不规则少墙框架结构设计与施工关键技术研究（论文）.pdf

壁 堕 不 规 则 少 墙 框 架 结 构 设 计 与 施 工 关 键 技 术 研 究 王爱 玲 上海市嘉定区建设工程安全质量监督站 上海 201822 摘要：结合上海长征医院医教综合大楼工程实践，介绍了少墙框架结构在扭转不规则、侧向刚度不规则和竖向抗侧力 构件不连续等3项不规则情况下的设计与施工关键技术。通过抗裂设计、抗震加强、地下室施工、搭接柱处理等一系列 技术措施，成功解决了超限框架结构设计与施工中的技术难题，取得了良好的社会和经济效益，为地下室存在障碍物 后采取搭接柱技术的工程提供了良好的案例参考。 关键词：少墙框架结构；超限设计；不规则搭接；施工技术 中图分类号：TU756．4 文献标志码：A DOl：10．14144／j．cnki．jzsg．2017．07．025 Study on Design of Irregular and Fewer W all Fram ed Structure and Constructional Key Technology WANGAiling Shanghai Construction Safety and Quality Supe~ision Station of Jiading District，Shanghai 201822，China 1 工程 概 况 上海长征医院医教综合大楼，为地上6层 ，结构高度却 有29．05 m。基于这样的结构高度，若采用框架结构 ，则无 法满足位移角要求；而采用框架一剪力墙结构，又会造成剪 力墙过厚并导致剪力弯矩过于集中，刚度严重不协调。上 述2种结构均有其缺陷 ，因而采用 了介于框架和框架一剪力 墙这2种结构之间的体系——少墙框架结构 。 本工程首层层高6．00 m，大空间布置，采用局部厚板 转换，2～5层层高为4．5 m。沿东侧⑩ 轴，从①轴～①轴6 根框架柱；沿东侧⑦轴，从①轴～⑤轴4根框架柱，受地下 障碍物影响，地下室一1层偏位 1．0～1-3 m，在2层标高处形 成搭接柱 。北侧地上部分与既有建筑峻岭广场大楼贴近， 悬臂长度约7．6 m，且在悬臂端立框架柱，直至屋面。大楼 共设有地下3层 。地下1层层高4．4 m，局部5．2 m，地下2、 3层层高3．9 m。抗震嵌固端设置在 ±0．00 m，室 内外高差 0．45 m，首层楼板厚180 mm，有可靠的传力途径 ，地下1层 和首层等效剪切刚度 比大于1．5，地下室外墙采用与基坑 围 护的地下连续墙两墙合一的形式。 2 关键 设 计 2．1 基础选型 根据现有地质报告提供的技术数据 ，大楼基础拟采用 “筏板 +承 台+桩 ”的结构形式 。工程拟采用 700 mm 钻 孔灌注桩 ，以地质第⑦2层为持力层，进入持力层深度 119981 201 7·7·Building Construction 4．0 m，桩长27．5 m，单桩抗压承载力设计值为2 400 kN。抗 拔桩亦采用 700 mm钻孔灌注桩，持力层为⑦ 1层 ，进入 持力层深度6～7 m，桩长25 m，单桩抗拔承载力设计值为 1 050 kN。承台厚度l 000～1 500 mm，筏板厚700 mm。 2．2 抗震设 防标准及抗震等级确定 本 工程为区属重大工程 ，其建筑结构安全等级 为二 级，建筑结构抗震设防类别为乙类，抗震设防烈度为7度。 地下1层及 以上的剪力墙、地下1层及1层的框支框架、地下 1层及地下2层的搭接柱 的抗震等级为一级；地下1层及 以上 的框架 的抗震等级为二级；地下2层及地下3层的所有竖向 构件的抗震等级为三级。 2．3 结构不规 则设计 本工程具有扭转不规则、侧向刚度不规则和竖向抗侧 力构件不连续等3项结构不规则性。 2．4 多遇地震下 的线弹性分析 使用SATWE和ETABS这2{ee软件的三维空间结构分析 程序 ，按振型分解反应谱法进行抗 震计算。计算数据 显 示本大楼的 自振特性 良好 ，振型清晰 ，扭转为第3振 型， ／Tfi30．79<0．85，符合我国现行规范的要求。 根据DGJ 08—9—2013《上海市建筑抗震设计规程》第 5．5条 的条文说 明和相关公式，计算得 到的结 构最大层 间 位移角满足设计规程 的要求 。框支柱抗震等级一级，轴压 比限值 ≤0．6，但采用复合箍及钢 筋芯柱后轴压 比可提高 0．15，轴压比限值为0．75，满足要求” 】。 3 关 键 施 工 技 术 措 施 3．1 抗裂设 计措施 1)地下室采用较低强度等级的混凝土，以减少水泥掺 王爱玲： 不规则少墙框架结构设计与施工关键技术研究 入量。 2)大楼南北向长达 114 ln，自基础底板至屋面层，各 楼层设1条后浇带，因此应避免楼板超长引起温度及收缩裂 缝。 3)地下室外墙板中掺聚胺脂纤维，以增加混凝土抗裂 性。具体掺入量参考产品说明书后确定。 4)楼板最小厚度为120 mm，且双层双 向拉通配筋 ， 间距不大于150 i'r!rll，配筋率不小于0．25％。 5)裂缝的产生与否，与施工工艺和质量以及混凝土级 配 、含水率 、入模坍落度等均有密切关系，要严格按照施 工规范及图纸说明施工。 3．2 抗震加强措施 1)框架柱的抗震等级按纯框架结构确定，框支柱抗震 等级提高1级，为一级 。 2)剪力墙的抗侧刚度远远大于框架柱，部分剪力墙首 层出现超筋现象。为此，首层的墙体中拟增设构造型钢框 架，以增加延性 ，避免裂缝过快发展。