型鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)在超高層建筑中的應(yīng)用

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1、型鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)在超高層建筑中的應(yīng)用ApplicationofCombinedStructureofProfileSteelandConcretetoSuperTallBuilding一一馬志周曉華朱金勇張小磊中建保華建筑有限責(zé)任公司上海分公司上海200125摘要：以“空中華西村”工程為例，結(jié)合其獨(dú)特的建筑造型及功能要求，采用了多種型鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)形式。這樣不僅提升了設(shè)計(jì)上的多項(xiàng)性能指標(biāo)，而且簡(jiǎn)化了實(shí)際施工流程，既能保證工程質(zhì)量，又能加快施工進(jìn)度。關(guān)鍵詞：超高層建筑型鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)中圖分類

2、號(hào)：TU974／文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B【文章編號(hào)】1004—1001(2012)11-1066—03連廊”區(qū)域樓板采用鋼筋桁架模板與混凝土組合板。1工程概況及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)中央核心筒體主要采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)置型鋼“空中華西村”工程位于江蘇省江陰市華西村，是集酒柱、型鋼梁，并從55層開始向外圍伸出型鋼混凝土扶壁墻、店式公寓及附屬公共配套設(shè)施于一體的超高層綜合體，現(xiàn)67層開始向外圍伸出鋼結(jié)構(gòu)托桁架，以支撐頂部1個(gè)已更名為“龍希國(guó)際大酒店”。建筑高度328．0m，總建筑面西50m的球體結(jié)構(gòu)。積達(dá)212987．42Ill。本工

3、程由3個(gè)60層(高252．6m)的外2型鋼混凝土結(jié)構(gòu)圍簡(jiǎn)體和1個(gè)74層(高328m)的中央核心簡(jiǎn)體構(gòu)成，中央核心筒體項(xiàng)部設(shè)有1個(gè)西50m的球體結(jié)構(gòu)。2．1型鋼混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本工程結(jié)構(gòu)形式為型鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)，外圍3個(gè)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土包裹型鋼而成的結(jié)構(gòu)，是簡(jiǎn)體采用外框架——內(nèi)簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)。外框架為鋼管混凝土柱、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兩者的有機(jī)結(jié)合。大量的試驗(yàn)和實(shí)例型鋼與混凝土組合梁框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒體為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。已經(jīng)證明，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)兼顧了鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的單個(gè)筒體的結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示。優(yōu)點(diǎn)：型鋼

4、混凝土中型鋼不受含鋼率的限制，承載能力大大提升，相應(yīng)的可以減小構(gòu)件的截面尺寸，對(duì)于增加超高層建筑的使用面積起了很大作用；型鋼在混凝土澆筑之前已形成鋼結(jié)構(gòu)，具有較大的承載能力，施工中可以利用該鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行外架搭設(shè)、模板支撐、塔吊爬升或附墻等一系列操作，降低施工難度；由于型鋼內(nèi)置于混凝土結(jié)構(gòu)中，可以有效提升整體工程的延性，增強(qiáng)抗震性能。2_2“空中華西村”工程型鋼混凝土結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)析由于“空中華西村”工程在建筑上的獨(dú)特設(shè)計(jì)——在整圖1外圍3簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)平面布置個(gè)大樓頂部設(shè)置1個(gè)4,5om的球體，在球體下方的支撐構(gòu)外圍單

5、個(gè)筒體高252．6m，屬于超高層建筑。單個(gè)筒體件——中央核心簡(jiǎn)體中，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)擔(dān)當(dāng)起了承受結(jié)構(gòu)包含了型鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)中的以下4種結(jié)構(gòu)形項(xiàng)部球體荷載的主要任務(wù)。式：內(nèi)部核心簡(jiǎn)體采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)：外圍框架柱采用鋼圖2為中央核心筒體55層～67層的結(jié)構(gòu)布置圖，管混凝土柱；外圍框架梁采用H型鋼與混凝土組合梁；“小從中可以看出，結(jié)構(gòu)中有大大／Jx／J＼共35根實(shí)腹式H型鋼柱，并在每層平面中有型鋼梁相連，在剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成鋼框架，這樣不僅能夠充分承受由于頂部球體自重作者簡(jiǎn)介：馬志(1986一)，男，本

6、科，助理工程師。產(chǎn)生的豎向荷載，還能有效地抵抗球體在300m高空的巨通訊地址：上海市浦東新區(qū)臨沂路81弄61號(hào)(20o125)。收稿日期：2012—05—15大風(fēng)荷載以及地震作用帶來(lái)的破壞性>中擊。1066l2012·11Bding板支撐，簡(jiǎn)化施工工序，加快施工進(jìn)度；鋼管柱安裝領(lǐng)先于混凝土澆筑，鋼管柱安裝完成后，可以提前與水平鋼梁連接形成鋼框架結(jié)構(gòu)，具有較大的承載能力，施工中可以利用該鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)操作用鋼平臺(tái)搭設(shè)、泵管布置、安全圍護(hù)等，降低施工難度。3．2鋼管混凝土柱在施工中的應(yīng)用H700×x30×35H

7、700××3O×35“空中華西村”工程中鋼管柱均布置在筒體的外圍，正H?OOx4OOx30x35HTOOx4OOx30X35是因?yàn)殇摴鼙诒旧淼摹澳０遄饔谩?，在施工時(shí)可以不用進(jìn)行模板支撐、外腳手架搭設(shè)的工序，省去了大量的人力、物力圖2中央O核心簡(jiǎn)體57層～67層結(jié)構(gòu)布置和時(shí)間。且在鋼管混凝土柱施工時(shí)，不需要進(jìn)行柱的鋼筋綁2．3型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在施工中的應(yīng)用扎，又再進(jìn)一步簡(jiǎn)化了操作，節(jié)省了施工時(shí)間。“空中華西村”工程在標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)施工階段，中央0核由于鋼管柱安裝領(lǐng)先于混凝土澆筑，且與水平鋼梁形心簡(jiǎn)體內(nèi)設(shè)置了l臺(tái)M4

8、40D內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊，其爬升基座成鋼框架結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行鋼管混凝土柱的內(nèi)填混凝土澆筑時(shí)，的工具梁4個(gè)角點(diǎn)就放置于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中在型鋼柱上正是利用該鋼框架結(jié)構(gòu)的水平鋼梁進(jìn)行液壓布料機(jī)的臨時(shí)增設(shè)的鋼牛腿上，避免了因?yàn)榛炷翝仓瓿珊蠡炷翉?qiáng)固定，然后將液壓布料機(jī)的輸送管與核心簡(jiǎn)體內(nèi)部的泵管度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而影響塔吊爬升的情況，免除了塔吊爬進(jìn)行對(duì)接，再旋轉(zhuǎn)液壓布料機(jī)的布料桿進(jìn)行鋼管混凝土柱升因?yàn)橹黧w結(jié)構(gòu)受力原因受到延遲的