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【摘要】论述了银聚祥邸工程中楼板的设计构想,楼板设计中叁数剖析,厚板梁在结构中的应用及楼板中厚板对梁配筋的影响。
【关键词】设计构想；叁数剖析；厚板梁
１工程概况
厦门银聚祥邸位于厦门厦禾路,地理位置优越,交通条件优越,市政设备完备。该用地总面积3033㎡,建筑高度为153.5m,地上总建筑面积为73478㎡,地下部分四层为设备用房及车库,地上38层,其中1～5层为商业办公,6～38层为住房,第20层为避难层,工程总建筑面积为88430㎡,目前为止为厦门最高的住宿楼。
2 整体结构设计
工程设计考虑的环境类别中的结构使用年限50年,建筑结构安全等级为二级[1]。建筑抗震设防类别为丙类,场地地震基本烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组:第一组;特征周期Tg=0.35sec,场地类别Ⅱ类;场地卓越周期Tg=0.2sec。抗震等级:地下1～8层—框架特一级剪力墙特一级8层以上—框架一级,剪力墙一级;地下2层～地下4层—框架二级,剪力墙二级。上部结构体系:现浇钢筋混凝土框架—筒体—剪力墙。
3 楼板设计
3.1设计构想
由于本工程建筑户型面积比较大,户型内设计有8×8m,10×8m的屋顶花园,10m×8m,8×8m的大客厅,8×4m的卧室,为了保证建筑的美观,房间内不允许出现可见梁。故这些大开间中一律不设梁,结构上直接采用厚板来满足建筑要求,而对比开间设梁,设厚板其实更加经济,计算角度上看,也可以简化计算模型自由度个数[2]。另外,由于本工程卫生间与室内高差均在50mm范围内,高度变化不大，结构直接采用折板来满足高度变化的要求,具体大样如下图所示。
3.2设计依据
计算分析程序采用中国建筑科学研究院编制的《高层建筑空间有限元分析软件》SATWE复杂楼板有限元分析及PMCAD中刚性楼板假定计算楼板配筋。
3.3楼板假定分析
由于本工程楼板局部有开大洞,楼板平面较长及屋顶花园降600mm,使平面内有较大凹入,这样楼板平面内刚度有较大削弱,故应该考虑楼板面内刚度削弱的影响,现有几种假定的具体含义及用途:(1)刚性楼板假定。假定楼板平面内刚度无限大,平面外刚度为零。忽略了楼板的面外刚度,使结构总刚度偏小。实际上楼板的面外刚度在某种意义上可以理解为楼面梁的有效翼缘,一般通过梁刚度放大系数形式来间接考虑楼板面外刚度。(2)弹性楼板6假定。采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度。从理论上讲,弹性楼板6假定是最符合楼板的实际情况,但实际上,在采用弹性楼板6假定时,部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件,导致梁的弯距减小,相应的配筋也会减小。多用于板柱结构或板柱—抗震墙结构。(3)弹性楼板3假定。假定楼板平面内无限刚而平面外刚度是真实的,面外刚度是这类结构传力的关键。通过厚板的面外刚度,改变传力路径,将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。此假定是针对厚板转换层结构的转换板提出的。(4)弹性膜假定。采用平面应力膜单元真实地计算楼板的平面内刚度,同时忽略楼板的平面外刚度,即假定楼板平面外刚度为零。
综合以上可看出工程采用弹性膜假定是最好的,既可以计算出面内刚度削弱的影响，又不会影响梁配筋的安全储备(因为此假定平面外刚度为零,楼板不会通过面外刚度传递给竖向结构)。
3.4厚板梁设计
由于工程设计中核心筒体与框支柱上剪力墙间用梁连接梁的计算结果总是超筋,主要原因是筒体与剪力墙刚度都比较大,当地震作用时,梁拉接主要是以线的形式传递,对两个刚度都比较大的墙体,起不到最有效的作用。解决措施有两种,一种是根据设计大纲中说的,强柱弱梁,减少连接梁的刚度,对于本工程来说不适用。所以本工程采用了第二种方法,加强平面内刚度,剪力墙与筒体间用厚板连接,使地震作用时,水平力以面的形式传递,这样有效的将地震作用下,力更加均匀的传递过去[3]。工程用于连接的板,板厚150mm，180mm，300mm，同时可以理解为一个很宽的梁,这里定义为厚板梁。
3.5厚板对梁配筋影响
由于工程板跨度比较大,因此板配筋比较大,多数板配筋用ф12,ф14的钢筋,而梁受力可以理解为两边各取板跨1/6的T形梁的配筋,具体示意如下图：
则与梁相邻,板跨1/6板面配筋可以理解为梁上部钢筋,这样可以对梁负筋进行优化,减少梁上部钢筋。因此,厚板其实对梁的受力是有利的。
4 结语
厦门银聚祥邸在结构板设计中充用利用厚板对结构体系好的一面,引进厚板梁,折板等构造措施,很好的储备了结构安全性及建筑的美观性。厦门银聚祥邸于2007年竣工,现已逐步投入使用。相信随着人们生活水平的提高及国家土地资源的紧张越来越多的高质量住宅楼将会出现,高层住宅楼有节约空间,增强人们视野广度,且对结构工作者永攀高峰提供展示自己的舞台。
【参考文献】
［１］JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[s].
［２］GB 50010-2002,混凝土结构规范[s].
［３］GB 50011-2001,建筑抗震结构规范[s].
【关键词】设计构想；叁数剖析；厚板梁
１工程概况
厦门银聚祥邸位于厦门厦禾路,地理位置优越,交通条件优越,市政设备完备。该用地总面积3033㎡,建筑高度为153.5m,地上总建筑面积为73478㎡,地下部分四层为设备用房及车库,地上38层,其中1～5层为商业办公,6～38层为住房,第20层为避难层,工程总建筑面积为88430㎡,目前为止为厦门最高的住宿楼。
2 整体结构设计
工程设计考虑的环境类别中的结构使用年限50年,建筑结构安全等级为二级[1]。建筑抗震设防类别为丙类,场地地震基本烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组:第一组;特征周期Tg=0.35sec,场地类别Ⅱ类;场地卓越周期Tg=0.2sec。抗震等级:地下1～8层—框架特一级剪力墙特一级8层以上—框架一级,剪力墙一级;地下2层～地下4层—框架二级,剪力墙二级。上部结构体系:现浇钢筋混凝土框架—筒体—剪力墙。
3 楼板设计
3.1设计构想
由于本工程建筑户型面积比较大,户型内设计有8×8m,10×8m的屋顶花园,10m×8m,8×8m的大客厅,8×4m的卧室,为了保证建筑的美观,房间内不允许出现可见梁。故这些大开间中一律不设梁,结构上直接采用厚板来满足建筑要求,而对比开间设梁,设厚板其实更加经济,计算角度上看,也可以简化计算模型自由度个数[2]。另外,由于本工程卫生间与室内高差均在50mm范围内,高度变化不大，结构直接采用折板来满足高度变化的要求,具体大样如下图所示。
3.2设计依据
计算分析程序采用中国建筑科学研究院编制的《高层建筑空间有限元分析软件》SATWE复杂楼板有限元分析及PMCAD中刚性楼板假定计算楼板配筋。
3.3楼板假定分析
由于本工程楼板局部有开大洞,楼板平面较长及屋顶花园降600mm,使平面内有较大凹入,这样楼板平面内刚度有较大削弱,故应该考虑楼板面内刚度削弱的影响,现有几种假定的具体含义及用途:(1)刚性楼板假定。假定楼板平面内刚度无限大,平面外刚度为零。忽略了楼板的面外刚度,使结构总刚度偏小。实际上楼板的面外刚度在某种意义上可以理解为楼面梁的有效翼缘,一般通过梁刚度放大系数形式来间接考虑楼板面外刚度。(2)弹性楼板6假定。采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度。从理论上讲,弹性楼板6假定是最符合楼板的实际情况,但实际上,在采用弹性楼板6假定时,部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件,导致梁的弯距减小,相应的配筋也会减小。多用于板柱结构或板柱—抗震墙结构。(3)弹性楼板3假定。假定楼板平面内无限刚而平面外刚度是真实的,面外刚度是这类结构传力的关键。通过厚板的面外刚度,改变传力路径,将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。此假定是针对厚板转换层结构的转换板提出的。(4)弹性膜假定。采用平面应力膜单元真实地计算楼板的平面内刚度,同时忽略楼板的平面外刚度,即假定楼板平面外刚度为零。
综合以上可看出工程采用弹性膜假定是最好的,既可以计算出面内刚度削弱的影响，又不会影响梁配筋的安全储备(因为此假定平面外刚度为零,楼板不会通过面外刚度传递给竖向结构)。
3.4厚板梁设计
由于工程设计中核心筒体与框支柱上剪力墙间用梁连接梁的计算结果总是超筋,主要原因是筒体与剪力墙刚度都比较大,当地震作用时,梁拉接主要是以线的形式传递,对两个刚度都比较大的墙体,起不到最有效的作用。解决措施有两种,一种是根据设计大纲中说的,强柱弱梁,减少连接梁的刚度,对于本工程来说不适用。所以本工程采用了第二种方法,加强平面内刚度,剪力墙与筒体间用厚板连接,使地震作用时,水平力以面的形式传递,这样有效的将地震作用下,力更加均匀的传递过去[3]。工程用于连接的板,板厚150mm，180mm，300mm，同时可以理解为一个很宽的梁,这里定义为厚板梁。
3.5厚板对梁配筋影响
由于工程板跨度比较大,因此板配筋比较大,多数板配筋用ф12,ф14的钢筋,而梁受力可以理解为两边各取板跨1/6的T形梁的配筋,具体示意如下图：
则与梁相邻,板跨1/6板面配筋可以理解为梁上部钢筋,这样可以对梁负筋进行优化,减少梁上部钢筋。因此,厚板其实对梁的受力是有利的。
4 结语
厦门银聚祥邸在结构板设计中充用利用厚板对结构体系好的一面,引进厚板梁,折板等构造措施,很好的储备了结构安全性及建筑的美观性。厦门银聚祥邸于2007年竣工,现已逐步投入使用。相信随着人们生活水平的提高及国家土地资源的紧张越来越多的高质量住宅楼将会出现,高层住宅楼有节约空间,增强人们视野广度,且对结构工作者永攀高峰提供展示自己的舞台。
【参考文献】
［１］JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[s].
［２］GB 50010-2002,混凝土结构规范[s].
［３］GB 50011-2001,建筑抗震结构规范[s].