兰州中广大厦超限高层钢骨混凝土结构设计

发表于2006-05-15     2458人浏览     2人跟帖     总热度:10  

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广州远洋公寓钢结构设计特点

摘要:本文论述广州市第一栋高层钢结构的设计特 点,并着重介绍了高层钢――混凝土混合结构在设计及建造中应注意和解决的问题。
关键词:混合结构 结构设计 钢框架
一. 概 况
  广州远洋公寓大厦是远洋宾馆新建的一栋兼汽车库、办公公寓为一体的高层建筑。地上30层,地下3层,建筑面积20000M2,总高度为103m,标准层层高3.20m,地上1~10层为可以停放200辆汽车的立体汽车库,
11层以上为公寓,顶部有餐饮及娱乐设施。建筑外形与二十年前建造的远洋宾馆互相呼应成为一体。
  由于远洋公寓大厦建地窄小,地处交通要道,混凝土结构施工很不方便。同时,为了提高建筑面积的使用率,增强抗震性能,加快建造周期,由开始的混凝土结构方案改为钢框架――钢筋混凝土剪力墙方案。按照这个方案已于2000年底封顶,成为广州市第一栋高层钢结构,也是国内迄今最高的钢结构住宅建筑。
二. 结构方案的选取
  1.
钢框架――钢筋混凝土剪力墙混合结构。由于原来是钢筋混凝土结构,保留了钢筋混凝土剪力墙,这种结构形式的优点是较全钢结构造价低,楼电梯的墙既是承载又是分割墙;缺点是施工复杂,尤其是由于本工程的建筑平面特点混凝土墙不能先于钢结构施工,影响钢结构的进度。本文第三节将说明解决途径。
  在原混凝土结构的结构布局条件下,利用钢结构大柱网的特点,将1、3、4轴上的四排柱改为三排柱,1/4轴上仅保留G轴上一个柱,减少了柱子,减小了柱截面,发挥了钢结构的优势,为租售楼创造了有利的条件。
  2.
钢框架――支撑体系的纯钢结构方案:这个方案也可以较好地满足建筑平面的要求。结构优点是自重轻、地震作用小、减小了钢――混凝土剪力墙结构平面的刚度偏心影响,有较好的延性。缺点是较钢――混凝土混合结构造价高。经过竣工后的实际比较,为了使钢――混凝土混合结构施工合理,采用本文第三节方案后,实际用钢量与纯钢结构已相差很少。
三. 钢骨混凝土剪力墙的采用:
  1. 为什么本工程中采用钢骨混凝土剪力墙:
  1)
合理的施工流水作业,加快工期。本工程建筑平面中剪力墙未形成独立的筒形结构,不可能先行施工,国内很多钢――混凝土混合结构是筒中筒结构,筒体可以先于钢结构6~10层浇注混凝土墙体,而后安装钢结构。如果本工程采用一般混凝土剪力墙,钢结构与墙各层需同步施工,必然影响钢结构的进度,失去了钢结构快的优势。因此,本工程在混凝土剪力墙中设置钢柱梁及斜撑,组成临时稳定的结构,与钢框架同时安装形成整体框架――支撑结构,安装之后逐层浇注钢筋混凝土墙。这样安装钢结构与混凝土作业分别进行,相互没有影响。
  2)
钢――混凝土混合结构在施工中由于钢梁的安装误差与混凝土墙的施工误差相差近十倍,由于混凝土墙的偏斜经常发生钢梁很难就位的情况。在本工程中于墙内设置钢骨后,与钢梁连接的预埋件和墙内钢骨柱相连,可以控制钢结构误差之内使钢梁准确的就位,不会再发生钢梁难安装的问题。
  3)
本工程十层以下为停车库,由于需满足200辆车位,面积很紧张,按照车辆布局要求,1轴剪力墙不可能上下贯通,需结构作局部转换,上部墙内的钢骨在下部形成钢骨混凝土柱作为支承构件之一,较好的满足上下转换结构的要求。
  4) 钢骨的设置使钢骨混凝土剪力墙提高了承载能力及延性。经计算,增加钢骨柱可以减小混凝土截面及竖向钢筋,提高墙体抗压弯的承载能力。
  2.钢骨混凝土剪力墙的构造及施工:
  钢骨设置于墙端及转角处,在外接钢框架梁处挑出钢牛腿并连接预埋件,上边再焊接连接板与钢框架梁腹板用高强度螺栓相连。
  由于墙内钢骨柱及梁较小,作为临时支撑结构,在该状态下按6层钢框架――支撑结构承受风及常规荷载计算,可以满足侧向位移限值要求。因此,在施工时要求安装钢结构与浇注灌混凝土相差不得超过6层。
  实践证明,在施工中设钢骨混凝土墙做法达到了预期效果。由于墙内设置钢骨,用钢骨增加约15kg/M2 。
四.结构分析及钢结构设计:
  1.结构分析:
  本工程为一般钢――混凝土混合结构,设有很特殊之处,使用了SATWE及美国ETABS软件计算分析,风荷载取值:基本风压0.5km/M2,风载系数1.4,由于周边高层建筑较多,风荷按增大1.3倍计算,地震设防为7度,Ⅱ类场地上,地震作用各系数按混凝土结构取值。
  经计算结构主要特征如下:
  结构自振周期;Tx=2.95秒 Ty=3.13秒
  风载作用下结构侧向位移:
  2. 钢结构设计
  1)钢构件:地下一层框架柱、梁为钢骨混凝土结构,

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超高层钢结构施工技术与管理

  由我局承建的亚洲第一高楼――深圳地王商业大厦在社会各界和各级领导的关心与支持下,已于95年六月提前封顶。这不仅是中建三局的骄傲,也是海峡两岸建筑同仁的共同骄傲,它标志着我国在高度尤其是超高层钢结构建筑施工领域的重大突破。
  一、“光辉的历程”――我局超高层钢结构施工历史回顾
  同发达国家相比,超高层钢结构建筑在我国起步较晚,成熟及可借鉴的经验不多。改革开放以来,许多“高、大、新、尖”的现代化建筑如雨后春笋般耸立,成为国民经济高速发展的重要标志。而钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强等优势和特点被人们广泛应用于高层尤其是超高层建筑中。中建三局以其“敢为天下先,争创第一流”的企业精神和勇于承接“高、大、新、尖”工程的胆魄和实力,瞄准了这块尚待开垦的沃土,发挥大型企业的技术和设备优势,于1986年率先承建了当时全同第一座超高层钢结构的建筑――高165.3m的深圳发展中心大厦,仅10个月便完成了主体11000吨钢结构施工任务,垂直最大偏差25mm,提高了美国AISC规范程度的标准,并首先运用CO2气体保护半自动焊用于超厚钢板焊接的新工艺,刻苦钻研、反复攻关,终于成功地解决了130mm超厚钢板的焊接技术。填补厂国内超厚钢板焊接的空白,整个工程的焊接质量10O%超声波探伤,100%合格,达到了国际一流水平。该工程成套施工技术的成功应用,使在我国起步较晚的超高层钢结构安装施工技术向前跨进了一大步,深圳发展中心大厦钢结构成套安装技术因此分别获1988年、1989年度中建总公司科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。
  由于在深圳发展中心大厦超高层钢结构安装中取得的重大成功,1987年又中标承建了我国第一座全钢结构超高层建筑,高146.5米的上海国际贸易中心大厦,仅用7.5个月的工期便“安全、优质、高速”地完成了主体10470吨钢结构的施工任务。钢结构主体垂直度偏差仅为17mm。提高了日本JASS规范标准,焊接100%探伤,100%合格,受到业主及各界的高度赞誉,该工程荣获上海建筑质量最高奖――“白玉兰”奖和国家建筑业最高奖――鲁班金像奖。此后我们又承建了上海太平样大饭店、新金桥大厦及①界广场等国内具有较高声望的钢结构工程,特别是1995年6月9日封顶的高383.95m的深圳地王大厦,我局仅用1年零12天(比合同工期提前两个多月)便安全、优质、高速地完成了24500吨主楼钢结构的施工任务,主体垂直度总偏差向外17mm,向内25mm,提高了精度,仅是美国AISC规范允许误差的1/3(向外51mm,向内76mm);焊缝延长米60万(其中立焊、斜立焊缝占1/7)100%探伤,100%合格,优良率达94%,并创造了施工全过程中构件无一坠落,人员无一伤亡的奇迹和两天半一层楼的九十年度“深圳新速度”。罕见的工期、一流的质量和安全得到业主、总包及社会各界的高度赞誉。
  去年8月,深圳地王大厦主楼超高层钢结构安装施工技术通过了国家级鉴定。与会专家一致认为:地王大厦是我国近十年才起步的超高层钢结构工程的代表作,表明我国高层钢结构施工技术在以往成功基础上又取得了重大的进步,地王大厦超高层钢结构安装施工技术达到了国内领先及国际水平。
  从深圳发展中心到上侮国贸、从上海国贸到深圳地王大厦是我国在超高层钢结构安装发展史上从无到有、施工技术由弱到强的里程碑,代表着三局在近十年超高层钢结构发展史上的光辉历程。
  二、超高层钢结构自装施工技术
  因有幸参与了在我国钢结构发展史上具有划时代意义的三个主要超高层钢结构工程:深创发展中心大厦、上海国际贸易中心和深圳地王商业大厦的施工组织与管理,结合高层钢结构的工艺流程与特点:(构件验收→吊装→量控制→高强螺栓→焊接及其检测→压型钢板与熔焊栓钉)。超高层钢结构安装施工技术主要体现在以下七个方面:
  1、构件进场,验收与堆放
  2、塔吊的选择、布置及装拆
  3、吊装
  4、测量控制
  5、焊接
  6、工期及质量控制
  7、安全施工
  下面我结合深圳地王大厦主楼超高层钢结构的施工情况就这些问题同各位专家和同仁交流一下超高层钢结构施工经验和体会。
  1、构件的进场、验收与堆放
  场地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难,对越高层钢结构工程而言,相对紧张的工期内构件堆场要求更高更严,这个问题不处理好必将对吊装及整个工程施工造成严重影响。地王大厦施工初期,由于构件堆场较多,钢结构进场量大,需堆叠2-3层,如没有周密的进场计划,势必造成现场构件进场顺序的混乱,其结果是:需要的构件压在下面,不用的构件放在上面,不仅验收工作无法进行,而且存在着大量的翻料、找料等重复工作。后来在强化现场管理及构件进场计划的基础上,着重抓了堆场布置、构件的堆放顺序等工作,除根据吊装需要周密的进场构件外,还根据

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wangtao114

内蒙古 呼伦贝尔 | 结构设计

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