貴陽漁安中天文化活動中心鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計介紹

        作者:鄭竹 陳春凡 吳英家 李開倫    
        時間:2013-11-27 14:45:50 [收藏]
        貴陽漁安中天文化活動中心位于貴陽市漁安新城區(qū),建成后將成為中天城投集團(tuán)銷售中心和文化中心。本建筑地上主體部分由3個館組成,且均為鋼結(jié)構(gòu)。其中1號館為鋼框架與鋼拉桿體系、2號館為鋼框架與鋼桁架支撐體系、3號館為純鋼框架體系; 1號館內(nèi)部設(shè)一獨立云鋼結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)架結(jié)
            關(guān)鍵詞:貴陽漁安中天文化活動中心

          摘 要:貴陽漁安中天文化活動中心位于貴陽市漁安新城區(qū),建成后將成為中天城投集團(tuán)銷售中心和文化中心。本建筑地上主體部分由3個館組成,且均為鋼結(jié)構(gòu)。其中1號館為鋼框架與鋼拉桿體系、2號館為鋼框架與鋼桁架支撐體系、3號館為純鋼框架體系; 1號館內(nèi)部設(shè)一獨立云鋼結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。該建筑結(jié)構(gòu)體系極其復(fù)雜,在設(shè)計過程中采用了PKPM、ETABS等多種軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算、分析、設(shè)計。本文主要介紹該文化活動中心的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。

          關(guān)鍵詞:文化活動中心 鋼框架結(jié)構(gòu) 空間鋼結(jié)構(gòu) ETABS

          1 結(jié)構(gòu)與體系

          1.1 項目概況

          貴陽漁安中天文化活動中心位于貴陽市漁安新城區(qū),整體長約102m,寬約61m,高約21m,基底面積約5329 m2,地下2層總為車庫、設(shè)備、庫房,地下面積約為12600 m2,地上3層為活動室、辦公、服務(wù),地上面積約為8816m2。建成之后該建筑將成為中天城投集團(tuán)銷售中心和文化活動中心。

          1.2 結(jié)構(gòu)體系

          本工程地下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),地上為鋼結(jié)構(gòu),地上部分又分為3個獨立的小館,1#館長約59m,寬約23m,共一層高約20m,外部為預(yù)應(yīng)力拉索幕

          墻結(jié)構(gòu),荷載較大,結(jié)構(gòu)形式采用鋼框架加鋼拉桿結(jié)構(gòu)體系,為了減少柱的計算長度,在9.8m標(biāo)高位置增設(shè)了一圈外框梁;3號館分三層,樓板采用鋼筋桁架樓承板,上人樓面,荷載大,建筑外形規(guī)則,結(jié)構(gòu)傳力簡單明確,采用圓鋼管柱加H型鋼梁鋼框架結(jié)構(gòu)體系即滿足使用要求;2號館總體分三層,鋼筋桁架樓承板,荷載大。另建筑外形復(fù)雜,高低錯落,局部區(qū)域跨度大,樓面部分區(qū)域有覆土及大型機(jī)房,同樣采用鋼框架加鋼桁架結(jié)構(gòu)體系;1#館內(nèi)部云鋼結(jié)構(gòu),外形獨特,空間桿件錯綜復(fù)雜。云結(jié)構(gòu)沿豎向分為9個平面,每個平面間距2m,水平向桿件都布置于每個平面中,而沿長度方向分為若干個間距3.3m豎向立面,豎向桿件布置在各立面中,橫向及豎向各桿件交匯形成即空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。各館部分建筑平立面及結(jié)構(gòu)相關(guān)圖詳圖1~圖11。

          1.3 結(jié)構(gòu)整體性能

          根據(jù)各計算結(jié)果,三小館前三周期分別見表2~表4

          1 1#館前三周期

          \

                       

          從表1可以看出,1號館結(jié)構(gòu)周期較長,結(jié)構(gòu)偏柔,原因是結(jié)構(gòu)柱距大,沒有樓板,屋面及側(cè)面梁稀疏大部分通過拉桿來連接。

          \ 

          1 首層平面建筑圖(貴陽漁安中天文化活動中心

          \ 

          2 二層平面建筑圖

          \ 

          3 1號館立面圖

          \ 

          4 1#館三維圖

          \ 

          5 2#a-1軸立面圖

          \ 

          6 2#a-2軸立面圖

           \

          7 2#館三維圖(貴陽漁安中天文化活動中心

          \

          8 云結(jié)構(gòu)三維圖

          \ 

          9 云結(jié)構(gòu)俯視圖

           

          \ 

          10 3號館二層平面圖(貴陽漁安中天文化活動中心

          \ 

          11 3號館屋面平面圖

           2 2號館前三周期

          \

          3 3#館前三周期

          \

          2號館,3號館各三層,且層高相當(dāng),從表2,表3中看出,2號館周期明顯比3#館的要長,原因是2#結(jié)構(gòu)跨度大,內(nèi)部有高低錯層,剛度較弱,結(jié)構(gòu)荷載大。

          結(jié)構(gòu)在X、Y方向地震作用下的基底總反力如表4

          4 地震作用下基底反力表(kN

          \

           

          1號館基底反力偏小主要是因為結(jié)構(gòu)沒有樓板,結(jié)構(gòu)總質(zhì)量少。

          各館在地震力作用下最大位移見表5。

          5 地震作用下最大位移(mm

          \

          從表5可以看出,3號館整體剛度較大,位移較小,2號館位移較大,剛度較柔。以上位移均遠(yuǎn)少于1/350。

          2 構(gòu)件設(shè)計與構(gòu)造

          2.1 構(gòu)件設(shè)計

          根據(jù)三個獨立的小館的結(jié)構(gòu)形式采用不同的設(shè)計軟件對其進(jìn)行計算分析。1號館結(jié)構(gòu)規(guī)則,樓層簡單,建筑要求應(yīng)用鋼拉桿,運(yùn)用ETABS建??蓾M足結(jié)構(gòu)計算要求;2號館外形多變,空間關(guān)系復(fù)雜,結(jié)構(gòu)形式也用了鋼拉桿,分析時也采用ETABS進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算;3號館結(jié)構(gòu)樓層清晰,且梁柱形式簡單,故用PKPM做結(jié)構(gòu)分析設(shè)計;1號館內(nèi)部云結(jié)構(gòu)形狀極為不規(guī)則,且復(fù)雜多變,是一個純空間結(jié)構(gòu),因此采用SAP2000進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。

          鋼構(gòu)件設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為重要的一環(huán),構(gòu)件截面大小將決定結(jié)構(gòu)的安全性及舒適性,而截面的形狀不僅影響建筑立面效果,更關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)加工制作與安裝,進(jìn)而影響工程的施工進(jìn)度。

          1號館中所有柱均采用矩形鋼柱B600×600×24×24內(nèi)部灌C50級混凝土,柱鋼材為Q235B,屋面鋼框梁截面為B900×600×20×30,9.8m標(biāo)高位置鋼框梁截面為B600×600×16×16,拉桿Ф50實心鋼拉桿,鋼梁及鋼拉桿材質(zhì)均為Q345B;2#館構(gòu)件截面較多,柱截面為Ф800×30、Ф600×20圓鋼管柱,其內(nèi)部均灌C50級混凝土,梁截面均為H型鋼梁;3號館柱Ф800×30,梁為H型鋼;1號館內(nèi)部云結(jié)構(gòu)縱向構(gòu)件截面為Ф350×16,橫向構(gòu)件截面為Ф350×8,底座環(huán)形鋼梁為H600×600×12×16,材質(zhì)均為Q235B。該工程主要構(gòu)件截面詳見表6:

          構(gòu)件截面表

          \

          本項目為文化活動中心,人流密集,結(jié)構(gòu)跨度大;局部區(qū)域還有大型機(jī)房及覆土,結(jié)構(gòu)荷載大;大面積幕墻結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力拉索荷載大。人員活動時結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生豎向振動,為了避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振,減少人行不安全舒適感,結(jié)構(gòu)上部豎向自振頻率不應(yīng)小于3Hz。因此本結(jié)構(gòu)計算并不是由結(jié)構(gòu)擾度控制,而是由結(jié)構(gòu)舒適度控制。結(jié)構(gòu)豎向自振頻率由式2.1確定:

                           \ 2.1

          從式2.1中可以看出結(jié)構(gòu)自振頻率與結(jié)構(gòu)總剛度的平方根成正比,與結(jié)構(gòu)總質(zhì)量平方根成反比,要提高結(jié)構(gòu)的豎向自振頻率,則增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身剛度。

          經(jīng)計算分析2#館與3#館樓板的豎向自振頻率分別為3.125 Hz3.45Hz,均大于3.0Hz,滿足要求。

          2.1 節(jié)點及構(gòu)造

          鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)著舉足輕重的作用,節(jié)點設(shè)計的好壞直接影響到鋼構(gòu)件搭接的可靠性和整個結(jié)構(gòu)的安全性。規(guī)范也明確規(guī)定:強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件,正是通過一個個強(qiáng)節(jié)點才把松散的鋼構(gòu)件連接成一個整體,形成結(jié)構(gòu)總剛度。鋼結(jié)構(gòu)工程中節(jié)點一般分為柱腳節(jié)點,梁柱節(jié)點,支撐節(jié)點,梁梁節(jié)點及拉桿節(jié)點等。

          柱腳節(jié)點是連接上部鋼結(jié)構(gòu)與下部其它結(jié)構(gòu)的橋梁,關(guān)系到上部鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定與安全。本工程中主體鋼結(jié)構(gòu)柱腳節(jié)點主要采用埋入式柱腳:環(huán)形柱底板與柱采用坡口焊焊接,底板通過錨栓與下部混凝土或基礎(chǔ)連接,柱壁打栓釘使鋼柱與外部混凝土咬合,這種節(jié)點形式簡單,傳力明確,加工制作方便,安裝容易,詳如圖12

          \   

          12 埋入式柱腳

          梁柱節(jié)點是保證橫向構(gòu)件梁上荷載順利傳遞到豎向構(gòu)件柱的一種連接形式。本項目梁柱節(jié)點均采用內(nèi)隔板式梁柱連接:內(nèi)隔板開灌漿孔及通氣孔,兩隔板之間加豎向加勁板與柱內(nèi)壁全熔透焊接,當(dāng)兩邊梁不等高時,矮梁采用加腋處理,如圖13

          \

          13 內(nèi)隔板式梁柱連接

          該工程梁和桁架支撐都采用H型鋼,容易加工制作,節(jié)點連接簡單,支撐節(jié)點在節(jié)點域?qū)⒅芜M(jìn)行放大處理并在梁柱位置加設(shè)與支撐翼緣等厚的加勁板。梁梁連接分梁梁剛接和梁梁鉸接,其中鉸接只用螺栓連接次梁的腹板,次梁翼緣板不與主梁焊接。如圖14,15

          \      

          為滿足建筑的立面和幕墻要求,在1號的側(cè)面及屋面都設(shè)計有Ф50鋼拉桿,其節(jié)點形式主要是通過50厚鋼板來連接鋼拉桿與主結(jié)構(gòu),連接板上打孔連接拉桿,這種連接方式簡單可靠,施工方便,詳見圖16,17

          \      

          3 結(jié)

          本項目鋼結(jié)構(gòu)整體分為三個小館,依據(jù)各小館的建筑特點及幕墻要求采用不同的結(jié)構(gòu)體系,并通過不同的結(jié)構(gòu)軟件對其進(jìn)行分析與計算,在保證結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下,滿足結(jié)構(gòu)的舒適度要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中通過對鋼構(gòu)件截面的選取,來實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)加工與制作及安裝的便利,從來節(jié)省工期和造價,這是本項目的最大特點。

          參考文獻(xiàn)

          [1] GB50017-2003.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S]. 北京:中國計劃出版社,2003

          [2] CECS 159.矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S]. 北京:中國計劃出版社,2004

          [3] JGJ 99-98.高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S]. 北京:中國計劃出版社,1999

           

          下載附件:
        • 點擊下載

        • "歡迎大家轉(zhuǎn)摘!轉(zhuǎn)載須注明中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)(www.szsmartbridge.com)謝謝合作!"

        相關(guān)文章:


        文章標(biāo)題
        建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)--中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會建筑鋼結(jié)構(gòu)分會官方

        欧美亚洲黄色网站黄,国产精品手机视频,国产又色又爽又黄刺激小视频,日韩AV成人片在线观看 久久亚洲一区二区三区四区 日本熟妇牲交视频在线观看,国产在线播放99,国产一级无码视频,国产在线观看添荫蒂视频|www.tjnx.com.cn/ 日本熟妇牲交视频在线观看,国产在线播放99,国产一级无码视频,国产在线观看添荫蒂视频|www.zzshanglu.com http://www.tjnx.com.cn/ http://www.zzshanglu.com