钢管混凝土叠合柱在某超限高层办公楼中的应用.pdf
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1、安徽建筑 2 0 1 1 年第4期【 总1 7 9 期) 钢管混凝土叠合柱在某超限高层办公楼中的应用 Con cr et e-Fi l led St e el Tubu l ar Lam i na t ed Col umns Tr eat m en t of a Ul t r a-Li m i t High Ri s e Bu i l di ng 李 澄 ( 中 建国 际 ( 深 圳) 设 计 顾问 有 限 公 司, 广 东 深 圳 5 1 8 0 4 8 ) 摘要: 钢管混凝土叠合柱具有延性好、 承压能力强、 防火性和耐久性强的特点, 目 前已在许多高层建筑中得到使用。文章分析了叠合柱的受力
2、特 点 , 对典型 的节点构造进行 了设计介绍 。 关键词 : 叠合柱; 轴压比; 节点设计 中图分类号: T U 3 9 2 3 文献标识码: B 文章编号: 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 1 ) 0 4 0 1 3 1 0 3 1 工程概况 项 目位于深圳市中心商务区, 建筑面积 5 X 1 0 4 I 1 , 地下 3层 , 地上 4 2层 , 平面尺寸 4 6 2 m X 3 4 2 m,结构主体总高度 1 6 5 5 m, 为 高度超限结构。根据建筑功能及结构受力体 系, 采用框架 一核心简结构体系, 楼面梁板采 用钢筋混凝土楼盖体系。建筑效果图如图 1 所示 。
3、本项 目抗震设防烈度 7 度 0 1 0 g ,场地 类别为二类, 地震分组为第一组。 框架及核心 筒的抗震等级均为一级。5 0年基本风压为 0 7 5 k N m , l O 0年基本风压为 0 9 0 k N m 。 根据 广东省实施 ( J G J 3 2 0 0 2 ) 补充规定 , 按 5 0年重现期 基本风压( 0 7 5 k N m z ) i t 算结构的水平位移 , 按 1 0 0年重现期基本风压( 0 9 0 k N m ) 计算 图 1 效果图 收稿 日期 : 2 0 1 卜 ( ) 5 2 6 作者简介: 李澄( 1 9 8 0 一 ) , 女 , 广 东深圳人, 毕业
4、于 华南理工大学, 硕士, 工程师, 国家注册一级结构 工程师。 叠合柱截面尺寸要求 表 1 注: 表中B 、 H为叠合柱截宽、 柱高; D为 钢管外径; t 为钢管壁厚。 各段截面验算结果 表2 结构承载力。 没计初期 , 采用混凝土柱方案 , 底层柱截面尺寸达到 1 4 0 0 m m1 4 0 0 m m, 影 响了建筑有效使用面积, 而且柱因层高只有 4 m , 形成了剪跨 比 小于 2 的短柱 , 对 抗震不利。 与业主沟通并综合考虑后, 最终确定结构下部采用钢管混凝土叠合柱 ( 以下简称“ 叠合柱” ) , 结构上部采用普通钢筋混凝土柱, 采用叠合柱底层柱截面 可减小至 1 l O
5、 O mm X 1 1 0 0 m m。结构标准层平面布置图如下图 2 所示。 叠合柱是由核心区的钢管混凝土和钢管外的钢筋混凝土叠合而成 ( 如图 3 所示) 。 核心区由钢管及钢管内混凝土组成, 具有钢管混凝土柱的特点, 承载能力 高、 延性好 , 能充分发挥高强混凝土的承载能力。外包区为混凝土内设纵筋和箍 筋组成 , 能承担部分轴压力 , 同时对核心区钢管提供约束 , 改善了钢管的局部稳 定性。 因钢管外包混凝土, 钢管表面无需作防火 、 防腐防锈处理, 具有良好的防火 性和耐久性。对于钢筋混凝土楼盖体系, 采用叠合柱能提供较好的锚固, 形成良 好的节点连接和结构整体性。 进行结构整体弹性
6、内力和位移计算时,由于 s A T WE软件中不能指定圆形 钢管叠合柱截面, 仅有矩形钢管叠合柱截面 , 需将叠合柱截面刚度进行等效, 转 换成方形钢管叠合柱截面, 以获得叠合柱的设计轴力、 弯矩、 剪力等内力。 结 构 设 计 与 研 究 应 用 安 徽 建 筑 匿 2 0 1 1年第 4期( 总 1 7 9期 ) 安徽建筑 结 构 设 计 与 研 究 厘 用 冒 垒 Q Q 9 6 0 0 7 50 8 2 5 0 1 4 0 0 3 6 0 0 4 0 0 0 4 2 0 0 40 5 0 75 0 8 jI l 8 i l I l l I I I It l l i lI 冲 萨埘1i
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