鋼管混凝土柱超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼管混凝土柱超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2008.11講課大綱1.工程概況2.整體結(jié)構(gòu)布置，計(jì)算模型和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混凝土、鋼材的材料選擇4.結(jié)構(gòu)計(jì)算5.鋼管柱的截面設(shè)計(jì)6.梁的設(shè)計(jì)7.各種部位梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)8.核心筒的設(shè)計(jì)，材料，截面，配筋，型鋼，與鋼梁的連接9.如何實(shí)現(xiàn)由計(jì)算書到施工圖的設(shè)計(jì)，手工計(jì)算所依據(jù)的規(guī)范，需要查閱的圖集10.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明1.工程概況工程概況世茂福建福州茶亭街工程項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱本項(xiàng)目）位于福建省福州市中心，是福州經(jīng)濟(jì)和歷史文化中軸線八一七路的中心路段。本項(xiàng)目由酒店、辦公、公寓式辦公、商業(yè)等四大功能部分構(gòu)成。由北向南將建設(shè)主體塔樓和附屬裙房，之間以連廊聯(lián)為整體。工程概況各建筑物基本情況如下（由北向南）：主體塔樓：建筑高度262.65米，地面建筑面積約106992平方米。附屬裙房：建筑高度40.15米，地面建筑面積約17008平方米。此外，主體塔樓和附屬裙房以三層地下室整體相連，主要功能為后勤服務(wù)用房，機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車庫(kù)及設(shè)備機(jī)房，建筑面積約為35458平方米。本地塊總建筑面積約為159473平方米。講課大綱1.工程概況2.整體結(jié)構(gòu)布置，計(jì)算模型，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混凝土、鋼材的材料選擇4.結(jié)構(gòu)計(jì)算5.鋼管柱的截面設(shè)計(jì)6.梁的設(shè)計(jì)7.各種部位梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)8.核心筒的設(shè)計(jì)，材料，截面，配筋，型鋼，與鋼梁的連接9.如何實(shí)現(xiàn)由計(jì)算書到施工圖的設(shè)計(jì)，手工計(jì)算所依據(jù)的規(guī)范，需要查閱的圖集10.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明結(jié)構(gòu)體系的選擇結(jié)構(gòu)體系的選擇主樓的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系用以抵抗地震和風(fēng)力荷載。主要抗側(cè)力系統(tǒng)由內(nèi)部的鋼筋混凝土核心筒和外圍鋼管混凝土柱與鋼梁組成的框架組成。核心筒系統(tǒng)位于主樓的中心，包括電梯、電梯廳、疏散樓梯的墻體，厚度在400mm至1150mm范圍內(nèi)。鋼筋混凝土的連梁將連接相鄰的剪力墻。核心筒的外墻是閉合式的，從而提供建筑大部分的扭轉(zhuǎn)剛度。外圍由鋼管混凝土柱組成，并通過在20、33和50層的6.30米高設(shè)備層布置的外伸鋼桁架與巨型核心筒連接在一起。外圍鋼管柱在上述三層各有一道鋼的邊桁架在外圍連接，從而使柱子更加均勻地受力。隨著建筑高度的變化，鋼管混凝土柱的直徑大約在900mm至1350mm范圍內(nèi)。主樓的第二道抗側(cè)力體系是位于建筑外圍的鋼框架。建筑從上到下，外圍鋼梁在每層與外圍鋼管混凝土柱剛性連接形成第二道抗側(cè)力體系。這個(gè)系統(tǒng)為建筑總體提供了附加的扭轉(zhuǎn)剛度，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性，提高了結(jié)構(gòu)的冗余度。典型樓層結(jié)構(gòu)布置加強(qiáng)樓層結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系結(jié)構(gòu)平面施工圖結(jié)構(gòu)平面圖紙見pdf文件計(jì)算軟件和計(jì)算模型選用國(guó)際通用的三維有限元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件ETABS和國(guó)內(nèi)主流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件SATWE進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)梁柱采用桿單元模擬，剪力墻采用殼單元模擬，樓板采用膜單元模擬根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程條規(guī)定，嵌固層選在地面層?；A(chǔ)設(shè)計(jì)主樓的基礎(chǔ)體系是3.6米厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土筏板，由位于中等風(fēng)化花崗巖或微分化花崗巖,直徑1.5m的沖鉆孔灌注樁支承。樁的有效長(zhǎng)度約50m,樁尖入中等風(fēng)化花崗巖或微分化花崗巖0.5m,單樁豎向承載力特征值為18800KN/根.樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)裙樓及地下室基礎(chǔ)采用厚度為1米的現(xiàn)澆鋼筋混凝土筏板,筏板由位于碎卵石層,直徑為0.9m，的沖鉆孔灌注樁支承。樁的有效長(zhǎng)度約37m,樁尖入碎卵石層1.35m,單樁豎向抗壓承載力特征值為4800KN/根，單樁豎向抗拔承載力特征值為2250KN/根.樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30.裙房部分在樁頂設(shè)置厚度為1300mm的承臺(tái),純地下室部分的沖鉆孔灌注樁作為抗拔樁。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工圖見pdf圖紙。講課大綱1.工程概況2.整體結(jié)構(gòu)布置，計(jì)算模型和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混凝土、鋼材的材料選擇4.結(jié)構(gòu)計(jì)算5.鋼管柱的截面設(shè)計(jì)6.梁的設(shè)計(jì)7.各種部位梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)8.核心筒的設(shè)計(jì)，材料，截面，配筋，型鋼，與鋼梁的連接9.如何實(shí)現(xiàn)由計(jì)算書到施工圖的設(shè)計(jì)，手工計(jì)算所依據(jù)的規(guī)范，需要查閱的圖集10.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明選擇混凝土的考慮對(duì)于柱、剪力墻等豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，由于結(jié)構(gòu)高度很大，軸向壓力也很大，需要選擇強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土，同時(shí)考慮到施工可靠性，柱和剪力墻選擇了C60混凝土。對(duì)于梁、板等水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件，一般選擇C40或者C30的混凝土。福州世茂國(guó)際中心混凝土的選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件GB50010-2002

基礎(chǔ)和地下墻C40

剪力墻

C60–C50

柱

C60–C50

板、梁C40–C30其他，混凝土填料/墊塊/欄板

C30混凝土墊層C15

鋼材的材料選擇

福州世茂國(guó)際中心樓面鋼梁采用Q345B鋼材，鋼管混凝土柱的鋼管，加強(qiáng)層伸臂與帶狀桁架均采用Q345GJ鋼。當(dāng)鋼板厚大于等于40mm且承受沿板厚方向的拉力時(shí)，受拉試件板厚方向截面收縮率，不應(yīng)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》（GB50313）中關(guān)于Z15級(jí)規(guī)定的容許值。采用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003,表所列的，隨厚度而改變的鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度。鋼材的自重為7850kg/m3,楊氏彈性模量為206,000MPa，熱膨脹系數(shù)為1.20x10-5/oC。講課大余綱1.芳工程峽概況2.整垂體結(jié)構(gòu)誕布置，鑼計(jì)算模訴型和基叉礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混闖凝土、招鋼材的繭材料選憶擇4.結(jié)音構(gòu)計(jì)算5.鋼遮管柱的壁截面設(shè)順計(jì)6.梁稻的設(shè)計(jì)7.各雞種部位陶梁柱節(jié)釣點(diǎn)的設(shè)扣計(jì)8.核弊心筒的鐵設(shè)計(jì)，鬧材料，微截面，發(fā)配筋，越型鋼，便與鋼梁壞的連接9.如效何實(shí)現(xiàn)挪由計(jì)算左書到施墊工圖的痕設(shè)計(jì)，冬手工計(jì)西算所依千據(jù)的規(guī)闊范，需傅要查閱顏的圖集10.輝鋼結(jié)構(gòu)蝦設(shè)計(jì)總購(gòu)說明合理劑建立椅計(jì)算屢模型常用灶結(jié)構(gòu)勒分析裹軟件篩：S棵AT何WE刺和E巖TA斷BS擔(dān)。普疾通結(jié)鐘構(gòu)用俘SA癥TW溫E即賄可，多前后別處理本功能壞很好掏；復(fù)哪雜結(jié)論構(gòu)要抱用E犧TA證BS愉，S爛AP潛等，喚計(jì)算戒準(zhǔn)確程。選取合蚊理的單雀元模型候：整體睬分析時(shí)分梁柱選竹用桿單顧元，剪災(zāi)力墻采里用殼單飲元，樓扶板采用業(yè)膜單元爺。根據(jù)結(jié)蛾構(gòu)情況解合理建歇模：適離當(dāng)處理融墻開洞秧，適當(dāng)貍處理次原要構(gòu)件北，抓住徐結(jié)構(gòu)的還力學(xué)實(shí)罵質(zhì)。正確她確定逃計(jì)算蹲參數(shù)連梁剛根度折減柴：一般桌可以取笨0.7可，不宜臥小于0賣.5?，F(xiàn)澆肉樓板鐘的面就外剛巖度：義高層吸建筑生一般戰(zhàn)采用陜現(xiàn)澆揮樓面谷，樓雄板作陶為梁勉的有旗效翼柜緣形鄭成T池形截典面梁辟，提鵝高了瀉樓面床梁的岡剛度洞，也權(quán)提高錄了結(jié)呀構(gòu)整被體的欺側(cè)向鐘剛度創(chuàng)。通球過對(duì)棉梁的忙剛度掛乘以水放大鋤系數(shù)扯來考前慮，殃一般巡壽為1掠.3程~2聚.0圖.框架慈梁彎錄矩調(diào)茅幅：姜0.孫8~尚0.饒9。樓面補(bǔ)梁的窯扭矩貧：0界.4撲~0乞.7賓。周期鑼折減和：框窄架-紫剪力豎墻結(jié)幸構(gòu)：叮0.旁7~致0.員8.施工順騎序加載分析岡類型一般采憲用反應(yīng)特譜分析妹，振型合參與質(zhì)昏量系數(shù)績(jī)要大于堅(jiān)90%怨，很多蛇實(shí)際項(xiàng)即目都是迎達(dá)到9畜5%以等上。對(duì)于高渾度較大喇、結(jié)構(gòu)虎復(fù)雜的些結(jié)構(gòu)要霧補(bǔ)充彈侵性時(shí)程留分析。對(duì)于梳高度跡很大硬，結(jié)果構(gòu)很友復(fù)雜遲或者躬很重述要的因結(jié)構(gòu)請(qǐng)，補(bǔ)銹充進(jìn)疑行彈高塑性飼分析河。講課捆大綱1.血工程屬概況2.避整體牌結(jié)構(gòu)咬布置線，計(jì)柱算模量型和吩基礎(chǔ)羊設(shè)計(jì)3.徑混凝鑒土、畝鋼材世的材烈料選駝?chuàng)?.頃結(jié)構(gòu)嶄計(jì)算5.遼鋼管兄混凝瞧土柱蒼的截蘆面設(shè)孩計(jì)6.梁報(bào)的設(shè)計(jì)7.各益種部位燦梁柱節(jié)昆點(diǎn)的設(shè)舍計(jì)8.磁核心移筒的既設(shè)計(jì)袍，材渾料，湯截面王，配狂筋，雪型鋼酷，與格鋼梁襯的連命接9.晌如何促實(shí)現(xiàn)蝦由計(jì)命算書袍到施趕工圖胳的設(shè)漏計(jì)，軋手工搏計(jì)算喘所依夠據(jù)的丙規(guī)范拜，需青要查鋤閱的算圖集10暫.鋼粉結(jié)構(gòu)臨設(shè)計(jì)坡總說霞明鋼管混戀凝土柱廊的截面始設(shè)計(jì)依龍據(jù)《鋼管?；炷裂Y(jié)構(gòu)設(shè)醒計(jì)與施齡工規(guī)程授》（C騾ECS解28拉:90券）《現(xiàn)代針鋼管混像凝土結(jié)認(rèn)構(gòu)（修樸訂版）囑》（2牲007座年版）《鋼管墳混凝土弦結(jié)構(gòu)技臂術(shù)規(guī)程掉》（D狼BJ1嚼3-5仙1-2診003爸)鋼管悔混凝探土柱墨的截疼面設(shè)偽計(jì)依涌據(jù)《型杯鋼混喜凝土傳組合串結(jié)構(gòu)乘技術(shù)諒規(guī)程坑》(鈴JG產(chǎn)J1穩(wěn)38斤-2冶00粒1)《鋼旱骨混要凝土察結(jié)構(gòu)凈設(shè)計(jì)牌規(guī)程例》(貸YB熔9捕08挺2-無(wú)97擺)設(shè)計(jì)固方法SA飽TW植E軟咱件會(huì)劇將分涂析和蛾設(shè)計(jì)的全部符完成棒。在跨層烏處注意賤柱計(jì)算畝長(zhǎng)度系模數(shù)的數(shù)杰值。可以美把內(nèi)悼力組支合結(jié)馬果讀五出，愛并根熊據(jù)前邀面所宣說的釣規(guī)程做進(jìn)行威手工固復(fù)核再。還可以氧根據(jù)規(guī)辣程編制約出N-淚M相關(guān)殺曲線，靠把把內(nèi)鬼力組合疤結(jié)果畫誓到相關(guān)仙曲線上華。設(shè)計(jì)方班法ETA歷BS軟臣件分析吊結(jié)果準(zhǔn)勻確，但嚷是不能毒按照規(guī)賓程來設(shè)冒計(jì)?？梢月褍?nèi)祖力組沙合結(jié)喘果讀估出，贊并根仆據(jù)前注面所樹說的揚(yáng)規(guī)程籍進(jìn)行炕手工卸復(fù)核避。還可以旗根據(jù)規(guī)民程編制激出N-旋M相關(guān)族曲線，西把把內(nèi)尖力組合嘉結(jié)果畫幫到相關(guān)期曲線上勇。講課爭(zhēng)大綱1.柱工程適概況2.整蝦體結(jié)構(gòu)倘布置，霜計(jì)算模遍型和基織礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.混礎(chǔ)凝土、惱鋼材的亮材料選坊擇4.迫結(jié)構(gòu)歐計(jì)算5.襲鋼管步混凝榴土柱伶的截祝面設(shè)尚計(jì)6.敬梁的家設(shè)計(jì)7.各補(bǔ)種部位精梁柱節(jié)滅點(diǎn)的設(shè)貌計(jì)8.核使心筒的繪設(shè)計(jì)，楚材料，紹截面，爪配筋，構(gòu)型鋼，訪與鋼梁益的連接9.柳如何批實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)由計(jì)妹算書泛到施青工圖逢的設(shè)脫計(jì)，煩手工山計(jì)算芳所依采據(jù)的碰規(guī)范渡，需斜要查興閱的盾圖集10挎.鋼幫結(jié)構(gòu)造設(shè)計(jì)棋總說火明鋼梁飲的設(shè)警計(jì)方聞法鋼梁版：S誤AT娘WE抵和E還TA串BS腰都會(huì)難完成帆分析記和設(shè)券計(jì)。對(duì)于上惡翼緣有豪鋪板的投鋼梁，響無(wú)支撐揚(yáng)長(zhǎng)度比賊要改小碗，不需杠要考慮升鋼梁的薄穩(wěn)定應(yīng)葉力，只諸要強(qiáng)度蜓應(yīng)力滿餐足強(qiáng)度鈴設(shè)計(jì)值糾要求。鋼梁億有抗輕彎應(yīng)召力比掠和抗有剪應(yīng)號(hào)力比鴨。組合布梁的約設(shè)計(jì)偷方法ETA螺BS能由夠完成褲組合梁賺的設(shè)計(jì)津。也可炒以根全據(jù)《俱鋼結(jié)潑構(gòu)設(shè)吐計(jì)規(guī)佳范》莫（G廳B5恐00理17瞎-2被00純3）襯進(jìn)行知手工豬計(jì)算貍。還可妖以編窗制E鑄XC摔EL探表進(jìn)乒行組則合梁更的設(shè)滔計(jì)。鋼筋混飄凝土梁支的設(shè)計(jì)SAT玻WE和墻ETA真BS都征會(huì)完成壺鋼筋混賠凝土梁紛的分析柳和設(shè)計(jì)辯。鋼筋混斑凝土連軌梁的設(shè)驢計(jì)：對(duì)欣于跨高寺比小于努2的連盒梁宜配睜置交叉籠暗撐，飾增強(qiáng)其引抗剪能贈(zèng)力，達(dá)扔到強(qiáng)剪云弱彎的垂效果。講課治大綱1.工音程概況2.整協(xié)體結(jié)構(gòu)取布置，導(dǎo)計(jì)算模毯型和基小礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.納混凝聾土、厘鋼材店的材葡料選臥擇4.結(jié)希構(gòu)計(jì)算5.佩鋼管洋混凝獎(jiǎng)土柱鮮的截句面設(shè)趕計(jì)6.狡梁的晉設(shè)計(jì)7.穴各種悠部位耗梁柱前節(jié)點(diǎn)風(fēng)的設(shè)島計(jì)8.鴉核心遷筒的池設(shè)計(jì)弦，材喉料，暮截面哄，配羽筋，擺型鋼踐，與脆鋼梁延的連彩接9.精如何住實(shí)現(xiàn)信由計(jì)扎算書砍到施鞋工圖禾的設(shè)朝計(jì)，讀手工鐵計(jì)算熄所依企據(jù)的約規(guī)范泰，需伯要查紋閱的鄭圖集10囑.鋼狂結(jié)構(gòu)孫設(shè)計(jì)旗總說鹿明梁柱躁節(jié)點(diǎn)粥的設(shè)飾計(jì)按照“江強(qiáng)節(jié)點(diǎn)蘇，弱桿境件”的謠要求進(jìn)新行設(shè)計(jì)擦。在計(jì)研算和構(gòu)魯造兩方桃面滿足耕要求。《高層賀民用建黃筑鋼結(jié)敢構(gòu)技術(shù)據(jù)規(guī)程》攀（JG魄J99音-98寸）第8斯章做了軌規(guī)定?！朵摻Y(jié)袖構(gòu)設(shè)計(jì)跪手冊(cè)》踢（第三源版）（私200哨4年版獄）有計(jì)稼算范例艇。梁柱節(jié)換點(diǎn)的設(shè)元計(jì)福州贏世茂漏鋼結(jié)步構(gòu)節(jié)幸點(diǎn)圖霧紙講醫(yī)解。1.工險(xiǎn)程概況2.整映體結(jié)構(gòu)妖布置，旅計(jì)算模庸型和基垂礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.腐混凝涉土、挎鋼材狀的材鏡料選珠擇4.古結(jié)構(gòu)議計(jì)算5.鋼恥管混凝籃土柱的誼截面設(shè)倆計(jì)6.梁訴的設(shè)計(jì)7.各繞種部位賓梁柱節(jié)伸點(diǎn)的設(shè)機(jī)計(jì)8.核均心筒的裙設(shè)計(jì)，浸材料，射截面，嘉配筋，仍型鋼，柄與鋼梁塞的連接9.如孩何實(shí)現(xiàn)帥由計(jì)算禍書到施斤工圖的床設(shè)計(jì)，才手工計(jì)越算所依具據(jù)的規(guī)踩范，需松要查閱弦的圖集10.駐鋼結(jié)構(gòu)摸設(shè)計(jì)總閱說明講課吐大綱核心烤筒的介設(shè)計(jì)SAT擺WE能什夠完成齊分析和劣設(shè)計(jì)。ETA部BS能巖夠完成沸分析，饞得到內(nèi)訪力組合輛結(jié)果，住但是需歐要提取炎出內(nèi)力窮組合結(jié)擺果，再旁根據(jù)《牌高層建國(guó)筑混凝棒土結(jié)構(gòu)勢(shì)技術(shù)規(guī)斬程》（牽JGJ貢3-2衡002醉）進(jìn)行鄙設(shè)計(jì)。一般濾采用乎鋼筋預(yù)混凝紗土核逃心筒肢。按照驕規(guī)范鳳規(guī)定鴨，在屢底部漿加強(qiáng)拍區(qū)的它邊角久部位路按照權(quán)約束閑邊緣孔構(gòu)件戀配筋柔，內(nèi)動(dòng)部配狐置豎況向和辣水平重向分酷布鋼事筋。增在底去部加堆強(qiáng)區(qū)攀之上腸的邊錦角部蔥位按溝照構(gòu)盞造邊勝緣構(gòu)高件配祖筋，勤內(nèi)部槽配置木豎向翻和水責(zé)平向兩分布俊鋼筋餃?！陡邔影俳ㄖ炱两Y(jié)嚇構(gòu)技術(shù)背規(guī)程》異（JG跨J3-瓣200擦2）對(duì)摩于剪力吩墻配筋霉有明確本規(guī)定。核心筒確的材料駛和配筋核心炮筒內(nèi)駕的型柱鋼《高層濃建筑混雁凝土結(jié)喘構(gòu)技術(shù)施規(guī)程》味（JG詞J3-蘭200甚2）第垂11章辜對(duì)于混妹合結(jié)構(gòu)暑設(shè)計(jì)有臣相關(guān)規(guī)劉定。一般膽在核女心筒撐角部躬要配軍置型擺鋼。核心鞭筒剪陷力墻勇中的儀型鋼潛可以賭參與嚇剪力銳墻受慣力。核心曾筒與著鋼梁決的連耗接核心牌筒與邊鋼梁荒的連揮接節(jié)投點(diǎn)圖樸講解盤。講課大雞綱1.栗工程勁概況2.整濾體結(jié)構(gòu)丸布置，指計(jì)算模怪型和基畢礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.終混凝殺土、仗鋼材泉的材劉料選宵擇4.結(jié)兇構(gòu)計(jì)算5.掩鋼管酒混凝眼土柱慎的截遵面設(shè)醫(yī)計(jì)6.毫梁的套設(shè)計(jì)7.各景種部位衛(wèi)梁柱節(jié)滾點(diǎn)的設(shè)沃計(jì)8.溉核心揪筒的糧設(shè)計(jì)海，材納料，肺截面泉，配不筋，燃型