上海浦東新區鋼結構裝配辦公樓
2019-04-08
上海浦東新區鋼結構裝配辦公樓101.png

項目背景:

本工程位于上海浦東新區??偨ㄖ娣e約5萬平方米。建筑一層為入口大堂,二層及以上主要為辦公用房,地上15層,首層層高8米,標準層層高4.3米,建筑高度69.95米。本工程上部結構嵌固在首層。

建筑效果圖


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方案一:鋼框架-屈曲約束支撐方案

地上塔樓采用鋼框架-屈曲約束支撐體系(圖3.1),地下室采用混凝土框架,地上鋼柱倒插一層進入地下一層;結合建筑平面,外圍框架柱采用圓形截面柱,核心筒范圍框架柱采用箱型截面柱,框架梁均采用 H 型鋼梁,支撐采用屈曲約束支撐。樓面采用鋼梁-組合樓板體系,樓面梁按組合梁設計。



屈曲約束支撐示意圖



方案一模型三維軸測圖

方案一標準層結構布置圖


方案一標準層典型截面尺寸表


方案一彈性分析結果


方案二:鋼管混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構

地上塔樓可采用鋼管混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構體系,地下室采用混凝土框架,地上鋼柱倒插一層進入地下一層;核心筒范圍根據建筑功能要求布置剪力墻,框架梁均采用 H 型鋼梁。核心筒內樓面采用現澆鋼筋混凝土梁板,核心筒外樓面采用鋼梁-組合樓板體系。

方案二模型三維軸測圖


方案二標準層結構布置圖


方案二標準層典型截面尺寸表


方案二彈性分析結果



方案一與方案二重量及材料用量對比表



結論:純鋼結構用鋼量和土建造價均低于混合結構

在做方案比選之前,想當然覺得混合結構的用鋼量和土建造價肯定比純鋼結構小,但實際做下來卻發現恰恰相反。究其原因,小編覺得主要有以下兩個原因:

1、純鋼結構層間位移角限值是1/250,而混合結構的層間位移角限值是1/800,兩者的剛度要求完全不同。

2、純鋼結構核心筒內外剛度均勻,結構扭轉效應??;而混合結構混凝土核心筒剛度大,外框需要配置較大的外框梁才能滿足整體扭轉性能的要求,外框梁實際的應力度都不大。

另外,由于一般高層辦公樓首層層高都較標準層高很多,這種層高的變化,對于混合結構這種采用等效剪切剛度計算樓層剛度在不改變墻厚的前提下是很容易形成軟弱層;而采用純鋼結構可以采用剪彎剛度基本就不會出現軟弱層,可以盡可能避免豎向不規則超限項的發生。

其他鋼框架支撐結構實例



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