波纹钢板剪力墙结构及桁架式模板支架论文_赵春亮1,文花平2

浙江中南建设集团钢结构有限公司 浙江 杭州 310051

摘要:本文以杭政储出[2019]13号地块-2#楼项目为例,进行介绍。结构体系:钢框架+波形钢板组合剪力墙结构体系,通过计算结果说明该体系的优势。楼板采用现浇钢筋混凝土楼板-桁架式模板支架体系,并与传统满堂脚手架及自承式钢筋桁架楼承板现浇组合楼板进行比较,给出该楼板体系的优势。并给出本项目梁柱节点连接的特点。

关键词:波纹钢板剪力墙;桁架式模板支架;贯通隔板

1引言

随着近年来钢结构建筑的发展,国内涌现出一大批优秀钢结构企业,研发出多种结构体系,我公司紧跟时代步伐,结合市场需求,研发出一整套钢结构建筑体系,该体系主体结构为钢框架-波纹钢板剪力墙结构,楼板体系采用现浇钢筋混凝土板-桁架式模板支架体系,现以杭政储出[2019]13号地块-2#楼项目为例,进行介绍。

本项目建筑面积:35654.5m2,底部3层为商业,层高4.950m,上部15层为酒店,层高4.200m,地上共18层;有2层地下室,为车库和设备用房,由于本项目施工工期较紧,同时为适应国家大力发展装配式的节能环保要求,本项目主体结构采用钢框架-波纹钢板剪力墙结构;楼板综合考虑经济性、安全性及工期采用现浇钢筋混凝土板-桁架式模板支架体系。

2工程概况

工程地点:浙江.杭州。

结构设计安全等级:二级。

设计正常使用年限:50年。

建筑抗震设防类别:丙类。

抗震设防烈度:6度。

基本地震加速度值:0.05g。

设计地震分组:第一组。

场地类别:Ⅱ类。

温度差:升温25℃、降温25℃。

基本风压:0.45KN/m2

混凝土强度等级:楼板为C30,钢管混凝土柱及波纹钢板墙为C40~C50。

钢筋牌号为HRB400。

框架梁、柱、波纹钢板墙:Q345B。

采用软件:YJK1.9.3。

2.1抗震等级

框架柱为四级,框架梁为四级,波纹钢板剪力墙为三级。

2.2计算简图

图1 计算简图

3主要计算结果

3.1位移角

X向最大位移角1/1312,Y向最大位移角为1/1325。

3.2剪重比

图4 规定水平力作用下层间位移比简图(塔1)

3.4倾覆力矩比

X向规定水平力下框架柱倾覆力矩及百分比为77.5%,Y向规定水平力下框架柱倾覆力矩及百分比为44.8%,不小50%,属于少墙框架结构。

4大震弹塑性计算结果

4.1大震弹塑性位移角

4.2构件损伤因子

5验算结论

由以上计算结果可知,在多遇地震作用下,X向最大位移角1/1312,Y向最大位移角为1/1325,远小于1/250要求,在风荷载作用下,X向最大位移角1/805,Y向最大位移角为1/911,远小于1/250要求。在罕遇地震作用下,最大位移角为1/200,远小于1/50要求。在罕遇地震作用下,结构构件损伤值均小于1,可实现大震不倒。说明钢框架-波纹钢板剪力墙结构是一种抗震性能非常良好的结构形式。

6楼板介绍

楼板采用现浇钢筋混凝土板-桁架式模板支架体系。该模板桁架支架可采用薄壁钢管制作,在钢梁间螺栓连接,也可采用木方定制支撑于钢梁下翼缘,可多层周转使用。

6.1现浇钢筋混凝土板-桁架式模板支架体系的特点及造价:

1)该模板支架可重复利用,根据钢梁间距可做成伸缩调节卡槽,节省人工,节省材料。

2)混凝土浇筑质量与传统现浇板一致,楼板易于粉刷。

3)本项目18层,可只做4层桁架模板支架,综合考虑该楼板系统造价为145元/m2。

4)施工速度为4天/层。

6.2钢筋桁架楼承板的缺点及造价:

1)、挠度大,板底平整度差;

2)、底部镀锌钢板容易生锈,不易粉刷,不利于装修;

3)、造价高(钢筋桁架楼承板+现浇板,180元/m2;如采用可拆卸式钢筋桁架模板造价为200元/m2;

4)施工速度为4天/层。

6.3传统满堂脚手架现浇楼板的缺点及造价:

1)楼板钢筋都在现场绑扎,人工成本高。

2)满堂脚手架+现浇板,135元/m2。

3)施工速度为7天/层。

经综合比较,现浇钢筋混凝土板-桁架式模板支架体系的经济性很好。

7节点连接

本项目柱壁板厚度,最大为20mm,可采用冷成型的矩形钢管,梁柱节点采用隔板贯通式节点。该节点避免了传统箱型柱内隔板采用电渣焊连接,制作成本降低。梁柱节点抗震要求的强节点弱构件要求采用,梁翼缘加盖板连接,加盖版连接虽然隔板厚度增加,取梁翼缘厚度加盖板厚度,但避免了梁翼缘加宽引起的对接焊缝,车间制作成本降低。

图5 梁柱节点连接示意图

8结语

通过以上对本项目设计总结及与类似项目综合比较,总结对于高层公寓及办公类标准层较多建筑,采用本项目结构体系,主体用钢为100Kg/m2,结构经济性较好,结构整体抗震性能良好。

参考文献

[1]《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(第四版)[M].中国建筑工业出版社,2019.2.

[2]钟善桐.钢管混凝土结构(第3版).北京:清华大学出版社,2003.

[3]钟善桐,白国良.高层建筑组合结构框架梁柱节点分析与设计.北京:人民交通出版社,2006.

[4]《钢结构设计标准》(GB50017-2017)[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.

论文作者:赵春亮1,文花平2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/10

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