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林树枝:高层建筑结构的设计难度分析

来源:中国幕墙网收集整理  作者:林树枝  日期:2018-7-9
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  随着城市的发展,原有城市建筑特点无法满足人口聚集的需要,所以城市建筑向空间、纵向发展已成为必然。高层建筑的发展已有100多年的历史,其根本原因主要有:经济发展、城市人口密集、土地资源减少、科技进步等。随着钢结构技术的发展和多种高性能建筑材料的产生,对于高层建筑的要求已不仅限于满足使用,建筑形式和审美要求也越来越重要。

  本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布:

效果图

平面图

  项目特点:

  全钢构、逆作法

  不用外脚手架及木模板

  绝大部分建筑材料为可回收材料

  工期短、建筑垃圾少

实景图

  案例十二:厦门世侨中心

  主楼:

  带支撑的内钢框架-蜂窝形钢 网格外筒结构体系,23层,112米。

  主楼平面:矩形,49.60×33.60m,高宽比2.93。

  外围蜂窝形钢网格:方钢管斜柱+框架梁。

  内部框架:8根钢管混凝土柱+X和Y 向各两跨支撑。

  外围框架梁与外围斜柱刚接,楼面框架梁与核心筒钢管混凝土柱刚接,与外围梁(或外围斜柱)铰接。

  楼盖:钢梁-钢筋桁架组合楼板结构。

效果图

  结构体系

  结构计算模型

  案例十三:厦门世茂海峡大厦

效果图

效果图

  结构体系:

  (1)外框设置6根巨柱(见右图),截面形式为圆钢(词条“圆钢”由行业大百科提供)管混凝土柱或型钢混凝土柱,最大柱 截面直径为3.2m,混凝标号为C70。

  (2)沿建筑高度,结合建筑的机电层设置三 道环形桁架,桁架高度为2层高,即6m+3.6m, 沿立面的分布详见图4.2,环形桁架上下弦所在楼层的楼板厚度调整为300mm,以更好的发挥 环形桁架与混凝土核心筒间的协同工作作用。

  (3)巨柱与环形桁架间设置次框架,次框架 的立柱为600x600的箱型截面;次框架梁暂定为高度为1000mm的H型钢梁,以方便与巨柱、次柱及楼面钢梁的连接。

  (4)芯筒墙体的厚度及布置同原设计,但墙体混凝土等级在60层以下为C60,以上为C50。

  结构体系:

  环形桁架与巨柱在一起形成巨型框架,且可以作为“虚拟伸臂”起到协调核心筒与外框的作用,一定程度上改善了结构的抗侧刚度,改善了常规伸臂桁架的一些不足之处,如巨柱的位置要求、外筒与巨柱竖向变形的差异引起的附加内力等。

  但限于桁架高度有限,且“虚拟伸臂”对楼板及环形桁架杆件的刚度要求很高,故结构 效率相对常规伸臂桁架略低。

  次框架填充于巨柱与环形桁架间,主要起到传递竖向荷载的作用,故次柱截面尺寸可显著减小,改善了建筑的立面及室 内效果,能较好的实现业主的要求。

  案例十四:厦门国际中心

  厦门国际中心总建筑面积18.56万平方米,建筑高度339.88米,地下4层,地上61层,集超甲级写字楼、单元式办公、高档会所、观光等为一体,是福建省第一高楼。

  主体结构(词条“主体结构”由行业大百科提供)采用钢筋混凝土核心筒+ 钢框架+钢支撑体系。

效果图

  结构抗侧力体系选型

  • 抗侧力体系:框架-核心筒-巨型支撑-伸臂桁架

  结构布置-核心筒

  混凝土:C60

  翼墙厚度1300mm~800mm

  腹墙厚度750mm~700mm

  结构布置-框架柱

  外框架柱

  矩形钢管混凝土柱

  钢材:Q345GJ

  自密实混凝土:C70~C50

  结构布置-巨型支撑

  结构布置-标准层

  框架梁

  焊接(词条“焊接”由行业大百科提供)H型钢

  钢材:Q345

  楼板 核心筒内130mm(现浇) 核心筒外120mm(组合) 加强层200mm(组合)

  结构布置-加强层

  案例十五:建发国际大厦

  楼地面以上共48层,建筑高度 215m,采用钢管混凝土-钢梁-混凝土核心筒体系,利用设备层布置两个加强层(15、31层),楼面采用组合楼板。

  核心筒外围剪力墙厚度,底部为900mm,四层以上为700mm,钢管混凝土柱外径约为1300mm~ 1450mm,柱子的竖向倾斜随建筑立面倾角约1 -6度。

  外围框架梁与柱刚接,内部径向框架梁与墙铰接、与柱刚接,伸臂桁架与墙刚接、与柱铰接。

  总层数:48层 加强层:15层,31层

  案例十六:厦门东南国际航运中心

  厦门东南国际航运中心--建筑模型

  厦门东南国际航运中心--建筑剖面

  厦门东南国际航运中心-- 26~40轴结构模型

  厦门东南国际航运中心-- 40~26轴结构模型

  厦门东南国际航运中心--二层结构布置图

  厦门东南国际航运中心—六层结构布置图

  厦门东南国际航运中心—十层结构布置图

  厦门东南国际航运中心—十五层结构布置图

  厦门东南国际航运中心—十七层结构布置图

  厦门东南国际航运中心—二十二层结构布置图

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