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10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点!

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 来源:中国幕墙网 作者:林树枝 如有侵权请联系删除 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。


 来源:中国幕墙网
作者:林树枝
如有侵权请联系删除
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。
基于对高层建筑结构设计的一些思考,本文主要针对部分设计难点进行案例分析。

案例一:厦门国际银行大厦
建筑设计要求300度全海景,将核 心筒偏移北侧,结构扭转变形较 大,属平面扭转不规则结构。
优化时将筒体北侧弱化,墙厚取? 250,筒体南侧最厚处为600。
1.jpg
平面图
2.jpg

案例二:厦门福隆大厦
采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。
钢管混凝土柱延伸至屋顶,以提高? 结构整体的抗震性能。采用的钢管 混凝土柱直径为1300mm~1000mm, 钢板壁厚25~20mm。
3.jpg
钢管混凝土柱与混凝土梁节点做法示意图(环梁与环形牛腿梁柱连接)

采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。 钢管混凝土柱延伸至 屋顶,以提高结构整体的抗震性能。
穿层柱采用劲性混凝土柱
为了增加二层~四层楼板大开洞处穿层柱的刚度、延性,改 善结构的抗震性能,对穿层柱按照中震弹性进行强度设计并采取针对性的抗震措施。
穿层柱的抗 震等级提高一级,按照一级控制,轴压比控制不大于0.7。
在穿层 柱子内设置双向工字型钢骨,按 照《型钢混凝土组合结构技术规 程》(JGJ138-2001),含钢量大 致控制在4%左右;并且按柱全长箍筋加密。


案例三:厦门禹州国际大酒店

实景图
两座塔楼间距25米,跨度较大,连廊结构采用空间钢桁架形式;钢桁架连廊与1#塔楼一侧为固定连接;1#塔楼承受连廊竖向荷载,水平地震荷载和水平风荷载;钢桁架连廊在3#塔楼一侧为滑动支座(即弱连接的形式),3#楼仅承受连廊的竖向荷载;在3#楼屋顶设置滑动支座的目的在于,放开3#楼对连廊水平方向的约束。
从而使1、3#塔楼的地震反应没有关联作用,避免1#楼在水平力作用下对3#楼产生的影响,避免1、3#楼位移的不同步对连廊的影响。
钢结构布置图
案例四:厦门东方时代广场空中花园
悬挑长度达到12米,且作为空中绿化和休闲活动场所,荷载较大。
剖面图
立面图
案例五:厦门国际海岸
连接体及与连接体相连的结构构件在连接部位及其上、下层,抗震等级提高一级。
与连接体相连的框架柱在连接体高度范围及其上、下层,箍筋全高加密。
连接体楼板厚度150mm,结构计算模型中考虑楼板的弹性变形(采用弹性板),双层双向配筋率不小于0.3%。
连接体结构的框架梁按抗剪中震弹性,抗弯中震不屈服要求设计。
与连接体相连的框架柱按中震弹性进行截面设计。
效果图
案例六:厦门融信幸福海岸
效果图
平面层层退台
平面图
案例七:厦门中航紫金广场
塔楼A、塔楼B均为写字楼,地面以上总层数41层,屋面 高度为180.7m,采用钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心 筒结构体系。
效果图
酒店地面以上总层数21层, 屋面高度78.9m,采用钢筋 混凝土框架核心筒体系。
塔楼B与酒店及其商业裙房? 三部分设缝分开。
塔楼B与酒店在16~18层设? 置连廊相连,连廊采用可 转动可滑动式支座,整体计算时,将作为荷载作用 在塔楼B及酒店相关部位上。
连廊结构分析
塔楼B与酒店在酒店15~17层设置连廊相连,连廊跨度约26~33m,连廊总高度10.5m。
连廊在16层与酒店连通作为行政酒廊,连廊顶与酒店18层小屋面连通作为屋顶花园 。
连廊结构分析
连廊采用钢桁架结构形式,桁架高度5.5m,处于酒店16~17层,桁架其 下一层采用钢结构吊挂体系。
连廊钢结构顺连廊方向采用桁架形式,在靠近塔楼B和酒店垂直连廊方向采用人字撑。
桁架与酒店连接方案顺桁架方向采 用滑动连接,垂直桁架方向为铰接,支座采用可转动可滑动式支座。
桁架与塔楼B连接方案顺桁架方向采用滑动连接+纵向粘滞阻尼器,垂直桁架方向为 铰接,支座采用可转动可滑动式支座。
连廊结构分析

案例八:厦门明丰中心
参考现有国内的工程实例,本项目连体结构 具备可行性。
考虑跨度不大(净跨17米),并为更好满足 建筑使用功能,采用“水平梁板”强连接方式。

案例九:厦门五通佰翔酒店
地下1层,±0.00=6.40m,底板面标高-5.70 m。
地上22层,其中裙楼3层,4层以上为塔楼,3层4四层之间另有一层技术夹层;地面以上裙楼部分设一道伸缩缝兼抗震缝,分为带塔楼部分及不带塔楼部分;带塔楼部分建筑总高度99.0米(到女儿墙顶),不带塔楼部分建筑总高度22.4米(至女儿 墙最高处)。
楼盖采用现浇普通钢筋混凝土梁板楼盖,大跨度钢桁架部分为了减少自重采用型钢梁-混凝土板组合楼盖。桁架杆件截面为矩形钢管,钢梁均为H型钢。
竖向构件:剪力墙厚度为400~200,连梁高度一般为700,宽度同墙厚;普通钢筋混凝土柱截面为1200×1200、600×800~1800、600×600等,转换柱为带芯柱的钢筋混凝土柱,截面为 1400×1400。
案例十:瑞华高科技研发中心大楼
大楼高99.7米,设计独特,扭曲直上。
拧麻花大楼
抗震并没有问题
因为整个平面的旋转,部分位置的悬挑长度很大,可能需要验算竖向地震作用,裂缝和挠度也要严格控制。比如下图,底部几层的角部,悬挑非常大。
结构设计与普通建筑比起来,并没有很大差异。就是工作量有点大,因为没有「标准层」的概念了,每一层的楼面梁板可能都得单独设计。
设计理念源自:瑞典马尔默旋转大厦
欧洲最高的摩天住宅。
建筑 高度190米,54层,分成9个单元体,每个单元体有五层,每层约 400平方米,单元体与单元体之间用一个夹层分隔。
以中央主柱串接,单元体之间以微量的旋转 角度差相接,整栋建物由下往上共旋转了90度。

大楼外墙厚度随高度递减,靠近地面层的外墙厚 2米,到大楼顶层时,厚度仅剩 40cm。


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全部评论
  • 钢砼心
    钢砼心 2020年07月24日 08:45:03 2楼

    学习到了,很好的资料,希望以后多多分享

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  • saoray
    saoray 2020年07月24日 08:52:59 3楼

    恕我孤陋寡闻,2米的外墙怎么开窗呢?

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  • 加倍努力
    加倍努力 2020年07月24日 08:54:58 4楼

    建筑代表了城市的底蕴,体现城市的魅力,学习了。多谢!

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  • xgcg
    xgcg 2020年07月24日 09:12:49 5楼

    谢谢分享..........................

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  • 丐帮九袋长老
    丐帮九袋长老 2020年07月24日 11:41:59 6楼

    都是异形,有点厉害了,感谢楼主分享的案例,学习了

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  • 老有所为
    老有所为 2020年07月24日 21:33:08 7楼

    谢谢分享。

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  • angkor888
    angkor888 2020年07月24日 22:05:41 8楼

    好的建筑,是一个城市的名片,门面。

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  • 田野草
    田野草 2020年07月26日 16:49:25 10楼

    那么不规则的建筑,各个都是结构难题

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  • xiaoxitian123456
    xiaoxitian123456 2020年07月27日 08:28:31 11楼

    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

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  • xitaihou
    xitaihou 2020年07月27日 22:46:33 12楼

    谢谢楼主分享

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