地下室顶板作为***建筑上部结构的嵌固部位的影响分析

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第 3 3卷第 7期 Vol 3 3 No 7 建筑施工 B UI L D I N G C O N S T R UC T 1 0 N 地 下 室 顶 板作 为 *** 建筑 上 部结 构 的 嵌 固部位 的影 响分析 Ana l y s i s o f I mp a c t o f Ba s e me nt Ce i l i n g S l a b Kno wn a s a Bui l t i n S upe r s t r uc t ur e Pa r t o f Hi g h Ri s e Bui l d i ng 口 张 洁 上海高 等教育建筑设计研究院 2 0 0 0 3 1 摘 要 某***建筑在地下室顶板上开设较大的洞口 这使得上部结构的嵌固端条件无法满足 而当地下室顶板在洞口周 围采取适当的构件布置措施后 通过建立模型对楼板开洞前后计算对比 分析 证明此种办法可满足地下室顸板作为上部结构 嵌 固端的要求 同时也可以保证施工的安全 关键词 ***建筑上部结构 嵌固端 地下室顶板 开洞 影响 中图分类号 T U 7 5 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 1 0 7 0 5 6 0 0 3 1 工程概 况 本工程整体地下室共 1 层 层高 5 5 m 此地下室顶板上 主要有 3 个塔楼 塔 1 为 4层的框架结构 高 1 8 9 5 0 m 塔 2 为 7层的框架剪力墙结构 高 3 0 6 5 0 m 塔 3为 2 O层的框 架剪力墙结构 高 8 1 3 5 0 m 见图 l 本工程场地类别 类 抗震设防烈度为 6度 ***加速度 O 0 5 g 因本工程为特殊 设防类建筑 进行抗震计算时抗震等级按 7度设防 ***加 速 度 O O 5 g 图 1地 下室平面图及塔楼 划分 示意 本工程在整个结构设计结束且基础已经施工完毕的情 况下 应甲方的要求增设了下沉式广场 该广场要求在地下 室顶板上开设一个较大的洞口 而原结构设计是以地下室项 板为上部结构嵌固部位 现在地下室顶板上开大洞 使地下 室顶板无法满足规范对于上部结构嵌固部位的要求 故本文 将通过计算分析此大洞 口对嵌固效果的影响 并提出相应的 应对措 施 作者简介 张 洁 1 9 7 9 一 女 硕士研究生 工程师 联系地 址 上海市淮海 中路 1 4 8 7弄 5 7号 2 0 0 0 3 1 收稿日期 2 0 1 1 0 6 2 1 图 2 整体 分析结构模 型 3 地下室顶板开洞对上部结构嵌固部位的影响 分析 按原设计方案 无此洞口时 分析 地下室的侧向刚度与 上部底 层结构侧 向刚度 比值 大于 2 地下室项板 可以作为上 部结构嵌固端 且地下室顶板上的备塔楼可以按单独结构分 别计算 地下室顶板开大洞后 因无法满足上述条件 原结构 设计计算的前提不成立 其结构需全部重新进行设计 故如 何采取措施减小洞口对于该地下室顶板的影响 使其可以作 为上部结构的嵌固端 这对于该项目具有重要的意义 建筑抗震设计规范 G B 5 0 0 1 1 2 0 1 0 6 1 1 4第 1 条明 确规定 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时 地下室顶 板应避免开设大洞口 规范并没有对洞口的尺寸进行量化 嫱 姆糍羹 鹚 一 7 2 0 1 1 张 洁 地下室顶板作为***建筑上部结构的嵌 固部位的影响分析 第7期 但要求地下室顶板必须具有足够的平面内刚度 以有效传递 ***基底剪力 故根据规范要求 我们考虑在洞口周边加设 混凝土梁 图 3 并对该方案进行计算分析 图 3 增设 混凝土粱示意 图 4 楼板 面 内主应力示意 本工程地下室顶板开洞后 顶板应力情况见图 4 图中 小震情况下 楼板最大应力的控制工况为 X向***作用 大 部分的楼板应力均小于 O 4 4 M P a 地下室顶板的混凝土强度 等级为 C 3 0 其抗拉强度标准值为 2 0 1 M P a 所以小震作用 下楼板的最大拉应力小于混凝土的抗拉强度标准值 楼板处 于弹性状态 对于中震 大震下的楼板应力 其近似值可根据小震的 楼板应力分别乘以中 大震与小震的影响系数的比值得到 楼板对应 中 大震 的最大拉应力分别为 1 2 6 5 M P a 2 7 5 M P a 可以看出 楼板在中震时应力小于混凝土的抗拉强度标 准值 楼板仍然处于弹性状态 而在大震时 部分楼板将会开 裂 进入塑性状态 4 2 对洞边加设的混凝土梁进行内力分析 经分析 中震作用下 梁配筋小于钢筋抗拉强度设计值 满足 中震弹性 4 3 对加设混凝土梁后的开洞口和无洞口情况比较分析 我们通过对顶板开洞模型与顶板不开洞模型进行各塔 楼的振动特性一致性对比分析 结果见表 1 3 通过塔 1 2 3自震特性对比可知 各塔楼振动周期值在 开洞前后几乎没有变化 因此 多塔模型按开洞与不开洞进 行对比分析 主要是对比洞口周边竖向构件 柱 在地下室顶 板处的水平变形差异性 以及两种情况下上部结构计算结果 的差异 其计算结果见表 4 结果表明 其绝对位移值均很 表 1塔 I 自震特性对比 振型号 周期 S 转角 手 动系 数 y 扭 转系 教 地下室顶板开洞 T1 0 6 0 8 1 7 6 7 5 0 8 0 0 0 O O O 1 模型前三周期结 T2 1 0 5 41 8 4 8 5 O O 1 0 9 9 0 O 0 构自 振特性 T3 1 0 2 6 6 1 7 4 4 1 O 2 O O 0 0 0 7 9 地下室顶板不开 T1 0 6 0 8 1 7 4 9 4 0 7 9 0 O 1 O 2 1 洞模型前三周期 T2 1 0 5 4 0 8 4 8 0 0 0 1 O 9 9 0 0 0 结构自振特性 T3 1 0 2 6 6 1 7 4 3 0 0 2 0 O O O 0 7 9 表 2塔 2自震特性对比 振型号 周期 S 转 角 平 动 系 数 卅 扭 转系 糍 第 一 扭转 第 一 平 动 周 期 地下室顶板开洞 T1 1 6 6 5 7 8 9 5 5 O O O 1 O O O O O 模型前三周期结 T 2 1 5 2 7 7 1 7 8 7 5 O 9 8 O 0 0 O O 2 O 8 3 构自振特性 T 3 1 3 8 3 6 2 9 9 3 0 0 1 1 O 0 0 9 8 地下室顶板不开 T1 1 6 6 5 7 8 9 5 5 0 0 0 1 O 0 O 0 O 洞模型前三周期 T 2 1 5 2 7 7 1 7 8 7 5 0 9 9 0 O 0 0 O 2 O 8 3 结构自 振特性 T 3 1 3 8 3 6 2 3 8 6 0 O l 0 O O 0 9 8 表 3塔 3自震特性对比 振型号 周期 S 转角 平 动系 数 一 扭 转系 蠹 第 一 扭 转 第 一平 动 周 期 地下室项板开洞 T 1 2 7 2 4 4 1 1 6 3 1 O 2 0 O 8 O O O 0 模型前三周期结 T 2 2 7 0 8 0 2 6 4 9 0 7 8 O 1 9 O O 2 0 4 8 构自 振特性 T3 2 3 1 O 8 3 6 3 7 0 0 2 0 0 2 0 9 6 地下室顶板不开 T 1 2 7 2 4 4 1 1 6 2 6 O 2 0 O 8 0 0 O O 洞模型前三周期 T 2 2 7 0 8 0 2 6 4 4 O 7 8 O 1 9 0 0 2 0 8 4 8 结构自振特性 T3 2 3 1 O 8 3 6 37 0 O 2 0 O 2 O 9 6 小 但两种模型下位移差值相对比较大 可见因开洞形成的 影响是客观存在的 这导致上部结构传下来的水平力在顶板 处的传递路径发生了变化 且在洞口周边形成应力集中 表 4 洞口周边柱在地下室顶板处的水平变形对比 方向 节点 节点位移峰值 mm 两模型差值 开洞模型 不开洞模型 绝对值 A1 0 3 0 一0 2 2 0 2 2 一O 1 6 O 0 8 一0 0 6 x向 A 2 O 2 9 一 0 2 2 0 1 9 一 0 1 5 O 1 O 一 O 0 7 A3 O 1 6 一0 1 3 0 2 2 一0 1 6 0 0 6 0 0 3 A4 O 2 2 一O 1 7 O 1 8 一0 1 5 0 0 4 一0 O 2 A1 O 2 7 一O 1 9 0 2 2 一0 1 7 0 O 5 一O O 2 v向 A 2 O 1 8 一 0 1 3 0 1 4 一 0 1 O 0 0 4 0 O 3 A3 0 1 6 一0 1 3 0 1 4 一O 1 O O O 2 一O 0 3 A4 O 0 7 一0 0 7 O 09 一0 O 6 O 0 2 一0 0 l 至于顶板开洞对上部结构位移的具体影响 我们可将塔 3中A 1 节点上部结构水平位移值进行比较得到 取位移角最 大楼层 即 2 0层 其结果见图 5 岬 拟 畦茌 蝴 毫l J 觚 由位 眵时墨M f 螺 蠢 一 r 0 0 0 m 辨t 一 lll i i 鐾 一3 1 8 1 膏 毫 每醣 醯 l蕞 一 i 1 釜 蠢 菇 每 曲 开碉 蔓 壁x 向 开 蔓 型x 向 一 和帕 节 点 珊軎竹喜奇蠼 墙I 毫I 裟 r 鬻一 0 00 0 0 一 l l 一 发 茹 l 一 3 1 i 一 葛 艘 碰吁 碍 哥 更 劫c栅 Y由 4 6 j 节点 *** 健穆时蕞 寰 蝌 馥 1 3 蚕 一 蔼 瓤 f 两 丘 募 i i 性 毋 曲 再糖 堂 Y 由 图 5 两个模型 A1节点时程位移 比结果 5 6 1 第 3 3卷第 7期 Vo1 3 3 No 7 建筑施 B UI L D I N G C 0 N S T R U C T 1 0 N 无梁 空心楼 盖施工技术在地 下室 顶 板 结构 中 的应 用 Co ns t r uc t i o n Te c hno l o g y o f Gi r d e r l e s s H o l l o w Co r e Fl o o r S l a b Ap pl i e d t o Ba s e me nt Ce i l i n g S t r uc t ur e 口 谭松明 覃 轲 深圳市越众 集 团 股份有限公司5 1 0 8 3 6 摘 要 以深圳侨香村经济适用房住宅区工程中地下室顸板施工为例 介绍了该工程中采用的现浇混凝土无梁空心楼盖关 键施工技术 经工程应用证明 该技术确保 了结构施 工质量 符合规 范要 求 且施 工便捷 安全有效 带 来 了良好 的社 会效益 和经济效益 值得进一步推广和应用 关键词 G B F 薄壁管 现浇钢筋混凝土 空心无梁楼盖 地下室顶板 安装 中图分类号 T U 7 5 6 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 1 0 7 0 5 6 2 0 3 0 引言 G B F管现浇钢筋混凝土无梁空心楼盖是正在发展的混 凝土楼板新技术 它具有 自重轻 材料省 隔声隔热效果好 楼面平整有利于房间灵活隔断 空间开阔美观等诸多优点 在大空间 大跨度柱网住宅和公共建筑中得以广泛应用 以 下就深圳侨香村经济适用房住宅区工程为例进行介绍 1 工程概况 深圳侨香村经济适用房住宅区工程第四标段位于侨香 路与安托山交界处 建筑面积 6 5 0 6 9 6 6 m 地下 1 层 地上 3 5层 该工程地下室顶板施工采用现浇混凝土 G B F 空心无 作者简介 谭松明 1 9 6 9 一 男 本科 工程师 董事长 联系 地 址 深圳市南山 区朗山路 1 6号华瀚创新 园 C座 3楼 5 1 8 0 5 7 收稿日期 2 0 1 1 0 7 1 3 梁楼盖施工技术 G B F 空心管采用 G Z 高分子组合芯模 直径 为 D 2 0 0 总 工程 量 6 2 8 7 m D 2 5 0 总 工程量 7 1 5 4 m 均 为 A型 上方下圆 两种规格 标准规格长 1 0 0 0 m m 2 现浇混凝土空心楼盖施工工艺 在进行 G B F管现浇混凝土楼盖施工前 首先应根据结构 图纸及相关规范 排出布管图并经设计单位确认 然后根据 工程实际情况制定出详细的作业指导书 并对管理人员和操 作工人进行现场交底 以确保施工过程顺利进行 现浇混凝 土空心楼盖的施工顺序为 测量放线一梁板模板支设一在模 板上弹线 对薄壁管及预埋水电线管盒 暗梁等定位放线一 暗梁钢筋绑扎一底 板钢 筋绑扎 垫铁 垫块及 纵横肋的钢 筋 网片一底层钢筋验收一预埋水 电管线盒 竖向板 套管安装一 排放 G B F薄壁空心管 安装 固定芯模 管间用横向钢筋定 位 管段两端作抗浮锚定一GB F薄壁管安装隐蔽验收并记 通过比较可知 开洞模型的时程位移比不开洞模型的时 程位移略大 在 X向的最大差值为 O O 5 m m 大 0 1 1 Y向 最大差值为 0 O 4 m m 大 0 1 0 开洞模型与不开洞模型的 节点位移时程曲线形状基本一致 可见上部结构的变形基本 是一致的 故开洞对整体的影响很小 4 4 地下室顶板洞口周围板刚度分析 经计算 楼 盖最大 变形为 X向

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