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浅析某高层建筑基础设计

时间:2021-09-12 01:25作者:雷泽体育

本文摘要:【概要】高层建筑结构设计中,基础设计尤为重要。所谓基础不牢地动山摇,如果基础很差,那么更容易使建筑经常出现裂缝,情况严重者甚至不会造成整个高层建筑倾塌。 本文遥相呼应研究高层建筑结构设计中的基础设计,侧重阐释设计中应当留意的问题。 【关键词】基础;结构;分析 1工程概况 该项目是由10栋高层构成,地下有两个互相相连的一层地下室。其中1号栋地上27层,地下1层,由A、B、C三个单体构成,单机之间设260mm长的缝彼此脱开。

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【概要】高层建筑结构设计中,基础设计尤为重要。所谓基础不牢地动山摇,如果基础很差,那么更容易使建筑经常出现裂缝,情况严重者甚至不会造成整个高层建筑倾塌。

本文遥相呼应研究高层建筑结构设计中的基础设计,侧重阐释设计中应当留意的问题。  【关键词】基础;结构;分析  1工程概况  该项目是由10栋高层构成,地下有两个互相相连的一层地下室。其中1号栋地上27层,地下1层,由A、B、C三个单体构成,单机之间设260mm长的缝彼此脱开。1号栋1、2层为商业用房,3层以上为住宅,地下为一层的五级人防地下室,B座上部剪力墙不容许落地,从而构成钢筋混凝土框支剪力墙结构体系。

  2基础设计  2.1地基土包含与特征  勘查场地的地貌单元科冲积阶地,按其结构特征,地层成因,土性有所不同和物理力学的差异区分为8层。地基土的包含和特征闻表格1。中环线场地浅部土层中的地下水归属于潜水,设计抗浮水位标高为-5.00m。

  2.2桩基设计  1号栋地下1层板面标高为-4.70米。由表格1可以显现出,地下室板下土由层②、③、④包含,其承载力不低,变形模量较小,作为1号栋的天然地基土支撑似乎过于。若使用人工挖孔灌注桩,有两个制约因素:其一是桩端持力层落在层⑧上,桩长超过将近30米,不经济;其二是层⑨中含有潜水,将对人工挖孔桩的施工导致艰难。

参考文献1,文献2,融合本地经验,在本工程中使用了水泥粉煤灰碎石桩填充地基(CFG桩)。笔者在之前的几个项目中使用了该种填充地基,使用参考文献1的计算方法,其下陷计算出来值与实测值相似,载荷板试验数据较为理想,证明在长沙地区使用水泥粉煤灰碎石填充地基是不切实际的。1号桩CFG桩径500,桩间距1500,其他恩承载力特征值fspk=620kPa,几乎可以作为主楼的持力层。地下室主楼以外车库部分荷载较小,在掌控好下陷的前提下使用层②、③、④作为持力层。

  地下室结构超长,主楼与主楼外车库部分基础持力层有所不同,有可能产生较小的下陷劣,导致连接处裂开。考虑到以上因素,工程中使用将主楼周边设置下陷后浇带的作法在施工期间与其余部分脱开,可以有效地增加下陷劣。  针对结构超长设置收缩强化带上,在结构底板、侧壁、顶板中含有适度的微膨胀剂,强化带上的间距20~30米为宜,由此强化整个地下室的整体抗裂能力。  3.上部结构设计  工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,场地土的类型为中硬场地土,建筑场地类别为Ⅱ类,设计地震特征周期值为0.35S。

主楼上部结构A、C座使用现浇钢筋混凝土框架一剪力墙结构,B座为框支剪力墙结构。A、C座框架抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为三级;B座框支框架抗震等级为二级,底部强化部位剪力墙抗震等级为二级,非底部强化部位剪力墙抗震等级为三级。地下车库使用现浇钢筋混凝土框架结构,抗震等级为三级。在设计中主要有以下问题必须解决问题。

  3.1结构切换  工程层3以上为剪力墙小户型住宅,层1、2为商业、娱乐用房,必须较小开间及空间,上部的短肢剪力墙无法落地,因此不存在结构切换问题。针对工程实际情况,并考虑到耗资的因素,在切换层设置切换大梁,以支撑上部短肢剪力墙。由于切换梁支撑着上部24层的剪力墙,受力相当大,因此必须相当大的横截面和配筋,即必须切换层下层有较小的层高。按照抗震规范表格3.4.2-2对于侧向刚性点状的定义,尽可能使层2与层3的侧向刚性比小于70%。

经与建筑专业人员协商,在切换层以下部分山墙两端及房间开间两侧设置剪力墙,增大房屋的整体刚性及外用叉刚性。同时切换层以下不另设管道层,在3米标高处设置管道通廊,将设备管道由此引向室外,从而将切换层下层的层高由5.4米降至4.8米。经过计算出来,符合了侧向刚性规则的拒绝,该切换层结构方案传力途径具体,受力状况比较非常简单,对框支构件另使用平面有限元的程序展开分开分析,并与总体计算结果对比,以确保关键构体的抗震安全性。

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值得注意的是,切换层大梁不是框支梁。框支梁上部支撑原始的剪力墙须要符合低规规定的条件,框支梁整横截面不受纳。切换梁和普通梁一样单面挤压或不受纳,在结构拒绝上与框支梁有所不同。

低规对框支梁的结构有十分详尽的拒绝,对切换梁的规定很少。融合以往的工程经验,切换梁在符合框支梁混凝土强度等级、开洞结构拒绝、横向钢筋、筒筋结构拒绝以外,还必须符合已下两点。(1)切换梁断面宜由剪压比掌控计算出来确认,以防止脆性毁坏和具备适合的含箍率,适合剪压比限值在有地震起到人组时,不小于0.15。(2)切换梁腰筋结构以梁高中点为分界,下部腰筋间距100,上部腰筋间距200,直径不大于18,尚应符合:AshSbw(x-ft)/fyh。

  3.2结构外用叉  A、C座平面点状,中部楼电梯间凹进比较严重,按照抗震规范3.4.2条的定义,已科凹凸点状、楼板局部不倒数的平面点状结构。  工程使用广厦结构计算出来程序按平扭耦联展开抗震计算出来分析。在结构可行性计算出来时,没对剪力墙的平面布置做出必要调整,结构挽回居多的第一自振周期力与平动居多的第一自振周期下之之比0.96,挽回周期稍大。

由于实际条件的容许,建筑专业能做到的调整受限,不能由结构专业采取措施:即通过强化结构的外用叉刚性,从面提升结构的外用叉能力,当结构经常出现挽回时也能确保安全性。从力学基本概念由此可知,构件离质心越大,其外用叉刚性就越大。所以,在建筑物外围尽量布置外用侧力结构,可以明显增大结构的外用叉刚性。

经与建筑专业协商,在A、C座的两端尽量布置横向剪力墙,从计算结果看,其挽回周期明显增大,周期比符合规范拒绝。在设计时将两端剪力墙、框架柱、框架梁刚性必要提升,末端跨板加厚,双层双向配筋,以强化结构的相连。  针对中部楼电梯间凹进比较严重,计算出来时该部分楼梯使用弹性假设,设计时对核心筒剪力墙配筋必要强化,核心筒楼板及与之连接的两侧梁板横截面增大,配筋强化。

从计算结果分析,楼层的仅次于弹性水平偏移与该楼层两端弹性水平偏移的平均值之比皆大于1.2,结构的挽回效应并不显著。解释通过采行一定的结构措施,可以提高建筑平面点状布置所引发的挽回效应。  4结语  随着社会的变革,高层建筑的发展迅速,日新月异。

高层建筑的结构设计人员不应大大自学和提升,通过力学科学知识和力学规律创建结构受力与变形规律的各种概念,并留意汲取国内外的震害经验和教训,推崇结构试验研究成果,融合施工实践中,通过大量工程经验的日积月累,精心设计才需要做出技术先进设备、安全可靠、经济合理的各种高层建筑的结构设计。  参考文献  (1)行业标准《建筑地基处置技术规范》(JGJ79-2002),中国建筑工业出版社,2002。  (2)徐至钧,王曙光《水泥粉煤灰碎石填充地基》机械工业出版社,2004。

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