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大跨结构的选型与设计要点

发布于:2022-12-19 14:54:19 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

商业综合体的大跨结构一般出现在中庭、影院和冰场的屋盖,跨度一般在20米以上,连接两个单元的连廊大跨结构有时能达到50米。结构选型通常涉及到预应力混凝土结构、钢结构、型钢混凝土结构。


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后张有粘结预应力梁,适用于控制大跨结构恒载挠度,控制梁高和裂缝。成本低,后施工不影响绝对工期,多数客户愿意优先考虑。不适用于活载较大,转换梁,以及后期覆土较大的情况。截面跨高比宜控制到1/20。在布置方面我们建议采用单向梁的布置方式,尽量减少相互的交叉,同时将预应力梁布置在挠度较大的中间次梁而非框架梁上,这样既能有效控制挠度,又能减少预应力框架梁在抗震上的不利。

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预应力梁的布置

钢结构适用于大跨度连廊、天桥及屋盖、影院屋盖、采光顶等。具有施工快的优点,截面跨高比宜控制到1/25。钢-混凝土组合梁宜单向布置,与周边构件的连接通常采用铰接,周边构件可为型钢混凝土梁,或埋有构造型钢段的普通混凝土梁。其截面形式可采用H形和箱形。钢-混凝土组合梁也常用于连接不同塔楼之间的天桥,其支座形式常采用滑动支座或橡胶支座,在支座节点设计时需要根据地震作用预留足够的缝宽。

型钢混凝土结构刚度大、抗剪能力强,适用于大跨度转换梁,截面跨高比可控制到1/20。但造价高,尤其是节点复杂,施工难度大,工期长!设计当中尽量少用。型钢混凝土梁宜单向布置,避免与其它梁平面外相交,不可避免时应注意型钢截面宜小于相交的钢筋混凝土梁截面高度,使得相交梁的上下纵向钢筋均能绕过型钢;型钢混凝土梁宜与框架柱正交,不宜斜向相交;同时应避免与预应力钢绞线平面外相交。

大跨结构中的楼板舒适度问题也是近年来客户非常关注的问题,如果设计不当,其梁板结构会在人的行走、运动和使用过程中出现较大的振动响应,特别当楼面自振频率接近于人的步频时,易产生楼面共振,从而引发人体的不适反应。

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多人齐步走最大加速度计算

分析人行走引起的楼板振动舒适度时,可以简化采用单层计算模型,对不同楼层分别进行计算;当位于五层以上且柱变形较大时,需要考虑柱变形影响,应采用整体结构计算模型。当结构平面布置较复杂时,计算模型需要进行适当简化。舒适度分析的步骤包括:模态分析、不利振动点的选取、稳态分析、荷载模型的选取、时程分析和最后的舒适度评价。大量实验证明,对于混凝土楼板和钢-混凝土组合楼板结构,当自振频率低于3Hz时,较少的人的蹦跳就会使其出现较强的共振;对于人行走或有节奏运动引起的楼板结构振动,楼板结构的竖向自振频率应不小于下表的数值:

人行走引起的楼板结构舒适度限值

使用类别

自振频率/(≥Hz)

加速度限值a0

手术室

3

0.0025g

办公室、居民楼、教堂

0.005g

商场、餐厅

0.015g

有节奏运动引起的楼板结构舒适度限值

活动类别

自振频率/(≥Hz)

加速度限值a0

有氧健身操、音乐会、体育活动、跳舞

6

0.05g

混合使用

0.02g


“三边工程”在设计前期需要注意的问题


“三边”工程的根本矛盾在于为先期投入使用赶工期,边设计边施工,两者间的交叉对设计人员提出了较高要求,需要深入领会后期可能的各种变化,在设计之初就要将适用性、美观度、项目投资等内容考虑在内。根据多年项目经验,将设计前期需要注意的问题做一梳理:

1、柱网配合时,要考虑柱尺寸对后续施工的影响;尤其大跨度梁、悬挑梁及大悬挑梁的支撑柱,当支撑超过三个方向的梁时最好是设柱帽便于钢筋锚固;

2、分期建设的交界处,要与建筑及客户充分配合,预留足够的荷载及做法;

3、基础及柱要留有一定的安全度以备后期业态调整导致的超载,其中基础的抗冲切截面建议预留15%富余,柱轴压比预留15%-20%富余;

4、地下室楼板要考虑重型设备的运输及设备管线密集区的荷载,如发电机、设备大型水管的预埋件等;

5、地下室顶板要考虑各种钢结构的吊装荷载;

6、明确幕墙的做法,结构预留相应的做法,如拉索幕墙的张拉力要提前与第三方配合;

7、大跨度连廊支座防坠板的设置;

8、施工塔吊与结构布置的关系,包括施工电梯;同时提醒施工单位,哪些位置存在大吨位的结构构件;

9、尽早考虑景观与结构的关系;明确哪些部位需要结构来做,哪些位置只需要预留荷载;

10明确型钢混凝土梁及预应力梁的起拱要求;

11、地下室部分,与设备专业配合,将设备的管井移动梁板体系区域;

12、非结构构件中非常规构件的特殊考虑,如超高的隔墙;

13、雨棚、广告位、厨窗等周边特殊做法的荷载考虑。

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知识点:大跨结构的选型与设计要点

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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

混凝土结构

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一、结构设计说明 主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮抗渗做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等等。二、各层的结构布置图,包括: (1)预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。(2)现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。(3)关于过梁布置及轻隔墙。(4)雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。

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