智慧城市生活体验馆钢结构设计分析研究.pdf
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1、交通与土木工程河南科技Henan Science and Technology总第807期第13期2023年7月收稿日期:2022-12-08作者简介:赵勇(1987),男,硕士,工程师,研究方向:钢结构设计分析;孙佳佳(1990),男,硕士,研究方向:建筑与土木。智慧城市生活体验馆钢结构设计分析研究赵勇孙佳佳(安徽寰宇建筑设计院,安徽合肥230051)摘要:【目的目的】针对大跨度钢结构梁柱转换关键节点、超长结构楼板温度裂缝等问题,对智慧城市生活体验馆进行钢结构设计分析研究。【方法方法】基于关键节点的数值模拟、超长混凝土温度控制技术对超长混凝土楼板升温降温进行模拟分析。【结果结果】结果表明:本
2、研究提出的大跨度钢结构梁柱转换关键节点构造加强措施方案科学合理,超长结构楼板温度裂缝控制措施在实践中能有效降低温度裂缝的出现。【结论结论】本研究为同类钢结构工程设计提供技术参考。关键词:钢结构;大跨度转换梁;温度裂缝控制中图分类号:TU391文献标志码:A文章编号:1003-5168(2023)13-0090-04DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.13.018Analysis and Research on Steel Structure Design of Smart City LivingExperience MuseumZHAO YongSUN Ji
3、ajia(Anhui Huanyu Architectural Design Institute,Hefei 230051,China)Abstract:Purposes Aiming at the key nodes of beam-column conversion of large-span steel structureand the temperature cracks of super-long structural floor,the steel structure design of smart city life experience pavilion was analyze
4、d.Methods Based on the numerical simulation analysis of key nodes andthe temperature control technology of super-long concrete,the temperature rise and cooling of super-long concrete floor were simulated and analyzed.Findings The results show that the scheme of structural strengthening measures for
5、key joints of beam-column transfer of long-span steel structure proposed in this study is scientific and reasonable.The temperature crack control measures of super longstructure floor can effectively reduce the occurrence of temperature cracks in practice.ConclusionsThis study provides a technical r
6、eference for the design of similar steel structures.Keywords:steel structure;long-span transfer beam;temperature crack control0引言随着钢结构公共建筑数量的日益增多,无论是经济效益,还是环保效益,相较于传统建筑结构均具有明显优势,但因建筑方案设计要求不断提高,更多的超长结构、复杂建筑外观造型结构面临着温度应力控制、平面不规则、竖向不规则等问题。如何有效解决超长结构的温度应力裂缝控制问题,复杂钢结构抗震加强措施成为钢结构设计分析中重要的研究课题。通过设计实践以及紧密结合智
7、慧城市生活体验馆钢结构设计实例,本研究提出一些可行的超长结构楼板设计方案、大跨度钢结构转换梁节点的加强措施,为同类钢结构建筑设计提供借鉴1。第13期911工程概况本研究以北京城房 亳州欢乐世界智慧城市生活体验馆项目为案例,该项目位于亳州市谯城区神农大道与紫苑路交叉口西南侧,建筑总高约21 m,局部有地下室,地上四层,1层层高为5.7 m,2层及以上标准层层高5.1 m,结构采用钢框架(局部有中心支撑)体系,基础采用桩基础;工程设计使用年限为50 a,建筑结构的安全等级为二级,建筑耐火等级为二级,基础设计等级为乙级。建筑场地类别为类,场地的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速值为 0.10g,该
8、场地地震动峰值加速度max调整系数Fa为1.25。设计特征周期取0.55 s,设计地震分组为第二组。智慧城市生活体验馆概况见表1。智慧城市生活体验馆实景如图1所示。表1智慧城市生活体验馆概况类型地下室层高高度地面以上建筑层数层高平面尺寸数据参数局部负一层4.5 m结构屋面21 m4层首层5.7 m;标准层5.1 m97.8 m*44.8 m图1智慧城市生活体验馆实景2钢结构体验馆设计特点和加强措施北京城房 亳州欢乐世界智慧城市生活体验馆为多层公共建筑,建筑形体上就像海上的一艘巨型游艇(船头倾斜角度约60),长宽为104 m44 m;船头一、二层区域中间形成约700 m2挑空中庭;三、四层主体结
9、构竖向抗侧构件又落在二层顶部的大跨转换梁上;建筑屋顶增加尾部出挑约15 m的造型钢结构桁架;其特殊的象形形体需求、楼板不连续、竖向抗侧构件不连续、船头局部斜柱给结构设计带来了较大的挑战。针对该建筑的功能特点、节能绿色环保需求,其整体结构方案最终选用钢框架结构体系(含局部中心支撑);在初步确定该象形建筑多层钢结构设计方案后,经过PKPM软件计算和结构概念分析判断,该结构存在四个不规则项,分别为:规则建筑考虑偶然偏心的扭转位移比 1.04(X)/最大层间位移比 1.21(Y);二层结构楼板开洞面积26%,有效楼板宽度小于该楼层典型宽度的50%;竖向抗侧力构件不连续(9轴/C轴、9轴/D轴、10轴/
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