钢筋超配。 （2）公寓的结构设计 公寓E栋最大悬臂为8.m，梁截面300～1600mmtimes;650mm，根据计算采用有粘结和无粘结相结合的方式来施加预应力。图5为8层结构平面。为应对过大的悬臂，且柱内侧的平衡又不足，对受弯大的柱在内侧施加预应力，以纠正柱子的大偏心(图6)。 三、基础设计 广场基础埋深 11.3m。经过爆破，场地均为微风化花岗岩，岩石新鲜，岩质坚硬，裂隙不发育，仅少许地点有渗水。地质勘察报告提供的微风化花岗岩承载力特征值5000kPa，采用独立柱基(图7) 。地下室面积较大，为防止收缩的累积和地下水的渗透，地下室底板直接浇筑在基岩上。在基础浇筑前，先清洗岩面，底板混凝土厚度不小于300mm，混凝土强度等级C35，下层用ф10@1