在我的项目中,主装置的结构是个,钢筋混凝土框架和钢结构混合的结构。其总高为44m,其一层到9m,钢筋混凝土框架和楼面,2层到14m,为钢筋混凝土框架,钢格栅楼面,以上六层皆为钢结构,钢框架钢格栅楼面。其中最大的问题是钢柱脚和钢筋混凝土框架的连接问题。请大家就这个问题展开讨论。
在我的项目中,主装置的结构是个,钢筋混凝土框架和钢结构混合的结构。其总高为44m,其一层到9m,钢筋混凝土框架和楼面,2层到14m,为钢筋混凝土框架,钢格栅楼面,以上六层皆为钢结构,钢框架钢格栅楼面。
其中最大的问题是钢柱脚和钢筋混凝土框架的连接问题。请大家就这个问题展开讨论。
2楼
主要结构设计工程师的意见:
1、本工程抗震设防烈度为7度,场地属对抗震不利地段。
2、它所使用的原料及产品均为易燃易爆物品,根据有关抗震设防标准,该装置抗震类别定为乙类。
3、该装置结构形式为框架结构,主体高度为44米,属高层建筑结构,总层数(不包括管架层)为八层。根据业主要求,底层及二层为混凝土结构,其余六层为钢结构,其中EL+14.0米标高(二层楼面)框架梁、柱为混凝土结构,楼面次梁为钢结构。除底层楼面(EL+9.0米)外,其余各层楼面铺板均为镂空的钢格栅板。混凝土柱截面尺寸为1000mmX1100mm,C30混凝土;钢结构柱为焊接H型钢,截面尺寸为H600x500x18x26,Q345钢。
4、根据工艺及配管要求,钢结构支撑只能沿装置纵向设置,且在下面两层混凝土结构不能设柱间支撑,沿装置横向也不能设支撑,即钢结构层沿纵向为框架支撑体系、横向为框架体系。
5、为了使混凝土结构施工误差不影响二层以上的钢结构安装,根据业主要求,钢结构柱与混凝土连接采用外包式柱脚而不是埋入式。
6、根据《建筑抗震设计规范》3.4.2条、3.4.3条及其条文说明,本装置由于多项指标超过规范规定的不规则指标,属特别不规则结构,理由如下:(1)楼层最大层间位移与平均层间位移比值:横向为1.4;纵向为1.3均超过1.2,但均小于1.5属扭转不规则;(2)EL+14.0米及其以上各层铺板为钢格栅板,且各层均有较大洞口,属平面布置不规则;(3)下面两层为混凝土结构、上面各层为钢结构,两种材料的力学特性相差较大、侧向刚度相差较大且沿竖向各层平面布置相差较大,属竖向刚度不规则;
二、需要探讨的问题
1、根据汶川地震的经验、教训国家建设部已对《建筑抗震设计规范》部分条文作了修订,其中3.4.1条修改为:“….特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;….”。本装置属特别不规则高层结构,请了解一下,根据宁波市的规定,本单体是否需要进行“超限高层建筑工程的抗震设防专项审查”,如果需要,程序如何走?设计方需要准备那些资料?
2、钢结构柱脚的形式。
本装置为高层结构,根据有关规定,钢结构柱脚设计为刚性连接,参考《建筑抗震设计规范》8.1.9条,框架柱应至少延伸至其下面一层、支撑延伸至基础,即柱脚应采用埋入式且向下延伸一层。这主要基于下列理由:
(1)由于本装置属高层结构且采用上部钢结构、下部混凝土结构的形式,此种结构由两种材料构成,刚度及材料性能相差较大,对抗震不利。钢结构柱与混凝土结构连接连非常关键,按照《建筑抗震设计规范》8.1.9条设计可有效解决柱脚嵌固问题。
(2)本装置EL+14.0米楼面无混凝土楼板而钢格栅板平面刚度很小(与混凝土楼板相比可忽略不计),根据《建筑抗震设计规范》第6.1.14条,如果将EL+14.0米楼面作为上部结构的嵌固部位(实际上,本设计就是这样假定的,且高层钢结构柱脚应设计成刚性柱脚),则在EL+14.0米楼面不得开较大洞口,采用混凝土楼板,且楼板厚度不得小于180mm,但由于本工程特点,这是无法实现的。
(3)有些工程师认为:《建筑抗震设计规范》8.1.9条是基于带地下室结构而言,本工程并不带地下室,且《建筑抗震设计规范》对上层为钢结构下层为混凝土结构的混合结构并无明确规定,故认为可以设计成外包柱脚。
为此我们也咨询了我公司及其他设计院所的一些有经验工程师,但大部分人认为,虽然《建筑抗震设计规范》8.1.9条是基于带地下室结构而言,但从抗震概念来看,带地下室结构由于受到四周土体的约束,抗震能力应优于露天装置,既然对带有地下室结构都提出了此要求,则本装置更应按此条要求去做。
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3楼
好文章,请问楼主后事如何?
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4楼
这种结构抗震很不利,即使柱底刚接,刚度突变也很大,日本Kobe地震中,这种结构在过渡层破坏的很多,楼主慎重
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5楼
好文章,对呀请问楼主后事如何?
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6楼
可以设计成外包柱脚
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7楼
做成铰结,两个方向都做支撑。至于抗震,可以根据具体情况折减,或都参考构筑物抗震设计规范。这毕竟是工业建筑,人才是最主要的。这是抗震的核心。
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8楼
做成铰结,两个方向都做支撑。至于抗震,可以根据具体情况折减,或都参考构筑物抗震设计规范。这毕竟是工业建筑,人才是最主要的。这是抗震的核心。
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9楼
请楼主说明一下最后的处理结果吧,现在的这种结构在工业设计中很有代表性,谢谢
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10楼
我们现在做的厂房也有这方面的转变,下面的带有操作的采用混凝土框架,最上面考虑设备的安装等,设置了钢结构厂房排架或门式钢架形式,请问在柱脚连接方面,是否也有相应的要求呢?
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11楼
很复杂的工业厂房。
有些厂房就是麻烦。左也不是,右也不是。
这样的结构还不如全部做成全钢结构的。
工艺上面也是可以达到建筑要求的。
弄了这种结构形式到处都是擦边球。
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