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新会某复杂商住楼结构选型及分析建筑工程论文

摘要：文章以新会某复杂商住楼作为工程实例。该商住楼存在高位转换结构及预应力无梁楼盖结构，分析其结构选型的特点、设置原则，为相关类似工程设计提供参考。关键词：高位转换结构；预应力无梁楼盖结构；结构选型；设置原则随着社会的进步、经济的发展，人们对生活质量和物质的需求也日益增长。原来那些使用功能单一，外观守旧的建筑物已满足不了现代人的需求。取而代之的是具有综合使用功能，外形美观创新的建筑，更得到人们的青睐。科学技术的日新月异，建筑科技也随之得到了飞跃的发展。全国各地的高层建筑拔地而起，日益增多。现代的高层建筑根据人们的需求，都朝着综合服务多功能和复杂体型的方向发展。这方面对于工程师们来说，是时代赋予我们的一个不可避免的挑战，我们必须克服它。针对多功能和复杂体型的建筑，工程师必须要选取合适的结构选型，以达到建设费用经济和结构安全耐用的要求。1工程概况本工程位于江门市新会区会城街道冈州大道中8号（XH2011-10号地块），规划用地面积7926平方米，兴建15层钢筋混凝土结构商住楼一栋，地下为两层地下室（占地面积5800平方米）。该工程总建筑面积26657.37平方米，建筑高度主体部分限高50米，地上15层，地下2层，其中地上3层为商业部分，其余12层住宅部分，塔楼负一层为商业部分，负二层为车库。工程设计初期方案选定，塔楼部分结构形式为框架-剪力墙结构，地下车库部分结构体系为框架结构，江门市新会区抗震设防烈度为7度，建筑设计使用年限为50年。2设计阶段2.1结构选型根据规划部门的要求，该地块建筑地上主体部分限高50米，地下室只允许从室外地坪下挖6米。针对这些限制条件，投资方出于自身利益最大化的角度提出了一系列经济指标，其中主要要求塔楼负一层作为地下商场，负二层作为楼上住户配套的停车库，塔楼地上三层作为商铺、酒楼食肆或者写字楼，其余四至十五层为住宅。我们结合规划部门的要求，投资方的经济指标和现时市场上购房者、商户的需求决定，将首层室内地坪±0.000提高到相对室外地面标高0.8米处，住宅原来的层高3米调整到2.95米，负二层地下车库的层高压缩成2.8米，以腾出更多的空间给商业部分；商业部分负一层层高4米，首层层高5米，二层层高4.2米，三层层高4.6米。负二层地下车库层高2.8米，若要做有梁楼盖，再加上梁底下的各种管线，车库所需要的净空高度明显是不够的，故决定负一层楼板采用无梁楼盖。同理，商业部分为了迎合市场的需求，增大其净空高度，故首层、二层、三层楼板亦决定采用无梁楼盖。四层以上为住宅，故四层是转换层，五层至十五层为框架-剪力墙结构。图1五层至十五层结构平面图图2四层结构平面图图3三层结构平面图2.2预应力无梁楼盖结构无梁楼盖结构因为没有设梁，板面荷载直接传给柱，具有结构简单、传力路径简捷，净空利用率高，造型美观，便于布置管线和施工的优点。但普通无梁楼盖结构若要满足楼板挠度和抗裂验算的要求，其厚度会比较大，使结构质量增大，且无梁楼盖结构柱网之间缺乏梁的连接，故结构整体抗侧刚度较弱，对结构的抗震能力非常不利。采用预应力无梁楼盖结构能够减少楼板的厚度，从而减轻结构的重量，压底层高，且可根据建筑的使用功能和使用荷载来设定预应力的大小，既能很好的控制裂缝，又可避免楼板出现过大的反拱。考虑到施工方便和工期的要求，故该工程采用无粘结预应力混凝土无梁楼盖结构。经计算，楼板厚度为250mm，混凝土强度等级为C40，预应力张拉时要求混凝土强度达到设计强度的80%。预应力筋公称直径15.2mm，极限强度标准值为1860MPa，低松弛钢绞线；fptk=1860N/mm2，fpy=1320N/mm2，张拉控制应力σcon取钢绞线强度标准值的75%，即1395MPa。预应力损失主要来自于张拉端锚具变形导致预应力钢筋内缩引起的预应力损失和预应力钢筋与孔道壁摩擦引起的预应力损失。预应力损失估算σ1=0.25σcon，即每根预应力筋的.有效预应力为σ0=0.75σcon=0.75×1395=1046N/mm2，取1000N/mm2。张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压锚具，SLABCAD的复杂楼板有限元程序计算板在恒载和活载作用下的弯距，然后进行抗裂、承载力以及施工阶段验算。根据计算，为防止楼板受柱冲切破坏，必须设置柱帽。无梁楼盖结构因柱间缺乏框架梁的连接，受力变形时，柱间内力不能很好相互传递，导致结构整体抗侧刚度较弱，层间位移相对较大，需要在柱间设置暗梁，并且在楼板边缘设置一圈梁，以提高结构的整体性。在施工阶段，未施加任何楼面荷载，仅有楼板自重的情况下，楼板可能会由于反拱过大导致开裂，必须进行施工阶段板的裂缝验算，配置适当的普通钢筋。2.3高位转换结构高层建筑转换结构一般分为梁式转换、桁架式转换、箱型转换和厚板转换四种。