论某博物馆高层结构的结构选型论文_孟祥强

华南理工大学建筑设计研究院 广东广州 510640

摘要:简单介绍带连廊的高层建筑结构的结构选型,并介绍了一种滑动支座的做法。

关键词:结构选型;支座;高层结构

1 工程概况

本项目用地位于清远市,由城市规划馆、博物馆、美术馆、档案馆及相关配套共五部分组成,总建筑面积约5.4万平米,地上三层(局部一层),地下二层。

项目地下二层为车库、设备用房、档案馆和规划档案馆库房;地下一层为各单位办公、物业、会议和布展用房、美术馆和博物馆库房以及设备用房;地上部分分为东西两栋,西栋首层为美术馆,二、三层为博物馆,东栋为城市规划馆;东西两栋之间各层通过连廊连接,屋面有玻璃光棚盖顶。

地下二层层高4.5米,地下一层层高6.0m,首、二层层高6.6m,三层层高约7.5米,最高点房屋高度约为30m(包括负一层高度)。为A级高度的高层建筑。

图1 建筑效果图

2 主要参数

根据《建筑抗震设计规范》,本地区抗震设防烈度为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。本场地类别为Ⅱ类,特征周期为0.35s。根据《建筑结构荷载规范》和广东省标准《建筑结构荷载规范》图E.5-1全省基本风压分布图,本工程的50年一遇的基本风压取0.35kN/㎡,地面粗糙度类别为B。

根据《建筑抗震设防分类标准》第6.0.7条及其条文解释,设计容纳人数在5000人以上,属大型展览馆,应划为重点设防(乙)类建筑。本工程地震基本烈度为6度,应按7度考虑其抗震措施。

3 结构选型、结构分缝及结构单元的连接问题

本工程采用钢筋混凝土框架结构体系,楼盖为普通钢筋混凝土梁板楼盖,基础拟采用钻(冲)孔灌注桩基础,框架的抗震等级为三级。

由于建筑功能需要,地上东、西两栋之间通过各层连廊和有玻璃光棚盖顶连接,由于连廊的平面内刚度较弱,无法协调东西两栋的平面内结构变形。根据《建筑抗震设计规范》对建筑平面规则性的要求,主体建筑可通过抗震缝将建筑单体划分为平面较为规则的两个结构单元,单体间的连廊和屋面采用钢结构连接,连接体两端采用滑动支座。滑动支座采用聚四氟乙烯板滑动支座,在钢梁平板支座处设置椭圆孔,椭圆孔L可根据框架结构的弹塑性层间位移角限制(1/50)确定。

图2 平面示意图及结构单元连接大样图

每栋单体长度大大超过了规范建议的结构伸缩缝最大间距(室内55m、露天35m)的规定。若按常规做法分缝,缝两侧设置双柱,将给屋面防水带来困难并影响建筑的立面美观。抗规3.4.5条提出“体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝”,但在条文说明中又指出“体型复杂的建筑并不一概提倡设置防震缝”。依这一精神,并考虑到各单体建筑设缝的不便及困难,拟采用不分缝的方案,施工图阶段可在仔细计算分析的基础上采取必要的构造加强措施,如:

(1)楼板采用贯通梁系布置,适当增配梁侧腰筋且搭接按受拉考虑。

(2)适当提高梁及楼板的配筋率,楼板钢筋采用“细且密”的原则配置,并采用对抵抗裂缝开展有利的变形钢筋。

(3)降低混凝土的水灰比,建议采用浸水养护的方式以减小混凝土的前期收缩。

(4)屋面采用硬泡聚氨脂等性能较好的隔热防水层,以减少屋面温度骤然变化对结构层的不利影响。

(5)施工时拟在建筑物中设置后浇带,待整体结构竣工,混凝土前期收缩已完成后,再浇微膨胀混凝土连接两边,以减少温度收缩应力的影响。

4 结论

通过本工程的结构选型可以发现,好的结构方案既可以让建筑平面划分为较为规则的结构单元,又能避免出现超限高层,规范要求的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准设防目标更容易满足。本工程采用的连廊钢梁滑动支座的做法大样对相似的工程具有一定的参考意义。

参考文献

[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.

[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4]《钢结构设计规范》(GB50017-2003)[S].北京:中国计划出版社,2003.

论文作者:孟祥强

论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期

论文发表时间:2017/10/31

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