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林樹枝:高層建筑結構的設計難度分析

來源:中國幕墻網收集整理  作者:林樹枝  日期:2018-7-9
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  隨著城市的發展,原有城市建筑特點無法滿足人口聚集的需要,所以城市建筑向空間、縱向發展已成為必然。高層建筑的發展已有100多年的歷史,其根本原因主要有:經濟發展、城市人口密集、土地資源減少、科技進步等。隨著鋼結構技術的發展和多種高性能建筑材料的產生,對于高層建筑的要求已不僅限于滿足使用,建筑形式和審美要求也越來越重要。

  本篇文章內容由[中國幕墻網]編輯部整理發布:

效果圖

平面圖

  項目特點:

  全鋼構、逆作法

  不用外腳手架及木模板

  絕大部分建筑材料為可回收材料

  工期短、建筑垃圾少

實景圖

  案例十二:廈門世僑中心

  主樓:

  帶支撐的內鋼框架-蜂窩形鋼 網格外筒結構體系,23層,112米。

  主樓平面:矩形,49.60×33.60m,高寬比2.93。

  外圍蜂窩形鋼網格:方鋼管斜柱+框架梁。

  內部框架:8根鋼管混凝土柱+X和Y 向各兩跨支撐。

  外圍框架梁與外圍斜柱剛接,樓面框架梁與核心筒鋼管混凝土柱剛接,與外圍梁(或外圍斜柱)鉸接。

  樓蓋:鋼梁-鋼筋桁架組合樓板結構。

效果圖

  結構體系

  結構計算模型

  案例十三:廈門世茂海峽大廈

效果圖

效果圖

  結構體系:

  (1)外框設置6根巨柱(見右圖),截面形式為圓鋼(詞條“圓鋼”由行業大百科提供)管混凝土柱或型鋼混凝土柱,最大柱 截面直徑為3.2m,混凝標號為C70。

  (2)沿建筑高度,結合建筑的機電層設置三 道環形桁架,桁架高度為2層高,即6m+3.6m, 沿立面的分布詳見圖4.2,環形桁架上下弦所在樓層的樓板厚度調整為300mm,以更好的發揮 環形桁架與混凝土核心筒間的協同工作作用。

  (3)巨柱與環形桁架間設置次框架,次框架 的立柱為600x600的箱型截面;次框架梁暫定為高度為1000mm的H型鋼梁,以方便與巨柱、次柱及樓面鋼梁的連接。

  (4)芯筒墻體的厚度及布置同原設計,但墻體混凝土等級在60層以下為C60,以上為C50。

  結構體系:

  環形桁架與巨柱在一起形成巨型框架,且可以作為“虛擬伸臂”起到協調核心筒與外框的作用,一定程度上改善了結構的抗側剛度,改善了常規伸臂桁架的一些不足之處,如巨柱的位置要求、外筒與巨柱豎向變形的差異引起的附加內力等。

  但限于桁架高度有限,且“虛擬伸臂”對樓板及環形桁架桿件的剛度要求很高,故結構 效率相對常規伸臂桁架略低。

  次框架填充于巨柱與環形桁架間,主要起到傳遞豎向荷載的作用,故次柱截面尺寸可顯著減小,改善了建筑的立面及室 內效果,能較好的實現業主的要求。

  案例十四:廈門國際中心

  廈門國際中心總建筑面積18.56萬平方米,建筑高度339.88米,地下4層,地上61層,集超甲級寫字樓、單元式辦公、高檔會所、觀光等為一體,是福建省第一高樓。

  主體結構(詞條“主體結構”由行業大百科提供)采用鋼筋混凝土核心筒+ 鋼框架+鋼支撐體系。

效果圖

  結構抗側力體系選型

  • 抗側力體系:框架-核心筒-巨型支撐-伸臂桁架

  結構布置-核心筒

  混凝土:C60

  翼墻厚度1300mm~800mm

  腹墻厚度750mm~700mm

  結構布置-框架柱

  外框架柱

  矩形鋼管混凝土柱

  鋼材:Q345GJ

  自密實混凝土:C70~C50

  結構布置-巨型支撐

  結構布置-標準層

  框架梁

  焊接(詞條“焊接”由行業大百科提供)H型鋼

  鋼材:Q345

  樓板 核心筒內130mm(現澆) 核心筒外120mm(組合) 加強層200mm(組合)

  結構布置-加強層

  案例十五:建發國際大廈

  樓地面以上共48層,建筑高度 215m,采用鋼管混凝土-鋼梁-混凝土核心筒體系,利用設備層布置兩個加強層(15、31層),樓面采用組合樓板。

  核心筒外圍剪力墻厚度,底部為900mm,四層以上為700mm,鋼管混凝土柱外徑約為1300mm~ 1450mm,柱子的豎向傾斜隨建筑立面傾角約1 -6度。

  外圍框架梁與柱剛接,內部徑向框架梁與墻鉸接、與柱剛接,伸臂桁架與墻剛接、與柱鉸接。

  總層數:48層 加強層:15層,31層

  案例十六:廈門東南國際航運中心

  廈門東南國際航運中心--建筑模型

  廈門東南國際航運中心--建筑剖面

  廈門東南國際航運中心-- 26~40軸結構模型

  廈門東南國際航運中心-- 40~26軸結構模型

  廈門東南國際航運中心--二層結構布置圖

  廈門東南國際航運中心—六層結構布置圖

  廈門東南國際航運中心—十層結構布置圖

  廈門東南國際航運中心—十五層結構布置圖

  廈門東南國際航運中心—十七層結構布置圖

  廈門東南國際航運中心—二十二層結構布置圖

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