主体结构工程施工小结范例(3篇)

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主体结构工程施工小结范文篇1

关键词明挖法结构计算地铁主体结构围护结构

1引言

明挖法施工因其工艺简单、造价节约、施工速度快在地铁建设中被广泛的应用,成为地铁车站施工的首选工法。明挖法施工,基坑开挖的过程围护结构为“线性受力”可以采用总量法(全量法)或增量法(叠加法)计算,内衬回筑阶段围护结构的刚度是发生改变的(新浇筑的内部结构将和围护结构共同受力),因此是“非线性受力”问题需用增量法进行分析[3][4]。目前设计院对计算过程做了很多简化,一般采取围护结构和主体结构分别计算的原则进行设计,对于围护结构计算考虑施工过程,但回筑过程中不考虑内衬墙的作用,一般采用理正、启明星等深基坑软件进行计算;对于主体结构则一般不考虑施工过程,采用sap84、sap2000等有限元结构通用分析软件进行计算。笔者通过计算分析发现,简化计算方法(下称计算方法一)的计算结果与考虑施工过程(下称计算方法二)的计算结果存在不小的差异,下面以某标准明挖车站为例对此进行比较分析。

2结构计算实例[1][2][5]

合肥地铁一号线某双层双跨明挖车站,围护结构采用Φ800@1300的钻孔灌注桩,内支撑采用Φ609的钢管支撑,围护结构和主体结构之间为全外包防水层。该站地层主要为粘土地层,抗浮设防水位为地下8米。初步设计时有两种设计方案,方案一:回筑阶段不施加倒撑,方案二:回筑阶段施加倒撑。下面就此二种方案采用计算方法一和计算方法二分别对其围护结构和主体结构进行受力分析计算。

图1围护结构剖面图

表1车站主要地层地质参数

地层

代号

地层

名称

静止侧压系数K0

天然重度(kN/m3)

粘聚力

C(kPa)

摩擦角

φ(°)

基床系数

(MPa/m)

杂填土

粘土

0.47

20.1

47

12

50

粘土

0.45

20

50

14

55

粘土

0.43

20.1

52

14

55

2.1计算原则

1、围护结构设计主要原则如下:

(1)基坑围护结构采用以分项系数表示的极限状态设计法设计。

(2)车站基坑侧壁安全等级分为三级,一级重要性系数为1.1,二级重要性系数为1,三级重要性系数为0.9。

(3)变形控制标准各地区要求稍有不同,一般分为三级控制。合肥地铁1号线采用的控制标准为:一级地面最大沉降量和支护结构最大水平位移≤0.1%H且≤30mm;(H为基坑开挖深度,单位m);二级地面最大沉降量≤0.15%H且≤30mm;支护结构最大水平位移≤0.2%H,且≤30mm;三级地面最大沉降量≤0.3%H且≤50mm;支护结构最大水平位移≤0.4%H,且≤50mm。

(4)围护结构上只作用土压力及地面超载产生的侧压力,按朗金主动土压力计算,粘性土层水土合算,砂性土层水土分算。

(5)综合荷载分项系数取1.25。

(6)采用按平面杆系有限元法进行计算。基坑开挖阶段,把围护结构视为侧向地基上的梁单元,采用m法计算。钢筋混凝土围护结构的刚度按照规范进行折减。

2、主体结构设计主要原则如下:

(1)地铁主体结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠度指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。

(2)地铁主体结构重要性系数为1.1。

(3)地铁主体结构上作用水、土压力,按静止土压力取值,水土分算。

(4)地铁主体结构宜按底板支承在弹性地基上的结构物计算,结构宜简化为平面问题进行分析并计入立柱和楼板的压缩变形、斜托的影响。

(5)地铁主体结构计算应按照下述工况分析:

a.正常使用极限状态:此工况考虑永久荷载与基本可变荷载效应准永久组合(准永久组合系数取0.8)。此工况一般以裂缝宽度为主要控制指标。

b.承载能力极限状态,此工况一般以强度为主要控制指标。根据可能出现的荷载进行组合计算。

2.2简化结构计算(计算方法一)

1、计算简图

采取围护结构和主体结构分别计算的原则进行设计,对于围护结构采用理正深基坑Fspw6.0计算,考虑施工过程(可选择总量法或增量法计算),但回筑过程中不考虑内衬墙的作用。对于主体结构则不考虑施工过程,采用sap84进行计算。

Pj:第j次开挖时侧壁荷载(墙背土压力与基坑侧初始静止土压力之差);ΔPj:第j次开挖时侧壁荷载增量;δn:第n层支撑处,墙体在加支撑前已产生的水平位移;Kx、Kv、Kx':土层等效弹簧刚度;Kn:第n层支撑等效弹簧刚度;Fj:第j次开挖时基坑内侧土弹簧释放的土抗力;Fj':第j次开挖时坑底土体被扰动,土弹簧由Kx降低到Kx'时释放的荷载,Fj'=F(Kx-Kx')/Kx,式中F为被扰动前弹簧原有抗力。

图2围护结构计算简图

图3主体结构计算简图

2、计算结果(标准值)

图4围护结构内力图(有倒撑)

图5围护结构内力图(无倒撑)

图6主体结构弯矩图(对称结构)

2.3考虑施工过程的计算(计算方法二)

1、计算简图

考虑施工过程的计算,基坑开挖阶段采用总量法计算,计算简图同图2,内衬回筑阶段采用增量法(考虑侧墙的作用)计算,计算简图如图7所示:

G:作用在顶板上的水土荷载;Q1~Q4:拆除钢支撑释放荷载;W1~W6:结构自重;P:水反力;ΔP:使用工况相对于施工阶段的荷载增量;q1~q3:施工荷载;X1~X3:永久使用工况相对与施工阶段时楼板荷载增量;

图7内衬回筑阶段计算简图(有倒撑情况)

对于上述计算简图需要特别说明的是:

(1)不加倒撑时,不施加弹簧K4及荷载Q4即可;

(2)ΔP(计算简图中荷载形状仅为示意)主要是施工阶段采用主动土压力,水土合算,使用阶段采用静止土压力,水土分算,引起的荷载增量;

(3)使用工况楼板荷载增量X1~X4:该值为永久使用工况时各层板的活荷载及面层装修荷载之和-施工阶段各层板的施工荷载,小于0时取0;

2、计算结果(标准值)

图8围护结构弯矩图

图9主体结构弯矩图

图10回筑阶段内力对比图(回筑第一步)

2.4对比分析

对上述计算结果列表比较分析如下(表中内力均为标准值):

表2计算方法一计算结果

计算断面

断面尺寸(mm)

弯矩(KN.m)

V(KN)

N(KN)

裂缝宽度(mm)

计算配筋面积(mm2)

顶板跨中

700

310

-250

0.3

2233

楼板跨中

400

40

-593

最小配筋率

1200

底板跨中

800

345

-979

最小配筋率

2400

侧墙顶

700

412

249

-429

0.3

2450

侧墙跨中

700

189

-620

最小配筋率

2100

侧墙底

700

644

628

-680

0.3

4066

围护结构

(有倒撑)

直径800

711

678

/

不计算

9883

围护结构

(无倒撑)

直径800

916

680

/

不计算

12980

表3计算方法二计算结果(无倒撑)

编号(断面)

断面尺寸(mm)

弯矩(KN.m)

V(KN)

N(KN)

裂缝宽度(mm)

配筋面积(mm2)

顶板跨中

700

345

-171

0.3

2411

楼板跨中

400

58

-349

最小配筋率

1200

底板跨中

800

469

-766

0.3

3059

侧墙顶

700

337

132

-408

最小配筋率

2100

侧墙跨中

700

63

150

-623

最小配筋率

2100

侧墙底

700

550

310

-646

0.3

3113

围护结构

直径800

899

660

/

不计算

12667

表4计算方法二计算结果(有倒撑)

编号(断面)

断面尺寸(mm)

弯矩(KN.m)

V(KN)

N(KN)

裂缝宽度(mm)

配筋面积(mm2)

顶板跨中

700

345

-161

0.3

2411

楼板跨中

400

56

-219

最小配筋率

1200

底板跨中

800

421

-511

0.3

2467

侧墙顶

700

338

132

-400

最小配筋率

2100

侧墙跨中

700

66

230

-612

最小配筋率

2100

侧墙底

700

795

473

-670

0.3

5618

围护结构

直径800

668

652

/

不计算

9048

由上述对比分析可知:

(1)就围护结构而言,不管是否施加倒撑,两种方法的计算结果相差不大。计算方法一(即围护计算时不考虑内衬墙作用的计算方法),的计算结果稍大,施加倒撑时偏大约6%,不施加倒撑时偏大约2%。

(2)就主体结构而言,视是否施加倒撑二者的计算结果相差较大,内力差主要由回筑第一步(详图10)引起:

1)无倒撑时:计算方法一较计算方法二,板的弯矩普遍偏小,侧墙弯矩普遍偏大。顶板跨中弯矩偏小约10%,底板跨中弯矩偏小约26.4%,侧墙顶偏大约22.3%,侧墙底偏大约17%。

2)有倒撑时:计算方法一较计算方法二,计算结果均偏小。顶板跨中弯矩偏小约10%,底板跨中弯矩偏小约18%,侧墙底偏小约19%。

(3)有倒撑时围护结构的弯矩和变形均会减小,分别为25.7%和12.6%,配筋(主筋)减少约28.6%,但侧墙的弯矩增大约44.5%,配筋(主筋)增加约80%。且本站不管是否有倒撑围护结构的变形(分别为16.61mm和19.01mm)均满足设计要求,因此就本站而言无倒撑的方案要优于有倒撑的方案。

3结语

通过上述分析可知,对围护结构的计算,计算方法一和计算方法二计算结果相差很小,采用简化计算可行。但是对于主体结构的计算两种方法计算结果差别较大,特别是有倒撑时计算方法一较计算方法二计算结果均偏小,如果按计算方法一配筋,结构偏于不安全,设计时需特别注意。对于无倒撑的情况,如果按计算方法一配筋,则各层板的配筋应适当放大,而侧墙的配筋则可稍减少。

对于倒撑,设计要斟酌选用,倒撑可以减小围护结构的弯矩和变形,但会加大内衬侧墙的弯矩。当围护的受力和变形可控时尽量不设计倒撑。

参考文献

[1]JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1999

[2]YB9258-97建筑基坑工程技术规范[S].北京:冶金工业出版社,1997

[3]王元湘,地下铁道深基坑工程围护结构的计算[J].世界隧道,1998,第2期(1~10)

[4]王元湘,关于深基坑支护结构计算的增量法和总量法[J].地下空间,2000,第20卷,第1期

主体结构工程施工小结范文

关键词:高层钢结构施工管理

一、“光辉的历程”——我局超高层钢结构施工历史回顾

同发达国家相比,超高层钢结构建筑在我国起步较晚,成熟及可借鉴的经验不多。改革开放以来,许多“高、大、新、尖”的现代化建筑如雨后春笋般耸立,成为国民经济高速发展的重要标志。而钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强等优势和特点被人们广泛应用于高层尤其是超高层建筑中。中建三局以其“敢为天下先,争创第一流”的企业精神和勇于承接“高、大、新、尖”工程的胆魄和实力,瞄准了这块尚待开垦的沃土,发挥大型企业的技术和设备优势,于1986年率先承建了当时全同第一座超高层钢结构的建筑——高165.3m的深圳发展中心大厦,仅10个月便完成了主体11000吨钢结构施工任务,垂直最大偏差25mm,提高了美国AISC规范程度的标准,并首先运用CO2气体保护半自动焊用于超厚钢板焊接的新工艺,刻苦钻研、反复攻关,终于成功地解决了130mm超厚钢板的焊接技术。填补厂国内超厚钢板焊接的空白,整个工程的焊接质量10O%超声波探伤,100%合格,达到了国际一流水平。该工程成套施工技术的成功应用,使在我国起步较晚的超高层钢结构安装施工技术向前跨进了一大步,深圳发展中心大厦钢结构成套安装技术因此分别获1988年、1989年度中建总公司科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。

由于在深圳发展中心大厦超高层钢结构安装中取得的重大成功,1987年又中标承建了我国第一座全钢结构超高层建筑,高146.5米的上海国际贸易中心大厦,仅用7.5个月的工期便“安全、优质、高速”地完成了主体10470吨钢结构的施工任务。钢结构主体垂直度偏差仅为17mm。提高了日本JASS规范标准,焊接100%探伤,100%合格,受到业主及各界的高度赞誉,该工程荣获上海建筑质量最高奖——“白玉兰”奖和国家建筑业最高奖——鲁班金像奖。此后我们又承建了上海太平样大饭店、新金桥大厦及①界广场等国内具有较高声望的钢结构工程,特别是1995年6月9日封顶的高383.95m的深圳地王大厦,我局仅用1年零12天(比合同工期提前两个多月)便安全、优质、高速地完成了24500吨主楼钢结构的施工任务,主体垂直度总偏差向外17mm,向内25mm,提高了精度,仅是美国AISC规范允许误差的1/3(向外51mm,向内76mm);焊缝延长米60万(其中立焊、斜立焊缝占1/7)100%探伤,100%合格,优良率达94%,并创造了施工全过程中构件无一坠落,人员无一伤亡的奇迹和两天半一层楼的九十年度“深圳新速度”。罕见的工期、一流的质量和安全得到业主、总包及社会各界的高度赞誉。

去年8月,深圳地王大厦主楼超高层钢结构安装施工技术通过了部级鉴定。与会专家一致认为:地王大厦是我国近十年才起步的超高层钢结构工程的代表作,表明我国高层钢结构施工技术在以往成功基础上又取得了重大的进步,地王大厦超高层钢结构安装施工技术达到了国内领先及国际水平。

从深圳发展中心到上侮国贸、从上海国贸到深圳地王大厦是我国在超高层钢结构安装发展史上从无到有、施工技术由弱到强的里程碑,代表着三局在近十年超高层钢结构发展史上的光辉历程。

二、超高层钢结构自装施工技术

因有幸参与了在我国钢结构发展史上具有划时代意义的三个主要超高层钢结构工程:深创发展中心大厦、上海国际贸易中心和深圳地王商业大厦的施工组织与管理,结合高层钢结构的工艺流程与特点:(构件验收吊装量控制高强螺栓焊接及其检测压型钢板与熔焊栓钉)。超高层钢结构安装施工技术主要体现在以下七个方面:

1、构件进场,验收与堆放

2、塔吊的选择、布置及装拆

3、吊装

4、测量控制

5、焊接

6、工期及质量控制

7、安全施工

下面我结合深圳地王大厦主楼超高层钢结构的施工情况就这些问题同各位专家和同仁交流一下超高层钢结构施工经验和体会。

1、构件的进场、验收与堆放

场地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难,对越高层钢结构工程而言,相对紧张的工期内构件堆场要求更高更严,这个问题不处理好必将对吊装及整个工程施工造成严重影响。地王大厦施工初期,由于构件堆场较多,钢结构进场量大,需堆叠2-3层,如没有周密的进场计划,势必造成现场构件进场顺序的混乱,其结果是:需要的构件压在下面,不用的构件放在上面,不仅验收工作无法进行,而且存在着大量的翻料、找料等重复工作。后来在强化现场管理及构件进场计划的基础上,着重抓了堆场布置、构件的堆放顺序等工作,除根据吊装需要周密的进场构件外,还根据吊装顺序和堆场规划特点将进场构件进行有序排列,既保证了验收工作的正常进行,也为吊装创造了良好的外部条件。

把好构件的验收关是我们在以往施工的超高层钢结构工程中的经验体会。深圳地王大厦主楼共有钢构件14860件,制造及运输过程中难免会出现这样或那样的问题,这些问题如不在地面加以消除,吊装到上面势必增加安装的进度,对整个工种质量控制也将产生严重影响。

2、塔吊的选择、布置与装拆

塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备,其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑,并保证装拆的安全、方便、可靠。

我们根据地王大厦的地理位置、结构形状及大量的特殊构件(如重47.5t的大型“A”字斜柱和37t/节的箱形柱等)选择二台澳大利亚产M440D大型内爬式塔吊并将其布置在核心墙#1和#5井道内,不仅满足了所有构件的垂直运输,而且为大量超重、超高及偏心构件的双机抬吊创造了条件。

M440型内爬式塔吊在国内尚属首次使用,成熟可借鉴的经验不多。施工中我们一改传统的塔吊互吊的爬升方案,采用了一套“卷扬机+扁担”辅助系统较好地解决了二部塔吊的爬升难题,大大提高了塔吊的使用效率,加快了提升速度,为工期提前起了决定性作用;而大型内爬塔吊的拆除是一项技术复杂、施工难度大的工作,我们采用了“以大化小、化整为零”的方法,较好地解决了在国内视为难题的大型内爬塔吊的拆除难题,为国内同类工程运用内爬式塔吊提供了范例。

3、吊装

吊装是钢结构施工的龙头工序,吊装的速度与质量对整个工程起举足轻重的作用。在深圳的地王大厦主体超高层钢结构施工中,通过采取“区域吊装”及“一机多吊”技术解决了工期紧与工程量大的矛盾。

通过采用“双机抬吊”及门型架不仅解决了高53.79m、长63.20m跨度为32.1m、重达232t的大型“A”斜吊的吊装难题,而同解决了主楼两根长85.61m、重85.51t并处于超重、偏心、超高状态下大型桅杆的吊装难题。

4、测量控制

在超高层钢结构施工中,垂直度、轴线和标高的偏差是衡量工程质量的重要指标,测量作为工程质量的控制阶段,必须为施工检查提供依据。

从钢结构施工流程可以看出,各工序间既相互联系又相互制约,选择何种测量控制方法直接影响到工程的进度与测量。在深圳地王大厦钢结构施工初期,总包单位的测量监理工程师提出采用“整体校正”的方法,即在柱子安装后再跟踪纠偏,梁装不上去时临时挂或搭在上面,待整节柱、梁、斜撑全部安装后再整体校正。由于构件的制作及核心的施工都存在着一定的误差,采用这种校正方法具有很大的盲目性,不仅造成大量的二次安装,而且柱梁安装后结构本身已具有一定的刚度,大大增加了校正的难度。后来我们及时将“整体校正”改为“跟踪校正”,即在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏,大大减轻了校正难度,每节校正时间由原来10d左右缩短为2-3d,即可交给下道工序作业,并实现了区域施工各工序间良性循环的目标。

为了使地王大厦主楼钢结构施工达到世界一流水平,项目还制订了比美同AISC规范标准更严格的质量控制指标:内向25mm、外向20mm,并摸索出一整套采用激光铅直议进行“双系统复核控制”的新方法,为保证项目质量控制目标实现起了十分重要的作用。

5、焊接

高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点,而焊接作为钢结构施工的重要工序,其工序的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。

深圳地王大厦因其罕见的高宽比达1:9,所以设计中采用了大量的斜撑及大型“A”字斜柱。在总计60万m延长缝中,立焊、斜立焊约有8.6万延长米,共848组接头,占整个焊接工程量的1/7。此类结构不仅处于结构的重要部位,而且大都处于外向、斜向及悬空部位,安全操作与施工防护都比较困难。尤其是相对紧迫的工期与浩大的焊接工程量之间的矛盾,使我们一开始就面临着严峻的考验。尽管在深圳发展中心大厦,上海国贸中心大厦等钢结构工程施工中,我们采用CO2气体保护半自动焊应用于立焊、斜立焊和俯角焊的新工艺,才能从根本上解决焊接施工的需要。

工艺选定后,编制出一整套切实可行的适用本工程特点的CO2气体保护半自动焊接工艺及方法便成了当务之急。焊接QC小组在项目组的带动下进行了艰难的尝试,开展了一系列卓有成效的工作。

首先我们确定了攻关目标,运用关联图找出影响质量的原因,并应用01分析法进行系列分析,针对这些问题找出相应的对策措施;并建立了有效的质量保证体系,制定了完善的工艺指导书,经过反复实验,确定了运用于立焊、斜立焊的工艺参数;通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理,焊枪施焊角度反复摸索,形成了一整套“挑压拖带转”的操作要领;为使焊接环境处于相对稳定状态,加强了施工防护措施和辅助措施。经过项目组和焊接QC小组全体人员的不懈努力,经过半月之久的失败、总结,小有成效研究;大有成效、巩固,到比较成熟、反复焊验,终于成功地解决了CO2气体保护焊应用在超厚件立向、斜立向焊接头上的施焊工艺课题(已获得国家专利)。通过技术攻关、工艺的改进,焊接质量得到了逐步提高,工期大大提前,受到总包及业主的好评,产生了良好的社会效益和经济效益,并在社会上产生了良好的声誉。

6、质量与工期控制

超高层钢结构不同于一般混凝土建筑的显著特点是:质量高、工期紧。质量与工期的保证依赖于科学的管理、严格的施工组织和新技术、新工艺、新设备的大胆应用。

深圳地王大厦主体钢结构14860件,重24500t,压型钢板14万平米,熔焊栓钉50万套,焊缝总计60万延长米。而业主规定的工期仅14.5个月,并且工程按美国规范标准进行验收,工期短、工程量大、施工难度高国内外罕见。

建立科学管理的组织体系,严格按项目管理法施工是保证工程“安全、优质、高速”进行的关键。为此,我们组建了地王项目经理部,实行项目经理负责制和全员合同管理。在组织形式上,实行定编定员、定岗位、定职责,提倡一专多能、一人多职、工段长与工人一道上前线。既起到了表率作用,又便于现场管理。从项目经理到劳资、安全、技术等职能部门到现场办公,及时了解、掌握工程的进度情况,解决有关的技术、质量、安全等问题,在整个项目管理形成了以项目经理为核心,集施工组织网络的安全质量保证体系及新技术攻关应用和QC小组为一体的短小精悍的施工队伍。同时各工段均实行了项日承包,明确了责、权、利并实行风险抵押制度,最大限度地调动了一线工人的积极性和责任感,为工程的大干快干奠定了基础。为把为中国人自己施工的第一座世界级摩天大厦建设成跨世纪的经典之作,项目不仅制作了比美国规范标准更严格的质量控制目标,而且积极配合吊装、测量、焊接QC小组进行了攻关,“四新”技术在地王大厦主楼超高层钢结构安装施工中得到了充分的应用。在项目的领导下,吊装QC小组改进了传统的“一机多吊”和“双机抬吊”技术,大大加快了吊装的进度;测量QC小组将传统的“整体测量”技术进行了改进,创新了“跟踪测量”和“双系统复核控制”技术,成功地将主楼垂直度总偏差控制为向外17mm,向内25mm,仅是美国规范标准1/3;焊接QC小组经过艰苦的尝试,终于成功地突破了CO2气体保护半自动焊应用于立焊、斜立悍的,不仅提高了工效、保证了工期,而且所有焊缝经权威的第三方100%探伤,100%合格,优良率达94%。

在钢结构工程中区型钢板铺设是一道工作量大及危险性大的工序其铺设的快慢不仅直接影响工程的进度,并经过吊装舰慢校正、高强螺栓及焊接等一系列工序的施工安全带来严重影响。为此我们从日本进D了两台国际先进水平的Co。点焊机,不仅操作简单加间短而己焊点光洁平滑、质量好工效是手工焊的五倍。地工大厦主楼超高层钢结构L程中所引进的澳大利亚M44OD大型内爬吊、日本产CO。气体保护半自动焊机及熔焊杜钉机等先进设将都在本工程施中发挥了重要作用。

主体结构工程施工小结范文

关键词:山地建筑;防震缝;特别不规则;挡土墙;施工荷载

工程概况

本工程为福建省武夷山市的某五星级酒店山地建筑,占地13000m2,建筑面积53000m2,地上1-6层结构,地下为局部单层人防地下室。本工程均按照设计使用年限50年进行设计,建筑结构安全等级为二级。地下室按甲类核六级常六级人员掩蔽部人防区设计。其抗震设防分类为丙类,抗震设防烈度小于6度,实际设计时设防烈度及抗震措施均按6度考虑,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类,场地特征周期为0.35s。酒店主体结构基本风压按50年一遇采用0.35kN/,考虑到山区建筑的风压地形修正系数,基本风压实取0.53kN/,地面粗糙度均按B类,考虑主体结构的整体形状,平面建筑风荷载体型系数取1.40;基本雪压按50年一遇取W0=0.50KN/。本酒店建筑依山而建,将主体建筑和实际地形结合,形成错落有致的效果,建筑功能要求高,建筑方案存在楼板局部不连续、凹凸不规则等,建筑结构体型复杂。主要从以下四个方面解决建筑结构设计中存在的问题。

一.设置防震缝

整个山地酒店建筑体型较为复杂,设置防震缝尽量避免高层结构连体、裙房与主楼质心偏置等因素,形成较规则的抗侧力单元,容易按各自的地震作用并采取相应的抗震措施,因此通过设置9道防震缝,将上部主体结构分成相对简单的10个独立的抗震单元。

主要通过以下三个方面设置防震缝:1)外伸部位过长:E区与C区、D区、F区为例,C区、D区与F区为E区突出外伸部位,突出外伸部位的长度l与结构总宽度Bmax比值均大于规范规定的6度区的0.35限值。平面有较长外伸部位时,外伸段容易产生局部振动而引发凹角处应力集中破坏,不满足规范要求,所以在E区与C区、D区与F区设防震缝形成独立的抗侧力单元;2)局部楼板不连续:A4区与A3区、A5区为例,A4区是地下一层层高7.2m,一层层高10.8m,A3区(A5区)地下一层层高7.2m,标准层层高3.6m,若不设防震缝A3、A4、A5区形成带连体的复杂高层建筑,二三层楼板大开洞,开洞面积大于相应楼层楼面面积30%且有效楼板宽度小于相应楼层宽度50%,形成楼板局部不连续;3)质心严重偏置:E区与B区,F区与A5区,单层建筑结构与高层建筑结构相连,质量分布不均匀设防震缝分开。

A3的抗震等级剪力墙为三级,跨度大于18m的部分框架抗震等级为三级,其余框架为四级。根据《建筑结构抗震设计规范》第6.1.2条注1接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。故A1的框架抗震等级取三级。

防震缝宽度应分别符合下列要求:

1)框架结构(包括设置少量抗震墙的框架结构)房屋的防震缝宽度,当高度不超过15m时不应小于100mm;高度超过15m时,6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加宽20mm;

2)框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1)项规定数值的70%,抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1)项规定数值的50%;且均不宜小于100mm;

3)防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。

本工程位于6度区,对两个不同类型结构单元的防震缝设置,A3区(A5区)为框架结构,A4区为框架剪力墙结构,依据上述规范防震缝宽度要求,应以A3区(A5区)结构类型和结构高度来设置防震缝缝宽,A3(A5)框架结构,建筑高度28.9m,按规范防震缝缝宽W=100+20*(28.9-15)/5=155.6mm,防震缝宽度取160mm。综合其他各种因素,本工程防震缝均按160mm。

二.避免采用特别不规则结构形式

本山地酒店建筑的平面、立面、外形尺寸以及抗侧力构件布置、质量分布直至承载力分布等诸多因素,工程各部分分区都存在某些不规则,结构竖向布置要求高层建筑的竖向体型宜规则、均匀、避免有过大的外挑和收进。结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化。以A5区为例,A5区二层平面为夹层,抗测力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%,存在楼层承载力突变的不规则。由于建筑立面要求,在三层楼面以上各层平面收进950mm,如果设置梁上立柱,形成竖向抗侧力构件不连续。避免多项不规则结构,后来在A5三层设斜柱,二层的柱子与四层的柱子用斜柱相连,这样上下抗侧力构件连续,解决了一项竖向抗测力构件不连续问题。与斜柱相关三层及四层位置上的板采用弹性模计算采用,再楼板完全破坏时最不利时斜柱受力情况,目的是为了使斜柱在最不利情况下的保证能向下传力,保证主体结构不倒塌,竖向结构的连续性。提高抗震构造措施,与斜柱相交的楼板采用双层双向配置钢筋,加强整体刚度,明确斜柱纵向受力钢筋的锚固。斜柱的运用巧妙地化解了A5区竖向抗侧力构件不连续问题。

三、设置挡土墙

本工程结构设计时为了配合山地酒店建筑功能及美观要求,主要设置一道挡土墙,局部位置设置两道,将主体结构与山体完全脱开。由支护结构自行承担山坡土体侧向土压力,并且要求支护结构施工完成并验收之后进行主体结构施工。防止由于填土或土体变形引起主体结构变形失稳。主体结构形成独立的抗侧力体系。

四、考虑施工荷载

近年来很多工程在建过程中发生局部坍塌工程事故,某些原因是由于施工荷载考虑不足引起的。施工荷载指的是施工阶段为验算结构或构件安全度所考虑的临时荷载,如结构重力、施工设备等。在进行B区宴会厅部分结构设计时,由于宴会厅上空高度10.8m,虽然宴会厅的活荷载取4KN/,但不足以满足施工荷载要求。设计时考虑到施工宴会厅屋面时架设的满堂施工脚手架的施工活荷载5KN/,并考虑宴会厅屋面构件尚未凝固时构件自重全部由宴会厅层框架梁来承担,来复核宴会厅主要受力构件。避免了在施工过程中由于施工引起的主体工程坍塌的施工意外。

五.总结

1)对于体型比较复杂的建筑设置防震缝断开,结构平面布置力求简单、规则;

2)对于体型复杂的建筑尽量避免多项不规则;

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