安东石油多层办公楼结构类型选择
介绍了多层办公楼在地震作用较强烈地区框架、框剪结构体系比较和选择,可为类似地区多层办公楼结构设计提供借鉴。
毕业论文网 关键词:多层建筑;地震作用强烈;框架、框剪结构类型选择 1 工程概况 本工程为安东石油技术(集团)有限公司天津滨海新区办公综合楼,位于天津市泰民路西侧,中南二街北侧,泰启路东侧。
总建筑面积:11384.00平米;其中地上建筑面积:10198.00平米;地下建筑面积:1186.00平米。
(1)—(5)轴地下一层、地上五层,高度为21.3m。
(6)—(15)轴地上三层(局部二层),高度为13.5m。
本工程结构使用年限为50年,抗震设防分类为丙类,建筑结构安全等级为二级。
抗震设防烈度为7度0.15g,设计分组为第二组,场地类别为Ⅳ类,抗震构造措施按提高一度8度0.20g确定。
(1)—(5)框剪结构中框架抗震等级为四级(抗震构造措施为三级)、剪力墙抗震等级为三级(抗震构造措施为二级);(6)—(15)轴框架抗震等级为三级(抗震构造措施为二级)。
基本风压为0.5KN/m2,地面粗糙类别为B类,基本雪压为0.3KN/m2。
(1)—(5)轴部分带地下一层,其余部分无地下室,且此部分高度与其余部分高度相差较多。
作者进行初步结构设计时在(5)、(6)轴之间设置防震缝和变形缝,划分为两个计算规则的结构单元,解决了结构竖向不规则问题和结构平面超长的问题,同时为(1)—(5)轴进行结构体系的选择提供了便利。
2 结构体系的比较选择 根据常规设计经验,在7度0.15g地区多层办公建筑采用框架结构居多,业主对此建筑的结构类型无特别要求。
天津滨海新区地质条件较差,结构地震反应强烈接近8度区硬场地地区。
作者按相关规范要求(下图地震影响系数曲线)进行初步计算,结果比较如下: 假定结构基本自振周期取T1=1.0s。
本地区为7度0.15g、设计分组第二组、Ⅳ类场地、结构阻尼比0.05,计算地震影响系数结果α=0.0926;假定8度0.20g、设计分组第二组、Ⅱ类场地、结构阻尼比0.05,计算地震影响系数结果α=0.0701。
因此,本地区7度0.15g多层建筑地震反应较8度0.2g硬土地区还要强烈。
作者从地震影响系数方面,可以初步推测框架结构体系建筑在水平地震作用下变形会较大,框架结构竖向抗侧力构件截面会较大。
作者对(1)—(5)轴部分的多层建筑,按框架、框剪两种结构类型分别建模型计算,并对结果比较如下: 首先采用纯框架结构体系建模计算,层间位移角按小于1/550进行控制,柱采用各种截面计算的各项指标: X方向地震作用下最大层间位移角:1/237 Y方向地震作用下最大层间位移角:1/250 X方向地震作用下最大层间位移角:1/567 Y方向地震作用下最大层间位移角:1/625 柱在截面800×800时,水平地震作用下位移计算指标刚基本能满足要求,但是柱截面相对比较大,符合作者所进行初步计算的推测。
作者又按框剪结构体系进行结构建模计算,在两个楼梯间、电梯间布置剪力墙。
柱截面采用600mm×600mm,楼梯、电梯间墙体厚为250mm。
(1)结构层间位移角按小于1/800进行控制,框架每层承担的地震剪力按0.2V0(V0—结构底部地震总剪力)进行控制,框架承担结构底部倾覆力矩小于底部总倾覆力矩的%50进行控制,结构地震计算结果各项指标如下。
X方向地震作用下最大层间位移角:1/1730 Y方向地震作用下最大层间位移角:1/879 (2)规定水平力作用下框架柱及短肢墙地震倾覆力矩百分比(抗规) (3)水平地震作用下框架部分承担地震剪力0.2V0调整系数 第2层,第1塔 0.2Vox=1351.62 1.5Vxmax=1387.94 0.2Voy=1172.93 1.5Vymax=2442.25 Coef_x Coef_y Vcx Vcy 2.217 1.000 609.607 1267.234 计算X、Y方向调整系数为1351.62/609.607=2.217,1172.93/ 1267.234=0.926参考文献 [1] 建筑抗震设计规范(GB50011—2010)[S]. [2] 建筑结构荷载规范(GB50009—2012)[S]. [3] 混凝土结构设计规范(GB50010—2010)[S]. 作者简介:王建春(1979.01— ),男,中国中轻国际工程有限公司,工程师,研究方向:结构设计。