遠(yuǎn)雄國(guó)際廣場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、遠(yuǎn)雄國(guó)際廣場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 概述 遠(yuǎn)雄國(guó)際廣場(chǎng)（原名和協(xié)大廈，后重新決定了建造方案，由我公司設(shè)計(jì)）位于青島市南區(qū)香港中路以南，海豐路以北，黃金廣場(chǎng)以東，貴都會(huì)展中心以西，建設(shè)用地面積13414.2m2。地下5 層、地上42 層（以及出屋面水箱間、構(gòu)架等），是包容商業(yè)、辦公、酒店式公寓等多項(xiàng)功能的建造復(fù)合體，總建造面積 13104m2。地下 5 層主要用于機(jī)械式停車及設(shè)備機(jī)房，總高度20.2m。主樓地上 1 層至 6 層為商業(yè)、餐飲；7 層至 14 層、16 層至 23 層用于辦公；15 層、25 層為避難層；24 層為空中會(huì)所；26 層至 42 層為頂級(jí)酒店式公寓，主要結(jié)構(gòu)屋面標(biāo)高為181.900

2、m，屋面上有鋼構(gòu)架圍護(hù)造型。裙房地上 6 層（局部 7 層），裙房屋頂標(biāo)高為40.700m。在地面以上主樓、裙房之間設(shè)置縫寬200mm 的抗震縫。 2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 按照青島市勘察測(cè)繪研究院 2022 年 12 月供應(yīng)的 和協(xié)大廈巖土工程勘察報(bào)告（工程編號(hào)K2022286），各巖土層主要物理力學(xué)指標(biāo)特征值匯總?cè)绫?1。 表 1 各巖土層主要物理力學(xué)指標(biāo)特征值 地勘基本結(jié)論：（1）場(chǎng)區(qū)地形平坦，為人工開(kāi)挖的基坑。場(chǎng)區(qū)地貌形態(tài)類型單一，均為第四系全新統(tǒng)以來(lái)的濱海淺灘。本次勘察揭露深度范圍內(nèi)的基巖主要為燕山晚期粗?；◢弾r及后期侵入的煌斑巖巖脈?；鶐r面平坦，巖石種類單一，巖脈發(fā)育，巖體強(qiáng)度較高；場(chǎng)區(qū)賦存地

3、下水，主要為基巖裂隙水，按照水質(zhì)分析結(jié)果判定，在強(qiáng)透水層和干濕交替的條件下，按最不利因素考慮，擬建場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。（2）勘察期間未見(jiàn)滑坡、坍塌、泥石流、斷裂帶等不良地質(zhì)作用跡象，按 6 度區(qū)考慮無(wú)可液化土層，場(chǎng)區(qū)性可舉行建設(shè)一般地段。（3）青島地區(qū)時(shí)節(jié)性凍土深度 0.50m。（4） 穩(wěn)定水位肯定標(biāo)高為1.41m3.47m。建議地下水抗浮設(shè)計(jì)水位按 4.00m采用。 工程建造場(chǎng)地0.000m 相當(dāng)于肯定標(biāo)高5.500m。 主樓采用筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底板厚度為 2400mm，裙房及外圍地下 室 采 用筏 板 基 礎(chǔ)，底板厚為1200mm。

4、另設(shè)抗浮錨桿，錨桿孔直徑為 180mm，錨桿孔中距為 2m，長(zhǎng)度為 3.75m?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C35，抗?jié)B等級(jí)為 S10，添加混凝土微膨脹劑，底板混凝土強(qiáng)度擬采用 R60 強(qiáng)度，按 C40 計(jì)算。在主樓與裙房之間設(shè)置沉降后澆帶，地下室同時(shí)設(shè)置溫度后澆帶。主樓采用鋼管混凝土芯柱，采用埋入式基礎(chǔ)。地下 室 外 墻 采 用 現(xiàn) 澆 鋼 筋 混 凝 土 ， 墻 厚 為400mm-600mm-800mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C35，抗?jié)B等級(jí)為1.2MPa0.8MPa，添加混凝土微膨脹劑。 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 1 為辦公標(biāo)準(zhǔn)層（層高 4m）結(jié)構(gòu)布置暗示圖，圖 2 為公寓標(biāo)準(zhǔn)層（層高 3.7m）結(jié)構(gòu)布置暗示圖

5、。 結(jié)構(gòu)分析基本參數(shù)為基本風(fēng)壓：0.7kN/m2（主樓，100a 一遇考慮）、0.6kN/m（2裙房，50a 一遇考慮）,地面粗糙度：B 類，特征周期：0.4s，地震荷載：6 度（0.05g）；場(chǎng)地類別：II 類；地震分組：二組;抗震等級(jí)：框架 2 級(jí) （裙房及主樓地下 2 層地下 5 層為 3級(jí)），筒體 2 級(jí)（主樓地下 2 層地下 5 層為 3 級(jí)），主樓加強(qiáng)層及上下各 1 層框架、核心筒取 1 級(jí)；結(jié)構(gòu)阻尼比：取 0.04。 工程屋面標(biāo)高 181.9m，考慮構(gòu)架后（見(jiàn)圖 3）頂標(biāo)高達(dá) 222m，計(jì)算表明為風(fēng)荷載起控制作用，結(jié)構(gòu)位移控制指標(biāo)按 222m 取用即為 1/584。本工程主樓標(biāo)準(zhǔn)

6、層建造寬 27.5m、內(nèi)筒寬 9.5m、長(zhǎng) 31.5m，外柱至內(nèi)筒最遠(yuǎn)距離 12.8m、最近 8.8m。采用型鋼混凝土框架 - 鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，即：主塔采用混凝土筒體（考慮構(gòu)造及延性在角部等內(nèi)置 H 型鋼骨，不參加計(jì)算），十字形鋼管混凝土芯柱，型鋼混凝土梁（辦公部分次梁采用混凝土梁）。工程高寬比 H/B=6.67，內(nèi)筒寬為總高的 1/19。內(nèi)筒高寬比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)范建議1/12，是本工程的最大特點(diǎn)。為此綜合分析了不設(shè)加強(qiáng)層、設(shè)加強(qiáng)層（伸臂桁架方案）、設(shè)加強(qiáng)層（剛性墻方案）等幾種方案，分析計(jì)算表明需設(shè)置加強(qiáng)層以提高整體剛度。計(jì)算過(guò)程中調(diào)節(jié)了墻肢及梁柱截面，為便于設(shè)備管線通過(guò)（工程兩個(gè) 6m 層高

7、的加強(qiáng)層同時(shí)也是設(shè)備層、避難層，設(shè)置了大體積混凝土水箱、電力機(jī)房），決定了伸臂桁架的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)方案，即在 15層16 層間（層高 6m）、25 層26 層間（層高 6m）、42m181.9m （主要屋面標(biāo)高） 主結(jié)構(gòu)屋面（層高3.7m）層間鬂軸、鬄軸、鬅軸、鬆軸各設(shè)置 4 榀伸臂桁架，如圖 4 所示。 主樓結(jié)構(gòu)計(jì)算基于下列原則： 1）因?yàn)橄虏恳陨虡I(yè)、辦公為主，上部以公寓為主，綜合考慮周期折減系數(shù)取 0.8，以0.00m 作為嵌固端（經(jīng)樓層剪切剛度比較現(xiàn)有建造條件可以滿意此結(jié)論）。 2）核心筒（26 層以下）短向兩端（鬂軸、蟆軸）壁厚 800、其余壁厚 500mm （除部分小隔墻 200mm厚），

8、長(zhǎng)向（軸、軸）壁厚 800mm，柱采用鋼管混凝土芯柱 1500mm，內(nèi)置十字形型鋼（兩方向高均700mm，壁厚 30mm），混凝土均為 C60；核心筒（26層及以上）短向兩端壁厚 600mm、其余壁厚 400mm（除部分小隔墻 200mm 厚外），長(zhǎng)向壁厚 800mm，柱采用鋼管混凝土芯柱 1300mm，內(nèi)置型鋼（兩方向高均為 600mm，壁厚 25mm），混凝土均為 C50；鋼骨梁采用 450mm750mm 及 400mm750mm，內(nèi)置型鋼 H4502501625 及 H4502022620，鋼構(gòu)采用 Q345B；外框架鋼骨梁與鋼管混凝土芯柱剛接，銜接外框柱與核心筒墻肢的鋼骨梁兩端剛接（為

9、此對(duì)墻內(nèi)未設(shè)有鋼柱處采用內(nèi)置槽鋼與型鋼梁內(nèi)鋼梁銜接，并考慮塑性鉸外移），次梁均為鉸接；伸臂桁架豎桿及斜腹桿采用鋼骨混凝土截面，內(nèi)置 60040035的鋼骨（計(jì)算時(shí)便于計(jì)算按純鋼構(gòu)，混凝土起耐久作用）。 3）核心筒外樓面采用鋼筋混凝土樓板，協(xié)調(diào)外圍鋼框架與核心筒在水平荷載作用下的變形。 4）主樓地下室長(zhǎng)約 114m、寬約 73.6m，0.00 樓層考慮單向梁（間隔 3m）方案、B2B4 考慮了無(wú)梁樓蓋方案，B5 則考慮人防荷載。 5）因?yàn)轱L(fēng)荷載起控制作用，連梁剛度折減系數(shù)取 0.8。 主要計(jì)算結(jié)果如下：T1=5.5s、T2=4.7s、T3=3.5s；風(fēng)荷載作用下的樓層層間位移角臨近限值，同時(shí)考慮

10、到抗震規(guī)范指出的多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移計(jì)算時(shí)，對(duì)彎曲變形為主的高層建造可以扣除結(jié)構(gòu)整體彎曲變形，故計(jì)算結(jié)果有一定的剛度余量保證。伸臂桁架斜腹桿的強(qiáng)屈比自下而上約為：0.7、0.5、0.4，豎桿的強(qiáng)屈比自下而上約為：0.39、0.36、0.2。計(jì)算結(jié)果（見(jiàn)圖 5）再次表明伸臂桁架所起的作用（形成反彎點(diǎn)以削減水平層間位移）。 本工程頂部構(gòu)架高 40m，為西高東低，采用純鋼結(jié)構(gòu)外覆玻璃幕墻，但頂部露空以便擦窗機(jī)能夠工作，此時(shí)風(fēng)荷載取值中的風(fēng)荷載體形系數(shù)經(jīng)與審圖機(jī)構(gòu)交流決定為 s=2.6，即分離考慮每側(cè)幕墻的風(fēng)壓與風(fēng)吸（常規(guī) 1.3 的 2 倍）從而大幅度增大了本工程的側(cè)向風(fēng)荷載

11、引起的彎矩，這也是終于決定按 222m高度控制結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)的依據(jù)。 因?yàn)椴捎玫幕炷恋燃?jí)較高，設(shè)計(jì)提出建議采用含堿量 0.6%的低堿水泥。鋼結(jié)構(gòu)焊接分為兩類，其中手工電弧焊要求采用 E5015 或 E5016 低氫型焊條，焊條應(yīng)符合低合金鋼焊條（GB/T 5118）的規(guī)定。埋弧焊：焊絲和焊劑采用 F5014-H08MnA 或F5014-H10Mn2，應(yīng)符合埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑（GB/T124702022）的規(guī)定。采用其它牌號(hào)時(shí)，熔敷金屬?gòu)?qiáng)度、延長(zhǎng)率、沖擊功等均應(yīng)與 Q345B 相匹配，并經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)。當(dāng)采用 CO2 氣體庇護(hù)焊時(shí)，CO2應(yīng)符合焊接用二氧化碳（HG/T2537）的規(guī)定：CO2含量應(yīng)不低于 99.9，水蒸汽與乙醇總含量不得高于 0.005，并不得檢出液態(tài)水，當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓低于1MPa 時(shí)，應(yīng)停止使用。CO2 焊接用焊絲采用 ER503，應(yīng)符合氣體庇護(hù)電弧焊用碳鋼，低合金鋼焊絲（GB/T 8110）的規(guī)定。對(duì)厚度10mm 鋼板的拼接（全熔透焊縫），鋼柱與鋼梁上、下翼緣的全熔透焊縫，十字形柱、工字形柱在鋼梁及其上、下各600mm 范圍內(nèi)的組合焊縫（全熔透焊縫），桁架與鋼柱銜接的全熔透焊縫，十字形柱、工字形柱橫向加勁板與翼緣的全熔透焊縫，十字形柱、工字形柱翼緣安裝焊縫（全熔透焊縫）要求焊縫質(zhì)量達(dá)到一級(jí)；工字形柱腹板的安裝焊縫（V