摘要：介紹某高層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并對該高層方案的計(jì)算模型和關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)作介紹。

　　關(guān)鍵詞：高層,剪立墻結(jié)構(gòu),局部框支框架轉(zhuǎn)換

　　工程概況

　　本工程位于廣東連州市，該地區(qū)為不抗震地區(qū);本工程為集商場、辦公、車庫和公寓一體的高層建筑;地下一層為設(shè)備房和消防水池，地上1~2層為商場，3層為辦公樓，4~5層為停車庫，6層~23層為公寓;建筑總高度為77.25m。由于功能的復(fù)雜和布局的限制，本工程只能采用剪力墻+局部框支框架轉(zhuǎn)換。

　　2.結(jié)構(gòu)體系的確定

　　本高層地處連州，屬于不不抗震地區(qū)，該建筑的總高度為77.25m;考慮本工程的復(fù)雜性，故本工程按抗震烈度6度第一組設(shè)計(jì)。

　　由于建筑功能的要求，本工程2-5軸/2-F軸和2-5軸/2-H軸的位置在1~5層做1200x1400的框支柱，作為6層以上2-5軸/2-F軸和2-5軸/2-G軸的位置的兩道剪力墻的轉(zhuǎn)換框架。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5011-2010第6.1.1條的條文說明的第5條，僅個(gè)別墻體不落地，例如不落地墻的截面面積不大于總截面面積的10%，只要框支部分的設(shè)計(jì)合理且不致加大扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，仍可視為抗震墻結(jié)構(gòu)，其適用最大高度仍可按全部落地的抗震結(jié)構(gòu)確定。所以本工程按抗震墻結(jié)構(gòu)確定抗震等級，轉(zhuǎn)換框架和傳力路徑的剪力墻按框支框架確定。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第10.2.6條：對部分框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級宜按本規(guī)程表3.9.3條的規(guī)定提高一級;和第10.2.2條：帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，其剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起，宜取至轉(zhuǎn)換層以上兩層且不宜少于房屋高度的1/10;查表3.9.3得：本工程的-1~8剪力墻按四級抗震設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)換框架和傳力路徑的相鄰的剪力墻(下圖1陰影部分)按一級抗震設(shè)計(jì);轉(zhuǎn)換框架梁按二級抗震設(shè)計(jì);8層以上全部按四級抗震設(shè)計(jì)。

　　3.計(jì)算分析

　　3.1計(jì)算程序的選用

　　本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用廣夏GSSAP軟件分析計(jì)算;該程序采用墻元模擬剪力墻。

　　3.2程序使用的注意事項(xiàng)

　　(1)程序平面輸入時(shí)應(yīng)注意人工指定框支柱、框支梁。在平面輸入時(shí)應(yīng)正確指定轉(zhuǎn)換構(gòu)件,確保程序計(jì)算時(shí)能按相關(guān)規(guī)范規(guī)定,對轉(zhuǎn)換構(gòu)件在水平地震作用下的計(jì)算內(nèi)力進(jìn)行放大,對框支柱的水平地震剪力進(jìn)行調(diào)整等。

　　(2)對于一字型墻肢出現(xiàn)與其平面外方向的樓面梁連接時(shí),為降低梁端彎矩對墻的不利影響,在程序計(jì)算中將梁與墻相交處作鉸接處理,減少梁對墻產(chǎn)生的平面外彎矩。此時(shí),在墻與梁相交處設(shè)置暗柱,并按計(jì)算確定其配筋。

　　(3)剪力墻之間的連結(jié)梁應(yīng)根據(jù)具體情況指定為連梁或框架梁。對一端或兩端與剪力墻相交的梁會在程序中默認(rèn)為連梁,計(jì)算中程序會對其剛度進(jìn)行折減后再計(jì)算其內(nèi)力;而對跨高比較大(>5)的連梁,其受力模式接近框架梁,此時(shí)應(yīng)將該類梁人工定義為框架梁,以求內(nèi)力分析的準(zhǔn)確。

　　4.結(jié)構(gòu)分析的主要結(jié)果

　　1).層側(cè)向剛度比的比值不滿足的已經(jīng)放大該層的地震剪力;本層/上層的樓層承載力比值均滿足規(guī)范要求。

　　2).扭轉(zhuǎn)第1周期/平動第1周期=1.574274/2.441209=64.49%

　　3).

　　4).

　　從上表可以看出，該樓屬于扭轉(zhuǎn)Ⅰ類不規(guī)則。

　　5). 柱傾覆力矩占比例均少于10%。

　　從本工程的模型計(jì)算結(jié)構(gòu)中可以看出,在該結(jié)構(gòu)布置情況下,結(jié)構(gòu)的周期、位移、轉(zhuǎn)換層上下剛度比等指標(biāo)均能滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的要求。

　　5.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)

　　1)框支柱設(shè)計(jì)

　　本工程框支柱抗震等級為一級,軸壓比限值為0.6。框支柱主要截面取120OX1400,計(jì)算結(jié)果表明,兩個(gè)框支柱的受力較為均勻,軸壓比分別為0.42、0.59。因而,轉(zhuǎn)換層下框支柱的變形一致性較好。框支柱的剪力設(shè)計(jì)值按柱實(shí)配縱筋計(jì)算并乘以放大系數(shù)1.25。柱內(nèi)全部縱向鋼筋的配筋率不小于1.2%,箍筋沿柱全高采用不小于Φ12@100井字復(fù)合箍,體積配箍率均不小于1.5%,使柱具有—定的延性,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎。框支柱在上部墻體范圍內(nèi)的縱向鋼筋伸人上部墻體內(nèi)一層,其余柱筋錨入梁或板內(nèi)。

　　2)剪力墻設(shè)計(jì)

　　墻體的水平和豎向分布筋除滿足計(jì)算要求外,同時(shí)也滿足最小配筋率的限值。(圖1)陰影部分底部加強(qiáng)區(qū)的剪力墻中按規(guī)范要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,約束邊緣構(gòu)件的縱筋配筋率控制≥1.2%,且體積配箍率的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第10.2.6條的要求。

　　3)框支梁的設(shè)計(jì)

　　本工程框支梁抗震等級為二級，本工程的框支主梁的梁高2700mm，梁主筋配筋率除滿足計(jì)算外,還不小于0.4%,上部主筋沿梁全長貫通,下部主筋全部直通到柱或墻內(nèi),沿梁腹部設(shè)置不小于Φ20@150的腰筋,于梁中部設(shè)置—排Φ20的抗裂縱筋,抗裂縱筋根數(shù)同箍筋肢數(shù),梁箍筋Φ14@100全長加密。

　　4)轉(zhuǎn)換層的樓板設(shè)計(jì)

　　轉(zhuǎn)換層中轉(zhuǎn)換框架傳力路徑的樓板均為180mm,配置雙層雙向的鋼筋，鋼筋每個(gè)方向的總配筋率不宜少于0.6%。

　　6. 小結(jié)

　　通過對本工程的設(shè)計(jì)，對局部框支框架轉(zhuǎn)換有了一個(gè)更深刻的認(rèn)識，對相關(guān)規(guī)范有個(gè)更深刻的了解。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)

　　[2]《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)

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