南京移动通信综合楼钢结构架空连廊设计.pdf

江苏建筑 2 0 1 3 年增刊 总第 1 5 8期 南京移动通信综合楼钢结构架空连廊设计 米金星 ． 赵伟 江 苏省 建筑设 计研 究 院有 限公 司 。 江 苏南 京2 1 0 0 1 9 [ 摘 要] 南京移动通信综合楼为现代化办公楼， 由主楼、 裙楼和中间架空连廊组成。详细介绍了架空连廊的设计思路、 防 震缝宽的计算以及 结构布 置形 式等 ， 最后给 出了与设 计假 定相 对应 的关键 节点的构造大样 ， 较好 的实现 了建筑师的创意 和 业主的要 求， 并可为类似结构提供 一定的技术参考。 【 关键词] 架空连廊； 连接； 防震缝 【 中图分类“] T U 3 9 1 [ 文献标识码】 A [ 文章m] 1 0 0 5 6 2 7 0 { 2 0 1 3 s o 一 0 0 5 4 0 3 E l e v a t e d Co r r i d o r De s i g n f o r Nm l j i n g Mo b i l e C o mmu n i c a t i o n B u i l d i n g MI J i n x i n g Z HAO We i J i a n g s u P r o v i n c i a l A r c h i t e c t u r a l D e s i g n＆ R e s e a r c h I n s t i t u t e C o ． ， L t d ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 1 9 C h i n a Ab s t r a c t N a n j i n g m o b i l e c o m mu n i c a t i o n b u i l d i n g i s a m o d e m o f fi c e b u i l d i n g ， c o m p o s e d o f t h e ma i n b u i l d - i n g ，s k i r t b u i l d i n g a n d i n t e r me d i a t e e l e v a t e d c o r r i d o r ． De t a i l s o f t h e e l e v a t e d c o r r i d o r d e s i g n i d e a s ，s h o c k p r o o f s e a m w i d t h c a l c u l a t i o n a n d s t r u c t u r a l l a y o u t o f t h e f o rm a r e i n t r o d u c e d ． T h e s t r u c t u r e a n d d e s i g n o f l a r g e k e y j o i n t s c o r r e s p o n d i n g t o t h e d e s i g n i s g i v e n ， w h i c h a c h i e v e d t h e a r c h i t e c t S c r e a t i v i t y a n d t h e r e q u i r e m e n t s o f t h e o wn e r s ． An d i t ma y p r o v i d e s o me t e c h n i c a l r e f e r e n c e f o r t h e s i mi l a r s t r u c t u r e s ． Ke y w o r d s e l e v a t e d c o r r i d o r ； c o n n e c t i o n ； a s e i s m i c j o i n t 1 工 程 概 况 南京移动通信综合楼位于南京市建邺区庐 山路以西、 白 龙江街以南， 项 目总建筑 面积 6 9 8 8 9 m 2 。 其 中地下 1 5 9 1 9 1 1 1 2 。 地上 5 3 9 7 0 m 。该项 目地下 2 层 局部 3层 ， 地上 由 1 栋2 8 层高主楼 、 1 栋 4层裙楼和中间架空连廊组成 ，连廊位于 4 层 ， 将 主楼和裙楼连接成一体 。主楼主体高度为 1 1 9 m． 裙楼 主体高度为 2 O ． 1 m 局部 2 3 -2 m ． 连廊高度位 置在 1 5 ． 7 0 m～ 2 O ． 8 0 m 范围 连廊外 部采用点支式玻 璃幕墙 ． 整体造 型通 透 、 美观。图 1为建 筑效果 图。 图 1 建 筑 效 果 图 2 工 程 设计 2 ． 1 场地 自然条件 工程位于 7度抗震 设防区 ．主楼抗震设 防分类 标准为 重点设 防类 。 裙 楼为标准设 防类 。 设计 地震分组第一 组 ， 场 地 土类 别 Ⅲ类 ， 设计基 本地震加速 度值 0 ． 1 O g ， 设 计使 用年 限 5 0年 ． 结构安全等 级二级 主楼和连廊设计 基本风压 按 1 0 0年重现期取值 ， 地 面粗 糙度 B类 。建筑场地稳定性好 ， 地质环境较为简单 ．工程建设遭受 和引发地质灾 害的可能 性小 ． 适宜 工程建设 。 2 ． 2 主体结构设计 主楼 、 裙楼 和中间架空连廊平面位置如图 2 所示 。 主楼 和裙楼在地下室连为一体 ．地下 室顶层作为上部结 构的嵌 固端 。主楼平面 尺寸 6 9 ． 7 mx 2 2 ．6 m， 采用型钢混凝 土框 架 剪 力墙结构形式 ．抗 震等级一级 裙 楼平面尺寸 7 5 ．2 mX 3 4 ． 6 m， 采用框架结构形式 ， 抗震 等级三级 。中间架 空连廊 位 于 4层 ， 平 面尺 寸为 4 7 mx 8 ．6 m， 层 高 5 ． 1 m， 两 端分 别 搁 置于主楼和裙楼的混凝土框架柱牛腿上面 ．框架 柱截面 为 1 2 O 0 x 6 0 0 为提 高连廊 支撑结 构在地 震作 用下 的安全 [ 收稿日] 2 0 1 3 ． 1 1 ． 0 7 [ 作者简介p 金 星 ， 江 苏 省 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司 ， 一 级 注 册 结 构 工 程 师 ， 高 级 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏 建筑 2 0 1 3年增 刊 总第 1 5 8期 5 5 性 ， 将支撑连廊的框架柱抗震等级均提高一级 。 图 2 主楼 、 裙楼和连廊平面 图 2 ． 3 架空连廊设计思路 由于主楼和裙楼在地下 室连 为一 体 ．且设计时取地 下 室首层作为结构 的嵌 固端 ．因此 上部 主楼 和裙楼可看做 是 两栋独立 的结构 ． 且两者采用不同 的结构类 型， 在地震作 用 下两者变形差异较大 根据连体结构与主楼 的连接方式 ．一般可将连体结 构 分为两类 强连接和弱连接 。若连廊 两端 均采用刚接或 铰 接 ． 此时连廊 除承担 自身的重力荷载外 ． 更 主要 的是来协 调 连接体两端 的变形及振 动所产生 的作 用效 应 ．则连廊 的设 计变得极为复杂 ．主楼 和裙楼 的动力 特性 也将发生较大 变 化 ． 地震 作用下存在较大的安全隐患 若连 廊两端均采用 滑 动连接 ． 这样 对主体结构的影响最小 ． 但连 廊在地震作用 下 的滑移量大 ． 防撞 和防跌落控制难度加大 。根据 1 9 9 5年 日 本阪神地震和 1 9 9 9年台湾集集地震等实际震害 ．跨 度大 、 位置高的连廊容易发生塌落 ． 造成较为严重的震害 。 因此采 用 两 端 刚 接 、两 端 铰 接 或 两 端 滑 动 连 接 的方 式 并 非 本 工 程 的最佳选择。 综合 以上 ． 最后设计确定 了连廊与 主楼框架柱 牛腿铰接连接 ． 与裙楼框架柱牛腿滑动连接 的方式 ． 以平衡 不同连接方式 的利弊 连廊简化设计思路为 连廊一端铰接连接 ． 另一端滑 动 连接 ， 近似认为连廊沿 Y向可以 自由滑移 沿跨 度方 向 ； 同 时沿 X向在连廊两侧设置挡板 ．保证连廊在小震作用下不 会出现破 坏 在大震作用下 ， 允许 连廊 在 X向出现较大 的滑 移或变形直至锚栓剪断 ．同时沿 X向在连廊两侧再次设 置 挡板保证连廊不会掉落 。考虑到连廊一端为滑动连接 ． 可 以 在设 计中不考虑温度作用 。在风荷 载作用下 。 通 过对锚栓施 加预拉力和结构 自重产生 的摩擦力保证连廊的稳定性 。 2 ． 4 防震缝 宽计算 由于两侧 主体结构 在地震作用下最不 利最大相对变形 不一定 同时到达 ． 采用随机振动方法 ． 连廊 与两侧主体结构 在连廊跨度方 向的防震缝 宽为 w≥V z x 2 △2 式 中 △ 、 △ 两侧 主体结 构架空 连廊 高度处 连廊 跨度方 向大震 弹塑性水平位移 ． 可按下式近似计算得到 △1 A 2 2 1 3 ★ Am 、 △ 式 中△。 △旷一两侧 主体结构 架空连廊 高度 处连廊 跨度方 向小震 反应谱 弹性水平位移 8★ 大震作用与小震作用之 比； 2 计及大震 作用下结 构进入 弹塑性 阶段后 结构弹 性 刚度退化影 响。 分别 从主楼 和裙 楼的计算模 型 中提 取 四层结 构位移 ． 防震缝宽计算 如表 1 表 1 防震缝宽计算 由于连廊设置位置较高 ． 为了避免在极端状况下发生超 过设计能 力的变形 ． 并与主体结构发生强烈撞击 。 设计 中采 用在滑动端 沿跨度方向 ， Y向 设置刚性 挡板 弹性橡胶块 ， 同时在桁架梁端部焊接端板 ．以增大碰撞 时的接触面积 ， 避 免极端情况下对主体结构 的影响 ． 加强结构 的安全储备 。 2 ． 5 连廊结构 布置 中间架空连廊跨度为 4 7 r l 1 ． 采用 钢结构空腹桁 架结构 形式 ． 桁架轴线高度为 5 ． 1 m， 采用上弦支撑方式 ， 下弦仅采 取 必要 的大震 防侧 翻构造措 施 上下 弦杆 截面 尺寸 均为 HI 1 0 0 x 4 0 0 x 2 4 x 3 5和 H1 1 0 0 x 4 0 0 x 2 0 x 2 4 ．竖腹杆为矩形管 4 0 0 x 4 0 0 x 1 4 x 1 4 ． 结合幕墙 划分 ． 在每两根竖腹 杆之 间嵌入 部分 或全部钢板 。 应 甲方要求 ． 连廊平面布置有两 台自动扶 梯 ． 因此连廊结构平面仅布置有双向次梁 ． 屋面采用次梁加 交叉 支撑 的布置方式 ． 以提高结构的整体刚度 。 钢材材质均 为 Q 3 4 5 B 。连廊平面及屋 面均 为 1 4 0 i n n l 厚混凝 土组合楼 板 。架空连廊结构 布置见 图 3 一 图 5 。 ．_ 一 *J舅． J 曼 鼻． 图 3 连廊结构平面布置图 J 曼J_ _ i 舅 ① 一 一 毫 酲～ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m