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超高层住宅设计8篇

时间:2023-07-28 09:19:08

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇超高层住宅设计,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

超高层住宅设计

篇1

超高层住宅的迅猛发展,给建筑设计带来了新的挑战,超高层住宅设计不是简单的高度上的增加,它的出现在建筑设计上也带来了一些新问题特别是在防火防灾安全疏散上有一些规范没有明确或未涉及到的地方。2010年11月15日下午,上海市静安区一栋28层的教师公寓突发大火,导致五十多名居民葬身火海,这场突如其来的大火更多的是唤起了人们对高楼大火的隐忧和惊惧。人们在感叹水火无情的同时,高楼火灾的安全危机再次触动了居住在高楼的城市居民的神经,同时也为城市高楼防火敲响了警钟。高层建筑发生火灾时,由于楼层高、人员集中、功能复杂、疏散线路较长,加之高层建筑自身管线多,管道形成的烟囱效应大,火势蔓延快,给疏散人员造成较大困难。实验证明超过100米的建筑人员逃生很困难,主要还是靠等待救援为主。因此,在高层建筑内每隔一定楼层设置避难层或避难间,采用特殊安全技术处理,为人员提供一个暂时安全的避难场所,并给消防人员提供一个救援的前沿基地都是必要和必须的。避难层作为超高层建筑保障人员安全的最有效措施是否应该在高层住宅中强制设置引起强烈讨论。避难层,是指超过100米的超高层建筑为了消防安全疏散专门设置的、供人们应急避难的楼层。避难层中,都是用特殊的阻燃材料建成,地板、天花板、楼梯等都有较强的防火和耐火性,且避难层还要配备专门增压设备,将空气往避难层外压出,防止浓烟和烈火的侵入,有些是配合放置工具的房间,不一定是整层的。根据我国现行国标《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)规定:建筑高度超过100米的公共建筑、应设避难层或避难间。但高规只对公共建筑有要求,而对居住建筑并无强制要求,在最新2011版防火规范征求意见稿中有关住宅建筑应设避难层的内容已被纳入,说明国家对超高层住宅防火疏散问题也越来越重视。超高层住宅因为人员相对较少,按典型一栋标准层六户计算,十五层90户,按每户3.2人共288人,按每人0.2m2只需57.6m2,即便按最不利全栋33层人数算共634人也仅只需127m2,加上设备设施、前室面积同时考虑到两个出口双向疏散也就是说超高层住宅每隔十五层拿出两到三套住宅套间设置成集中避难间在面积上是能够充分满足火灾时疏散人群进入避难间暂时避难、等待救援的面积需求的,同层其它套型仍可以作为住宅使用。同时这样设置也能相对降低开发成本,提高经济效益。所以超高层住宅并不用全层设置避难层而仅设置集中避难间是可行有效的。

避难层的建筑设计有别于一般楼层。《高规》规定:通向避难层的防烟梯应在避难层分隔、同层错位或上下断开,人员须经过避难层方能上下;净面积应能够满足避难人员避难的要求,宜按5.0人/m2计算。同时,避难层应设消防电梯出入口、消防栓、消防卷盘、消防电话、应急广播、应急照明和消防专线电话,以及独立的防烟设施。此外,避难层还在防排烟系统、火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、应急照明和疏散指示标志、灭火设备等在规格和标准上都比普通楼层的要求高。

避难层在建筑设计最主要是安全疏散的流线设计,安全疏散是指发生火灾时,在火灾初期阶段,建筑内所有人员及时撤离危险区域到达安全区域的过程。能否实现安全疏散,取决于许多因素,但从建筑物本身的构造来说,应坚持以下基本原则:① 合理布置疏散路线:尽量选择最短最优化路径,路径越短越安全,越合理疏散越快。同时应符合人们逃生的习惯性思维选择路径② 疏散楼梯的数量要足够。合理的楼梯布局和足够的数量均成为安全疏散的关键因素。如果是剪刀梯,在避难层时中间隔墙必须延至休息平全分隔,让疏散人流变向进入避难间③ 辅助安全疏散设施要可靠、方便使用。消防安全疏散设施不完善往往影响疏散的效果,因此,超高层住宅应根据需要,合理分隔、设置疏散防烟楼梯,有效优化最短疏散路径,并在避难间出口、入口处分别设置前室有效阻断烟气,前室应按防烟前室考虑自然或机械防排风,前室与避难间隔墙的耐火极限不小于2小时。超高层住宅集中避难间楼层的安全疏散路径应该是:户门疏散楼梯已分隔的避难层防烟楼梯间防烟前室封闭避难间(休息或等待救援)防烟前室防烟楼梯间(继续向下疏散)< 如图 >。由于住宅套间面积不大,如果设为外墙开敞式烟气并不能像公共建筑整层开敞的大面积避难层那样迅速排烟,由于不是四面开敞反而会影响到排烟效果,所以超高层住宅的集中避难间最好是封闭(第一避难层可以留置救援口),尽量少敞口并设置独立的防烟设施。集中避难间的室内装修材料应是A级阻燃材料。

避难间所在层在建筑外立面设计上应该相对醒目,可以在色彩、立面造型上设计以便于消防队员进行观察施救。也可以在墙外设置消防警示灯直接与消防控制系统相连,火灾报警时闪烁提示消防人员。此外,在避难间设置的方位上虽然相关规范中并没有明确的规定,但在设计时还是应该加以合理考虑,避难间的位置宜尽量选择靠近登高操作面的一侧设置,方便消防车停靠和施救人员的及时观察和救援。由于我国大部分城市的消防登高车云梯的高度约为50m左右。因此至少第一避难层间(45m)应该直接面向登高操作面为好,也就是说超高层住宅在选择集中避难间时应该尽量选择朝向登高面并紧邻疏散楼梯间的住宅套型。此外第一集中避难间的有效避难面积宜较上部各层大一些,有利于消防救援。

避难间常备器材及设施有:①119消防报警电话机和普通市话电话机。②与消防控制指挥中心相连的应急广播。③通往避难间的门上设置易于理解的国际通用符号"AREA OF REFUGE(避难区域 )"以作辨别标志④瓶装水及压缩饼干等应急食品;⑤呼吸器、逃生绳、缓降器等疏散器材⑥急救药箱;等等。

同时一些非设计因素也能影响到疏散,例如:建筑内人员对疏散路线是否熟悉,对疏散快慢影响很大。常住人员和对疏散路线熟悉的人员基本能够顺利疏散;暂住人员和不熟悉疏散路线的人员疏散就困难。未经消防培训的疏散,无对老人、残疾和行动不便人员的互助疏散意识均造成无序疏散,都影响疏散速度。应该定期进行消防疏散演练;应急照明状况和疏散指示标志明显程度也很重要,火灾时往往首先造成断电,如果这些设施位置设置不当或亮度不够,或指示方向错误,或维护保养不良,都会对疏散造成严重影响;

再如,如果疏散通道被占用,被封堵,或者是进行了可燃装修,火灾时都会影响安全疏散,

篇2

关键词:超高层类住宅;燃气立管;热伸缩量;沉降

中图分类号:TU99 文献标识码:A

随着城市建设的迅速发展,超高层类住宅项目开始批量的出现,如何为超高层住宅安全可靠供气已经成为一个亟待解决的问题。通过仔细研讨《城镇燃气设计规范》(GB50028)中相关规定及借鉴学习国外先进经验后发现,超高层建筑燃气供气系统的设计中应解决以下问题。

1 消除立管因高程差而引起的燃气附加压力

超高层建筑高程较高,燃气立管较长,由于天然气的密度(约0.75kg/m3)与空气密度(1.29kg/m3)不同,在立管中就会产生较大的附加压力。通过简单计算可知,立管每增加1m,附加压头约增加5Pa。附加压力过大,会造成某些用户燃具前压力波动增大,超出燃具稳定工作范围,影响用户燃具的正常燃烧,造成燃气不完全燃烧,甚至发生离焰、脱火、回火和熄火等现象,增大了供气不安全性。消除附加压头的具体措施有:

1.1 通过缩小立管口径来增大立管的阻力损失,从而使附加压头的影响降低。采用此种方法仅可降低附加压头的影响,并且,随着建筑高度的增加,效果越不明显。经设计部讨论,建议100m以下的高层住宅可以考虑,但是,超过100m的超高层建筑不推荐采用。

1.2 在燃气立管上设置低-低压调压器。根据水力计算,当燃气立管在某处的压力达到1.5Pn时,在此处设置一个低-低压调压器,调压器出口压力设定为燃气具的额定压力。当燃气立管继续升高,管道内压力再达到1.5Pn时,再次设置一个低-低压调压器,如此类推。此法的缺点:当低-低压调压器出现故障时,其后的很多用户燃气压力将受影响,而且,此法采用的调压器进出口压差很小,市场上很难找到这类产品。据说,大连燃气集团采用此种方法。

1.3 每户安装节流阀,根据各楼层不同的燃气压力,分别调整阀门的开度,节流调压,克服附加压力的影响,从而满足每户燃具所需正常工作压力。但由于阀门开度不好控制,故这种做法很少采用。

1.4 提高调压箱出口压力至7KPa,在用户表前设置用户低-低压调压器,使燃具前压力稳定在额定工作压力范围内。由于此种方法已经在国内外许多城市(悉尼、东京、香港、深圳、广州、上海、苏州等)长期使用,且安全、可靠、消除附加压头的效果显著。因此,对于100m以上的建筑,推荐采用此种方法。

1.5 采用中压管道直接进入建筑物,在户内燃气表前加中-低压调压器,这样用户之间的影响较小,用气高峰时压力波动也不明显,而且调压器后的低压管段较短,燃具基本上是处在额定压力下工作,运行工况较佳,比较好地消除附加压力的影响。但是户内有一部分中压管道,安全性比低压管道有所降低,并且工程造价也较高。深圳燃气集团采用0.2MPa进户,广州燃气集团采用20KPa进户。

2 消除立管的热伸缩量

热伸缩量是由管道热胀冷缩引起的,它与管道安装时刻和使用时刻的极端温差有关,另外,热伸缩量还与管道长度有关。由于无锡地区气候温差变化不大,并且均采用室内立管,参照《城镇燃气设计规范》(GB50028)中相关规定,并结合公司长期运行结果,经与各部门沟通确定补偿量计算温差取30℃,那么钢管长度为40m(每隔13层设一只固定支架)的热伸缩量为14.4mm,可以通过设置一只波纹补偿器将其位移吸收,达到消除立管热伸缩量的目的。当条件许可的情况下优先选择自然补偿方式,例如:方形补偿器、L型补偿器,经计算,钢管长度84m可以通过在中间部位设一个方形补偿器进行补偿。

3 消除立管自重的影响

管道自重虽然不会直接造成管道的破坏,但必须做好立管的固定和支撑,否则可能导致立管变形过大。经过结构专业计算,立管每隔30层设楼板固定支撑,然后每层采用角钢支架固定即可有效的消除管道自重的影响。

4 消除超高层建筑物沉降的影响

超高层建筑物自重大,建筑物沉降相对较大。沉降对燃气管道的破坏,集中在引入管段,沉降使地下水平管发生端点下降,会破坏管道。防沉降破坏,技术上要求将有沉降错位的管段进行有效补偿。具体措施是在出地立管的打横管上安装金属挠性补偿器。

5 管道的紧急自动切断及报警系统

《城镇燃气设计规范》规定:一类高层民用建筑(≥19层)宜设置燃气紧急自动切断阀,虽然目前还没有强制要求在高层建筑用户室内安装燃气泄漏报警系统,但是对于超高层住宅项目,国内其他城市均考虑设置燃气泄漏报警系统。

报警系统有两种设置方式:

5.1 燃气总管设置紧急自动切断阀,管道井及每户厨房内设置报警探头,报警系统与总管紧急自动切断阀联动。广州、深圳、苏州等地采用此种方式。

5.2 燃气总管设置总的紧急自动切断阀,立管沿线布置燃气泄漏报警探头,燃气报警系统与总管切断阀联动,主管道报警系统接入消防控制中心;每个用户支管设置简易自动切断阀及家用报警探头,户内报警系统不接入消控中心。

6 低-低压调压器选择及室内管道超压保护

若采用7KPa进户,为了避免用户设备超压发生事故,低-低压调压器需要具备超压切断功能,并且厨房需设置燃气泄漏报警装置及紧急切断阀。

7 其他技术要求

7.1 厨房的设置应满足《建筑设计防火规范》和《城镇燃气设计规范》的要求,暗厨房不供气。

7.2 设备尽量采用进口设备,管道支架采用进口支架。

7.3 设计完成后开方案评审会,邀请消防、政府及相关专家进行把关。

参考文献

篇3

关键词:超高层住宅;功能设计;套型设计;环境设计

一、工程概况

福州万科金域花园位于福建省福州市闽江北岸中央商务中心,地块南临江滨西大道,东临二环西路、尤溪洲大桥。建筑用地由两个地块组成,北边B-8块用地面积为12790 m?,绿地面积为2713.7㎡,地上63层,建筑高度约180米;南边B-10块用地面积为12607㎡,绿地面积3635.6㎡,地上58层,建筑高度约150米;建筑结构形式为框剪结构,建筑设计使用年限均为50年,抗震设防烈度为6度。

二、设计理念

(1)根据福州市的总体规划设计思想,以现代生态型居住小区为设计框架,强调人与自然的协调,创建可持续发展的高品位的社区环境,营造21世纪“绿色生态家园”。

(2)改善福州市城市形象,创造出良好的居住与生态环境,实现人与自然的和谐共生,促进社会文化生态环境与居住环境三者的有机结合。

(3)提升城市品位,以创造宜人宜居的生活环境为规划价值导向。

(4)在整体设计上,充分利用现有用地,并满足城市规划要求。在设计中把基地的自然环境的组织结构和住宅区内部的人造环境结构,建筑结构组织起来,成为一个统一的结构体系。

(5)在单体设计上,采用新古典主义风格,用简洁明快的手法,达到整体、和谐的艺术效果,丰富了立面及城市景观。

(6)注重节能设计。采用节能材料和设备,采取必要的保温隔热措施。

三、建筑设计要点

3.1建筑空间布局

(1)建筑主要为超高层,由于建筑布置前后和左右间距较大,这样有利于小区的日照。另外,建筑空间布置的不规则,形成韵律和变化,不仅美化城市的环境,而且满足小区景观的视线要求。

(2)建筑户型的选用体现人性化原则,满足市场需求。户型设计面积均在120平方米左右,十字户型以两个点的形式南北对称。因南边面临景色优美的闽江,因此在住宅的总体高度上,北边的住宅比南边的高。既满足城市设计要求的天际景观线,同时最大程度的满足更多住户的景观视线。

(3)建筑朝向以南北向为主,建筑南北排间距较宽,充分满足住宅私密性的要求,有效避免了相互间对视,日照方面也让每户得到了足够的阳光。

3.2 功能设计

功能设计是住宅设计根本的着手点。住宅内不同功能的空间在布置上应紧凑合理,交通联系应方便简捷,又要有相对的独立性,各得其所。住宅内使用功能有二个分区:一是公共活动区(如起居室、餐厅、厨房)宜布置在住宅入口处,便于对外往来;二是私密休息区(如卧室、书房)应布置在住宅的深处,以保证个人行为的私密性不受外界影响。这些分区各有明确的使用功能,在设计中要正确处理这二个功能区的关系,满足各部分的功能要求,使之动静分区、公私分区、洁污分区,不致相互干扰,保障生活规律。此外,在合理安排各部分功能的同时还要做到流线顺畅,交通面积紧凑集中。

3.3 套型设计

在建筑起居室设计时,应注意以下几点:

(1)厅内设计不能有太多的门和洞口,则会因没有足够长度的延续墙面影响家具布置,还会因有人在厅内来回穿行而干扰会客、视听、休闲等公共性活动。由于厅内活动人数相对较多,又是家庭的聚焦点,所以还应有良好的日照和视域。

(2)卧室要设计低窗台凸窗,这样能够增大居室空间感,使阳光更加充分,宽敞的窗台便于放置绿色植物,调节气候、扩大视野,使人感到温馨。

(3)厨卫设计应综合考虑操作顺序、设备安装、管线布置的要求,要有足够的面积和尺度以保证设备、家具合理配置的需要,此外还应有良好的自然通风和直接采光。卫生间应尽量做到浴、厕与洗漱、洗衣分离,以减少使用干扰。阳台是人们接触室外空气阳光的主要活动场所,设计时应加大阳台进深,有利于进行健身活动。厨房与餐厅要紧邻,端上菜肴和拆除餐具就会方便。

3.4 外墙造型设计

外部造型的基本形态虽然取决于建筑平面的布局,但立面处理也很重要。现在家庭都是封闭阳台,到处看到的都是一串串玻璃匣子,生硬呆板,没有一点生气。其实,住宅立面可装饰的还是挺多的,如风格设计,颜色搭配和艺术装饰等等。

外墙面色彩的合理搭配与周围环境的协调才能营造出典雅优美的感观效果。本建筑外立面设计借鉴经典的新古典主义风格,避免了都市的拥挤,压力和冷酷的建筑环境,超越了“欧陆风”的生硬与“现代简约”的粗糙。在传统美学的规范之下,高层造型比例严谨,设计精细,品位典雅。充分运用现代的材质及造型工艺,使作品既具有传统建筑之美感,又融汇现代科技之灵性,具有明显的时代特征。如阳台、楼梯入口、窗台等都可作为造型的艺术点缀,利用阳台的凹凸、窗眉、腰线、屋顶造型等都能产生很好的造型效果。建筑外墙采用质轻高效的屋面保温材料和黄色外墙砖搭配晶莹剔透的玻璃材料,给人以清新,雅致、稳重的感觉。住宅大部分均为南北朝向,体现安全高效与节能策略,见图1。

3.5 道路交通与竖向设计

道路是居住区的构成框架。主要起到疏散居住区交通的功能。本项目基地四面临路,且中间也规划贯穿基地的规划路,所以交通方便。而车行出入口是设置在东边规划路上,南北地块各一个。地下车库出入口西边设置两个,结合地块西边的道路,作为住宅停车的主要流线。东边的地下车库出入口,则是方便商业车流停车的。超高层住宅的人行出入口各设置在南北两边,住宅根据规划要点的要求,退线让南北边规划路有足够的距离,人流线先进入各自的入口广场,然后再进入到各自的入户大堂。这样尽量减少对商业界的影响,做到人流与车流的分流。

另外,道路设计本身也是构成居住区的一道风景线。在进行居住区道路设计时,我们有必要对道路的曲直、宽窄、分幅、绿化等

进行综合考虑以赋予道路美的形式。比如,与直线型道路相比,曲线型道路所呈现的是不对称的画面构成。随着视点的移动景观逐渐展现出来,因此更具含蓄美,但过多的曲折变化反而会产生矫揉造作的感觉。道路两边的植物配景手法可交替使用,或贴近密植形成林荫道,或远距种植形成有层次的缓坡。

3.6 绿化景观设计

长期以来,绿化的规划设计应抛弃以往过分注重人工构筑物,过分重视建筑小品的传统,尽量提高绿化面积,注重发挥绿色植物净化大气、防风、防尘、防噪的作用。本社区绿化与景观设计亮点在于点、线、轴的结合。点的设计体现在两地块入口区预留大块面积做广场,结合城市绿化广场设计,在广场中有树阵与景观树为主,南边地块保留地形原有的大榕树,同时结合景观水体营造入口空间,让住宅有个皇者风范的入口。线的设计主要体现在两栋高层之间,裙房镂空形成的景观大线。轴的设计体现在地块中心的规划道路上,此贯穿地块的道路形成了两地块景观点和景观线的严整对称,去除过多繁琐的景观构筑物设计,采取更人性化、更加细腻生态的轴对称设计手法,让整个社区在活泼中更显气派。同时对于社区构筑物角隅部分的植物配置也需精心处理。在配置植物时还需充分考虑植物的季节变化,使住区环境一年四季形成不同的植物景观特点,不一定要做到四季有花可赏,但必须充分体现季节的特色,为人们创造出安静、舒适、优美的社区居住环境。

四、结束语

综上所述,在超高层住宅建筑设计时,应做到功能分区合理、室内交通便捷、干扰小,套型方便实用、灵活多样,空间能充分利用和应变能力更强,造型丰富有特点,居住环境舒适,更加人性化有归属领域感,从而为我们创造出一个真正体现生态、节能为目标的实用型住宅。

参考文献:

篇4

关键词:超高层;给排水系统设计;消火栓给水系统;湿式自动喷水灭火系统

Abstract: construction drainage is in line with the principle of putting the people first, for human to create a comfortable living space. Relatively low-level civil building character, high-level and super-tall building to the water supply and drainage and fire fighting system design of safety, reliability, and higher requirements. Based on many years of work experience, and analysis of the tall building water supply and drainage and fire fighting some problems in the design.

Keywords: tall; Water supply and drainage system design; Fire hydrant water supply system; Wet automatic sprinkler system

中图分类号:S276.3文献标识码:A文章编号:

前言

超高层建筑的给排水和消防设计并非是简单的文字就能描述的。随着我国经济的不断繁荣,超高层建筑不断涌现,各种技术也在不断的应用到这些建筑中来,因此从设计角度讲,没有一成不变的模式,都是在实践中不断地摸索,吸收新技术、新方法来完善设计,并更加合理,以人为本,服务社会。以下根据笔者的工作实践对一栋43层超高层给排水及消防给水系统的设计,分享设计心得。

一、给水系统设计

水源为某市政道路一条DN600mm市政给水管,市政水压为0.25 MPa。生活给水系统竖向分区的供水方式如下:根据规范要求进入每户的用水点的静水压力不能超过0.35 MPa,加上该栋楼为超过100 m的超高层住宅,考虑到高区部分用水点的平衡性及安全性,故将整栋楼分为两个大的区域进行供水,21层及21层以下采用生活变频泵供水,22层及其上面部分采用屋顶生活水箱供水的方式。有些设计人员在给超高层住宅进行给水分区时,往往喜欢考虑将100 m以下的住宅全部采用变频泵供水,这往往增加了高区部分供水的不稳定性,同时由于超高层住宅都会考虑设置屋顶生活水箱,何不利用屋顶生活水箱的供水安全性及稳定性,将整栋楼进行合理分区,以确保整栋大楼供水的安全性及合理性。同时,在每个分区内由于要满足该区最高楼层部分用水点的供水压力,往往导致该区部分楼层用户的供水压力超标,这时往往需要在超压的楼层考虑设置减压阀以减去多余的压力,这时需注意减压阀前后的压力差是否太大,如果太大,就需要增设两组减压阀以平稳的减去多余的压力,既避免了对减压阀的损坏,同时也减少了噪声的污染。

二、消火栓给水系统

该栋楼的火灾危险类别为一类超高层普通住宅,建筑高度超过100m的超高层建筑,消火栓给水系统按水压分为上、中、下三个区,室外消火栓用水量15 L/s,室内消火栓用水量20 L/s,火灾延续时间按2 h考虑,地下消防水池储存2 h室内消火栓用水量和1h喷淋用水量。 各区消火栓系统最不利点的静压不超过1000 kPa,动压不超过500kPa,室外按高、中、低分别设有消防水泵接合器,每个消火栓系统均自成环状管网。分别与消防泵房的消防加压管进行连接。

三、湿式自动喷水灭火系统

1该栋楼的喷淋系统按中危险一级设计,用水量为21 L/s,系统作用面积260 m2。每个喷头保护面积12.5 m2,喷头公称动作温度为68℃。

2 本工程属于超高层住宅,自动喷淋设置于各前室及走道内。

3 系统分为高,中,低三个区。低区:1层一12层,中区:13层~27层,高区:28层~43层,分别由地下室喷淋加压水泵加压供水。室外按高、中、低分别设有喷淋水泵接合器,整个喷淋系统组成环状管网。分别与消防泵房的喷淋加压管进行连接。

四、排水

1 由于本大楼属于住宅楼,生活污水量很小,排水不分流,粪便污水与生活污水经化粪池处理后排入市政排水管网。2)本工程设置独立的雨水系统,排入市政雨水管网。

五、给排水设计建议

1 室外消火栓设置问题根据《高规》7.3.6“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量均为10~15 L/s”,以及其条文说明,本工程的室外消火栓个数应为8个,但由于该小区周围全部是市政道路,同时该部分市政道路由甲方代建,应可以与当地自来水公司协调,如果建筑物40 m内有足够的消火栓,可以不用设室外消火栓,既符合《高规》要求,也不会造成浪费,以免造成重复投资。

2 水泵房内吸水管,当消防水池合用时,超过500m3必须分成两格,这就给水泵吸水带来一定的困难。根据《高规》7.5.4“一组消防水泵,吸水管不应少于两条,当其中一条损坏或检修时,其余吸水管应仍能通过全部水量”,设计中采用水池连通管吸水,每个消防水池设一条吸水管,则符合规范要求。

3 地下车库消火栓、喷淋的设计。地下车库体积较大,消火栓一般挂在柱子上或边墙上,而汽车位一般较密,如果不考虑汽车位的位置而设消火栓,就会出现消火栓在汽车位的后面,导致出现看不见或即使看得见也取不到消防水带和水枪灭火的现象。因此地下车库设消火栓时,应考虑汽车位的位置。同时,因为地下车库不安装吊顶,设计喷头时不应只按3.6m间距布置喷头,而应考虑梁的位置,结合结构专业使喷头布置符合规范要求。

4 屋顶生活水箱的设置高度有时不能满足最上面两层最不利点的出水水头的压力,需在屋面增设加压泵以满足最上面两层最不利点的出水水头的压力,由于垂直高差较大,管路开停频繁,容易产生水锤现象,管道将发生剧烈振动和较大的声响。该工程不仅在水泵出口设置了水锤消除器,还在屋顶水箱进水管上设置了两个水锤消除器。

5 排水管通气管设置。本工程每根排水管均独立设置专用通气立管,通气立管管径与污水立管管径相同,每层设置结合通气管。

6 雨水系统设置。本工程雨水排除采用雨水斗进行有组织地收集,并考虑到高层建筑的立面雨水按1/2立面面积折算为集雨面积计算雨水量进行雨水排除。本工程地下室的顶板是首层室外地面,且面积较大,该处的雨水排除经与建筑、结构专业进行协调,主要考虑到车库的净空较低,几个方案综合比较,最后采用地下室顶板结构找坡的形式进行雨水排除,排入市政雨水井。这样不在地下室吊装雨水管,既保证了车库的净空,又不会因为雨水斗的渗漏而影响车库的使用。

7 集水井、潜污泵的设置。地下停车库低于室外地面,其污水不能自流排人市政排水管网,在地下室设置集水井,通过潜污泵提升至室外。潜污泵流量的选用考虑到:①地下停车库洗地排水量Q1;②车道出入口处的雨水量Q2;③火灾消防用水的排水量Q3。对于与车道出人口集水沟相连的集水井,其排水量取Q2与Q3中的大者,泵房集水井考虑消防试泵时的排水量,其潜污泵的流量应满足消防试泵的要求,其余集水井取Q3,而Q1不与Q2及 Q3同时发生,且其值较小,可略去不计。每个集水井均设置两台潜污泵,电气均考虑两台同时工作,平时一台工作。如果最高水位持续5 min,则两台泵同时工作,以便及时排除地下室积水。

8 管材。给水管材:由于镀锌钢管腐蚀较严重,现采用钢塑复合管,既保证水质又能延长给水管寿命。供水主管承受很大压力,采用无缝钢管,法兰连接。排水管材:普通高层建筑一般采用UPVC管或卡箍式排水铸铁管,超高层建筑因较高故排水铸铁管接口不实,容易造成底层水压过大而漏水等现象。本工程污水、雨水管材均采用给水铸铁管。

六、结束语

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[关键词] 超高层;住宅;性能化设计;关键构件;时程分析;静力弹塑性分析

1 工程概况:

本工程为合肥市政务文化新区某项目中的9#楼,为超高层住宅楼,东西长70.8米,南北宽19.6米,地上41F,地下-2F,总建筑面积5.36万 m2,标准层高3.6米,总高147.6m,高宽比7.53。建筑立面和剖面见图1,2所示。

本工程设计使用年限为50年,结构安全等级为二级;基本风压为0.35KN/m2,本工程对风荷载较敏感,承载力设计时按基本风压的1.1倍采用,风载体系系数取1.4。建筑场地类别为II类,抗震设防烈度为7度,特征周期Tg=0.35s,阻尼比取0.05;地下室顶板作为上部结构的嵌固端。

图1 建筑立面 图2 建筑剖面

2 结构体系与布置

本工程为纯剪力墙结构,其抗侧力及竖向承重体系主要为剪力墙、连梁以及框架梁形成整体结构体系,主要墙肢的厚度随楼层变化依次为350(-2F~10F)、300(11F~18F) 、250(19F~25F) 、200(26F~41F);砼强度等级依次从下向上由C60变化到C30。楼面采用现浇钢筋混凝土梁板,砼强度等级均为C30,楼层及屋面板厚一般取120mm,其中对跨度较大(6.5x9.0米)的客厅板厚取160mm,对于左右单元连接薄弱部位板厚取140mm;地下室顶板180mm.;为增加结构的整体抗扭刚度楼面梁位于建筑四周的边梁高取900mm,内部梁高根据跨度和荷载情况取200mm~600mm,梁宽同墙厚;剪力墙抗震等级为一级。

3 超限情况与抗震性能目标

根据高规、抗规和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的有关规定本工程高度超过120米,为高度超限;一般不规则超限仅有一项,主要是门厅部位楼板有效宽度小于50%。针对超限情况对本工程进行了抗震性能化设计,对重要部位的构件有针对性的设置适当的抗震性能目标,针对不同部位的构件设定其在小震、中震、大震下性能目标如下。

1)小震:要求结构整体完好、无损坏,所有构件为弹性;最大层间位移角限值小于1/1000。

2)中震:对于底部加强区墙肢(关键构件)要求满足受弯不屈服,受剪弹性;底层门厅位置的跨层墙要求中震弹性;普通竖向构件要求不屈服;连梁、框架梁要求屈服不超过50%;中震下结构最大层间位移角限值小于1/350。

3)大震:对于底部加强区墙肢(关键构件)要求满足受剪不屈服,受弯屈服不超过10%;底层跨层墙要求不屈服;普通竖向构件要求受弯屈服不超过50%,受剪截面满足截面限值条件;结构弹塑性最大层间位移角限值小于1/135。

4 结构弹性分析

1)结构弹性分析分别采用SATWE和PMSAP软件进行。弹性分析采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法并考虑偶然偏心的影响。分析结果表明两中软件计算的自振周期、结构总质量和基底总剪力结果相差均小于3%,说明两种模型分析结果基本一致且第一扭转周期与第一平动周期之比小于0.85,有效质量参与系数大于95%;楼层层间最大位移与层高之比u/h为1/1547,均满足高规要求。

2)在结构平面布置时为了加强结构的抗扭刚度,减少扭转的影响,剪力墙尽量沿周边布置,加大边梁高度,弱化中间剪力墙并减小梁截面。计算结果显示,在考虑偶然偏心的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移与平均值的比值的最大值X 向为1.15(第44层),Y 向为1.18(第1层),均小于1.2,满足规范要求。

3)超高层建筑控制刚重比对结构整体p-效应和整体稳定性起着十分重要的作用,本工程X向和Y向刚重比分别为6.98和4.85,均大于2.7,可以不考虑重力二阶效应。

4)本工程弹性时程分析选择了5条天然波和2条人工波,所选七条时程波计算所得底部剪力均大于振型分解法所得底部剪力的65%,平均值大于振型分解法所得底部剪力的80%,且规范谱与地震波谱在主要振型周期点上的对比,其平均值均小于20%, 说明该组地震波其地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线“在统计意义上相符”。计算结果显示弹性时程分析得到的基底剪力略小于振型分解反应谱法的结果,但结构的中上部时程分析的平均值大于反应谱计算结果,在35层以上应放大1.12倍。

5 中震构件承载力验算

对关键构件、普通竖向构件和耗能构件均进行了中震弹性和中震不屈服验算,通过调整构件的配筋进行承载力复核,使所有构件均满足设定的性能目标。嵌固层至5层在建筑沿纵向外边缘墙肢在中震下出现了拉应力,但拉应力均小于砼抗拉强度标准值,本工程对于出现拉应力的墙肢采取附加竖向钢筋以抵消受拉墙肢的拉力,同时受拉墙肢的抗震等级按特一级进行设计。

6 大震静力弹塑性分析

本工程采用静力弹塑性(Pushover)分析,用以评估结构在罕遇地震作用下的抗震性能,静力侧向荷载采用“CQC地震力”模式并同时补充“倒三角形”层剪力的加载模式对比复核。计算结果表明,在Pushover推覆过程中,当推覆荷载相当于7度设防的多遇地震荷载作用下时结构无屈服情况出现,这也验证了小震不坏的抗震设防要求。当推覆荷载接近7度设防烈度地震作用下,结构也基本处于弹性状态,竖向受力构件均未屈服,仅部分楼层的连梁和框架梁开始屈服参与结构整体塑性耗能,但屈服程度不深。推覆荷载过中震后外侧剪力墙开始出现受拉损伤,当荷载达到7度罕遇地震作用力时加强区少数剪力墙开始进入受拉屈服状态,但整个过程墙肢未出现受压损伤;非加强区剪力墙仅顶部个别墙肢进入屈服状态。在结构塑性屈服过程中剪力墙的屈服时间明显

较连梁晚,数量也明显少于连梁,约占10%左右,符合“强墙肢弱连梁”的概念设计原则;性能点处的基底剪力约为小震弹性分析下的4.48倍(x向)和4.07倍(y向),性能点对应的最大层间位移角为1/279(x向)和1/264(y向),且大震性能点处结构的能力曲线仍有上升趋势,说明结构仍有相当的安全储备,满足大震设定的性能目标。

篇6

【关键词】超高层建筑;结构设计

一、工程概况

二、基础设计

根据岩土工程勘察报告及场地地震安全性评价报告知该场地为中软土,为了避免塔楼与塔楼外地下室产生的沉降差异,经过方案比较后对塔楼基础采用钻(冲)孔灌注桩,持力层为微风化岩层,微风化岩单轴抗压强度14MPa。其中桩芯砼强度等级C35,桩径1200mm,单桩竖向承载力特征值约10000kN,桩长24~40米,底板承台厚3000mm。基础埋深11米,满足高规条文不少于房屋高度1/18的要求。两层地下室采用柱下单独基础,以强风化层(局部硬塑粘土层)为持力层,地下室底板(相对标高-9.0m)厚度700mm,地下室顶板厚度180mm。塔楼外地下室底板承受水浮力较大,采用抗拔锚杆抵抗地下水浮力,锚杆抗拔力特征值360kN,设计水位取室外道路路面。

三、结构设计

该工程主体结构抗侧体系为钢筋混凝土剪力墙结构,梁板混凝土等级C45~C25,剪力墙混凝土等级为C55~C35。剪力墙抗震等级为一级(短肢剪力墙抗震等级为特一级);无上部结构地下室部分框架结构的抗震等级为三级。

四、构造加强措施

(一)本工程5号楼单体高度为抗震设防7度地区超B级高度,因此在抗震构造方面有针对性地采取了如下措施:

1)为加强底部剪力墙的截面强度,本工程除了严格控制落地剪力墙的轴压比不超过0.50外,还采取比规范更为严格的构造措施:适当提高剪力墙底部加强部位水平及竖向分布筋配筋率至0.6%;约束边缘构件配筋率提高至2.0%,向上逐步过渡至1.5%。

2)标准层以上楼梯、电梯筒周边连接薄弱处楼板加厚至120、150mm,加强楼梯、电梯筒周边板的配筋,板筋双层双向贯通布置,并加强边梁的配筋及构造。

3)剪力墙底部加强部位,每两层设置一道配筋加强带(暗梁),以提高剪力墙底部加强部位的延性。

(二)罕遇地震、中震时的弹性地震作用下落地剪力墙承载力复核:

2)适当提高结构抗震性能要求,采用中震的地震影响系数对结构作中震作用下的弹性内力分析,采用材料强度设计值,对底部加强部位剪力墙强度验算,以确保重要构件在中震时处于弹性工作状态。经验算, 5号楼X、Y方向落地剪力墙在中震地震作用下的弹性剪应力水平分别为0.584MPa(0.028 fc)和0.551MPa(0.026fc),均满足不大于0.176fc的要求。

五、结束语

本工程5号楼为超B级高度建筑,设计人通过较为详细的计算分析,使得各项控制性指标都能够满足相关规范的要求。针对超限情况,设计中对部分重要结构计算分析结果进行了复核和对整体结构构造措施方面进行加强处理,保证整体结构实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”三阶段设防水准,结构整体安全可靠,关键构件具有足够的延性,从而确保了结构的抗震安全性。本文相关结果可供类似结构设计参考。

参考文献

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关键词:现代城市;超高层;住宅建筑;结构设计

Abstract: with the rapid development of construction industry in our country, city high-rise buildings like emerge the ground is built. And tall building structure design, must be in high-rise building structure based on the theory of the design. Combining with the project examples, this paper briefly describes the structure design of super-high several problems that should be noticed, and some optimization countermeasures, available for reference.

Key words: the modern city; Tall; Residential construction; Structure design

中图分类号:TU318文献标识码:A文章编号:

前言

随着城市化进程的加快,以及国民经济的高速发展,我国城镇人口不断增加,规模也不断增大,使得现代城市住房建设用地较为紧张,所以建设高层或超高层住宅建筑成为城市发展的必然趋势。这也给超高层建筑是设计也带来了更多的挑战和崭新的课题。如何设计出舒适、安全、经济、美观,同时又要符合使用者精神生活要求的建筑,成为建筑设计者必须直面问题。

一、工程简述

按照规范[1,2]结构体系的适用范围,采用剪力墙结构体系。剪力墙厚度:地下室、底层架空层370mm或400mm,标准层均为240mm。100m左右超高层竖向构件混凝土等级为C40~C30;140m左右超高层竖向构件混凝土等级C55~C30.梁板混凝土等级为C35~C30。

该工程设计基准期为50年,结构设计适用年限为50年。抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,地震分组为一组,设计特征周期为0.45s,抗震设防类别为丙类,结构安全等级为二级。场地类别为Ⅲ类。采用桩筏基础,主楼区域采用直径700、800、900、1000mm钻孔灌注桩,一层地下车库采用管桩满足抗拔要求。

二、结构概念设计

高层建筑中,宜使结构平面内形状简单、规则、刚度和承载力均匀,根据高宽比选取合理的户型,结构平面布置应减少扭转的影响;高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用严重不规则的结构体系。对可能出现的薄弱部位,应采取有效措施予以加强。4#、5#、7#、8#、16#、17#楼平面见图1~图3,其中11#、12#楼和7#、8#相同,本工程不规则超限内容见表1,因此应严格控制其它不规则指标,以避免成为复杂超限高层结构。

高层建筑结构抗震设计计算是在一定假想条件下进行的,尽管分析手段不断提高,分析原则不断完善,但由于地震作用的复杂和不确定性,地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性,可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多,尤其是当结构进入弹塑性阶段之后,会出现构件局部开裂甚至破坏,这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明,设计中把握好高层建筑的概念设计是很重要的。

图 14#、5#楼奇数层平面图

图 27#、8#楼奇数层平面图

三、结构计算设计及设计要点

与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(=qH1/8EI)。另外,高层建筑随着高度增加、轻质高强材料的应用、新建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够强度,还要具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内。

图 316#、17#楼奇数层平面图

高层和超高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意味着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。

在满足地下室车库层和底层架空或者底层商铺的前提下,遵循对称、均匀、周边、拐角的原则,在结构周边、拐角和核心筒等部位对落地剪力墙进行较合理布置,主体结构抗震等级为三级(低于140m)和二级(高于140m)。对结构薄弱部位如楼电梯周围,内庭院周围均设置了120mm厚楼板,采用双层双向拉通钢筋予以加强;对少量肢长受到限制的短肢剪力墙(墙肢长度∶墙厚

本工程项目中仅16#和17#楼高度超限,应报省超限高层建筑工程抗震设防专项审查。风荷载取值,考虑到以后城市建设的不断发展,位移计算时取0.45kN/m2,强度计算时取0.5 kN/m2。

四、优化设计对策

4.1剪力墙的延性设计:弱化剪力墙和连梁刚度,控制墙肢长度:墙厚=10∶1左右,把长剪力墙开洞(结构洞或门窗洞)成联肢墙,洞顶设置跨高比≥5的弱连梁,结构洞及窗台用砌块填砌。弱化后的剪力墙和连梁具有较轻的自重、更大的延性和抗震耗能能力,钢筋用量也较小。根据多年设计经验,建筑物高度80m以下时剪力墙面积占标准层面积的3.5%~7%时较合理,让最大层间位移角接近规范限制,太大或者太小时,或者是剪力墙布置不合理,或者工程造价太高。随着建筑物高度增加,该比值相应增大。剪力墙布置合理时,各剪力墙轴压比相差不大,且都小于规范要求,剪力墙一般是构造配筋,一般采用12或14直径钢筋即可满足要求,可明显减少剪力墙用钢量。

4.2为进一步减少工程造价,采取减轻填充墙荷载,用新三级钢筋,板采用分离式配筋,选用直径较小的通长筋及减少次要构件钢筋用量等优化设计措施。

表1结构计算结果

五、结构计算结果分析

通过相同户型不同高度计算分析,在满足相应规范的前提下,得出了竖向构件面积占标准层面积的比值,见表1,其中7#、8#楼该比值偏大,剪力墙一般需要300mm和350mm才可以满足规范的基本计算要求。

经过比较,7#、8#楼户型最不经济合理,4#、5#楼户型次之,16#、17#户型最经济合理,分析原因,主要是7#、8#楼户型高宽比太大,远远超过了规范的数值,经过与业主协商,7#、8#楼决定另选户型。

由于户型的需要,塔楼的高宽比一般都较大,通过对本项目中4#、5#楼不同高宽比的计算分析,在竖向构件面积占标准层面积合适的比值范围内,高宽比在8左右时,竖向构件在200mm或者240mm宽度就基本可以满足计算要求。

经与业主协商调整后确定户型和塔楼高度,周围梁高为240mm×470mm,内部梁高200(240)mm×400mm, 4#、5#楼未注明板厚均为120mm,7#、8#、9#楼未注明板厚为100mm。应业主要求,主卧内卫生间120mm厚墙下做暗梁处理,标准层剪力墙均为240mm厚。经优化各塔楼用钢量在60~65kg/m2和混凝土量,具体见表2。

表2 各塔楼的用钢量与混凝土量

六、结语

通过对上述工程实例的分析,得出以下结论:

(1)建筑户型的选择非常重要,户型尽量简单规则,户型的选择直接关系到结构体系的复杂程度,和工程造价存在着直接的关系。

(2)概念设计对于高层和超高层结构方案的合理、经济即有效选取非常重要,不能仅仅考虑结构设计的合理性,而且还能考虑到建筑的适用功能、进而满足建筑的安全性、适用性和耐久性的要求。

(3)超高层住宅一般采用框架剪力墙结构体系和纯剪力墙结构体系,剪力墙应遵循对称、均匀、周边、拐角等原则进行合理布置。剪力墙和连梁应进行优化设计,剪力墙尽量不要采用短肢剪力墙,剪力墙的墙肢长度与墙厚之比大于8,当墙肢长度过大时,应中间开洞,设置为弱连梁(跨高比不小于5的连梁)。延性剪力墙结构体系具有更轻的自重、更好的延性和更强的抗震耗能能力;剪力墙布置要合理,高度80m左右的高层,竖向构件面积占标准层面积的最佳比例为5.0%左右,高度100m左右超高层住宅的最佳比例为6%~8%,随着高度不断增加的最佳延性设计较短肢墙有更好的经济效益。

(4)结构设计中,对不规则部位,特别是结构的薄弱部位,应通过计算、分析进行准确判定,并加以可靠的加强措施。

参考文献:

[1]JGJ3-2010,高层建筑结构混凝土技术规程[S]

篇8

关键词:超限高层;抗震性能目标;弹性时程分析

Abstract: The design features of a super tall building, from the structure, seismic transfinite judge, seismic performance objectives, the elastic analysis, limit measures are discussed. The key points of the design of high-rise residence are introduced. Through comparing the calculation results, prove that the structure design is safe and feasible, which to offer a reference for similar engineering.

Keywords: Ultra high-rise structure,Seismic performance objectives, Elastic time history analysis

1 工程概况

本住宅项目位于郑州市西太康路南侧、铭功路东侧。地面以上54层,高度为162米;地面以下设有三层地下室,作为停车、设备机房和人防车库用途。平面长X宽(m) 为71.6X21.6,高宽比为7.5,长宽比3.3。2 结构布置

2.1结构体系

本住宅结构高度及高宽比均较大,故选取钢筋混凝土剪力墙结构作为其结构体系。结构布置时,充分利用墙肢翼墙的翼缘效应,通过加大翼墙厚度提供较大的抗侧刚度;由于建筑功能限制,建筑平面X方形可布置建筑剪力墙的数量较Y方向少,设计上通过增加X方向边框框架柱及加宽框架梁,加强X向结构刚度以满足要求。标准层结构布置如图2所示。

2.2楼盖体系

全部采用现浇钢筋混凝土楼板,其中核心筒范围内板厚为150mm,核心筒范围外板厚按实际跨度选取,一般房间板厚100~120mm,屋面层板厚不少于150mm。部分楼盖联系薄弱部位,楼板进行局部加厚,并双层双向配筋予以加强。

3结构超限类型和程度

根据《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》和《超限高层建筑工程抗震设防审查细则》有关规定,结构超限情况为:a)高度超B级高度;b)平面凹凸不规则;c)首层架空层核心筒有夹层。应进行超限高层建筑抗震设防专项审查。

4结构抗震性能目标

针对本工程的超限项目,对结构进行了抗震性能设计。

根据上述计算结果,结合规范要求及结构抗震概念设计理论,可以看出结构扭转周期比、层间位移角、扭转位移比、侧向刚度、受剪承载力等均满足规范要求,说明构件截面取值合理,结构体系选择恰当。且SATWE与Midasbuilding的计算结果相近,这说明计算结果合理、有效,计算模型符合结构的实际工作状况。

5.2弹性时程分析

根据《抗规》第5.1.2条表5.1.2-1规定,对结构进行了多遇地震下的弹性时程分析。时程分析结果满足平均底部剪力不小于振型分解反应谱法结果的80%,每条地震波底部剪力不小于反应谱法结果的65%的条件,所选地震波满足规范要求;在结构部分楼层规范反应谱计算得出的楼层剪力和楼层弯矩小于弹性时程分析的结果。在结构设计时,应对结构地震力适当放大。

6设防烈度地震和罕遇地震下的抗震性能验算

采用SATWE软件进行结构的中震不屈服和中震弹性验算。计算表明,在设防烈度地震作用下剪力墙配筋有所增大,当剪力墙底部加强区纵向分布筋配筋率提高到2.0%,底部加强区剪力墙配筋基本为构造配筋,可以满足抗弯不屈服要求;其余剪力墙和框架柱均可满足抗剪弹性、抗弯不屈服要求;连梁、框架梁可以满足抗剪不屈服要求。结构满足在设防烈度地震作用下的抗震性能水准3的要求。

采用SATWE软件进行结构的大震抗剪不屈服验算。由于SATWE采用的是等效弹性的方法进行大震不屈服验算,该方法计算的剪力墙底部内力过大。对底部加强区抗弯不屈服验算改用ABAQUS软件通过弹塑性时程计算加以深入分析。计算结果表明,结构满足在罕遇地震作用下的抗震性能水准3的要求。

7针对超限采取的主要措施

结构高度超出B级高层建筑适用高度,并存在平面凹凸不规则、局部夹层等不规则类型,针对上述超限情况及设计中的关键技术问题,在设计中采取了如下主要措施:

(1)剪力墙是主要抗侧力构件,须采取措施提高核心筒墙体的延性。具体措施有:(a)增加首层高度较大的剪力墙厚度到600mm,加强其平面外稳定性;(b)底部加强区剪力墙抗震等级提高到特一级;(c)底部加强区剪力墙按大震抗剪不屈服、抗弯不屈服的性能目标进行设计;(d)提高底部加强区墙身水平及竖向分布筋最小配筋率;(e)提高底部加强区剪力墙约束边缘构件竖筋最小配筋率及墙身配箍特征值;并在其端部暗柱内设型钢。

(2)针对平面应力集中位置,对楼板进行加强,板厚不小于150mm,双层双向通长配筋率不小于0.5%。

(3)针对首层架空层夹层,适当提高楼板对竖向构件的约束,板厚不小于150mm,并双层双向配筋率通长配筋率不小于0.5%。

通过以上加强措施,经过计算复核,本工程结构抗震性能目标达到C级要求。

8结论

综上所述,在设计中采用概念设计方法,首先对整体结构体系及布置进行仔细考虑并优化,使之具有良好的结构性能。抗震设计中采用性能化设计方法,除保证结构在小震下完全处于弹性阶段外,还补充了主要构件在中震、大震下作用下的性能要求,再采取多种计算程序进行了弹性、弹塑性的计算。计算结果表明,多项指标均表现良好,基本满足规范要求。同时又通过概念设计及各阶段的计算程序分析结果,对关键和重要构件作了适当加强。

本工程除能够满足竖向荷载和风荷载作用下的有关指标外,结构抗震性能目标达到C级水平,因此结构可行并且是安全的。

参考文献