
2012年第4期第38卷总第168期
9建材
SichuanBuildingMaterials
分析大体量的装饰构架对主体结构的影响
邓云霄
(信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司,四川成都610021)
摘要:随着现代建筑对外形的更高追求,结构主体为建筑服务的要求电越来越高,有很多建筑出现了体量很大的装饰性结构,其特殊的布置方式和较大的体量和自重,对主体结构的度布置,产生了一定的影响,特别是影响了主体结构的地震反应。本文通过建筑实例,分析装饰构架对结构主体的影响比例。
关键词:装饰构架;刚度;地震反应
中图分类号:TU311.2
文献标识码:B
文章编号:16724011(2012)04005303 0前言
现代建筑对外形多样化、地标化、个性化的要求,越来越高。需要新颖的外形给人留下深刻的影响,在这样的大趋势下,建筑物上的装饰物就越来越多、越来越大。因为很多新奇的造型,在空间的利用和人员的组织上无法安排,所以就造成了为了完成建筑的外观造型,放弃了一部分的使用功能性,完全用于房屋的装饰作用。
装饰部分的体积和自重,因为其自身的稳定和外围包裹饰面材料的原因,已经影响到了与其相连的结构主体刚度,无法仅仅将其作为附属构筑物,仅考虑其自重作用,而忽略其对主体结构地震反应的影响。
本文将以实际工程为例,比较有无装饰性构架,对同一建筑的影响程度,分析采用什么方式减少装饰性构架产生的影响。
1项目概述
某建筑总高度42m,所在城市的抗震设防烈度7度,地震加速度0.10g,地震分组第三组,结构为钢筋混凝土的框架-剪力墙结构,地下2层,地上8层。地上部分1~ 3层为裙房,主要功能为办公室、大会议厅、多功能厅、密集资料库等,层高4.8~6.0m;4~8层为L型塔楼,主要功能为标准客房,层高3.9m。隔墙采用砖翻体材料。L型的塔楼的两肢,均与外部较大体量的装饰性钢构架相连,形成类似于双塔,复杂连体结构的形式(见图1)。
一装饰桁架项
楼空装饰钢架
装饰明柏架 20.4m跨(无使用功能)
装饰构架
(无使用功能产万方数据
图
装饰钢拓架32m跨(无使用功能)
帮房顶
2装饰构架结构方案的分析和设计思路 2
2.1装饰方案的简述
·53· 2012年8月
该建筑最初方案设计的预想中,与L型塔楼顶层相连的大跨度连愿和与裙房顶层相连的矩形小塔楼,均具备使用功能。但在方案的初步设计阶段,经过仔细分析,发现要实现其具备的功能,势必会形成双塔和复杂连体的结构形式,已经超出规范中关于结构形式的限制条件,具体分析如下:
(1)多塔结构。L型塔楼和支承连体结构的矩形小塔楼属于多塔,且两个塔楼的刚度相差很大。
(2)连体结构。小塔与L型塔楼双向相连,与规范允许的普通单向连接的连体结构有着本质上的区别,且连体跨度>24m。
(3)L型塔楼平面不规则。L型塔楼的突出部平面尺寸占总宽度尺寸超过60%。
(4)沿竖向尺寸突变和侧向刚度不规则。连体结构附近层的结构刚度控制指标很难达标。
(5)扭转不规则。结构计算的扭转位移比很难控制在 1.2以下。
综上所述,如按原方案该建筑已经达到严重不规则结
构的判定标准,是很难达到抗震设防的要求的。 2.2设计解决方案
(1)首先必须取消矩形小塔和连体部分的使用功能,将其作为普通的装饰构架进行设计,在保留原有设计外形的同时,避免复杂方案布局下,为了满足抗震安全性的要求,对结构选型产生无法解决的困难。
(2)在解决第一条建筑方案布局的前提下,原有复杂结构就简化为仅仅是L型塔楼平面尺寸超限的建筑,采用现有的结构措施,是很容易达到规范控制的要求的。
(3)小塔和连体结构作为附属装饰结构,虽然体量巨大,但是可以通过加强L型塔楼主体自身的刚度,减小装饰结构的刚度和自重,将装饰构架和连体部分采用钢结构的方式,尽量减小装饰构架的地震反应对主体结构的影响。
这样的解决措施是否能符合设想,需要论证的核心问题是装饰构架到底会对结构刚度起到多大的影响作用。下面就通过两个实际模型的对比,看看这样的思路是否可行。
有无装饰构架的两种主体结构模型对比 3
通过建立两个模型,将最终的计算结果进行对比(采用 PKPM08的SATWE进行计算)。
模型一(真实模型):将主体框架-剪力墙、钢柱及钢桁架连体结构建人同一模型,并在5~8层设双塔,9层为连体桁架下弦,屋面为连体桁架上弦(见图2)。
模型二(简化模型):忽略钢架的质量和刚度,仅建人主体框架-剪力墙结构(见图3)。