圖9 L51 層以上內(nèi)筒典型平面布置圖
圖10 L48-L51 層核心筒局部 3D 圖
L48到L51層的核心筒由于尺寸縮小較多,外墻采用雙層斜墻收進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn),如圖10所示。
3.2密柱外框結(jié)構(gòu)
密柱外框架的立面和構(gòu)件尺寸如圖11所示。
圖11 密柱外框立面示意
圖12 典型外框柱示意
密柱的外框架從地下室往上,分別由地下室的8根大尺寸型鋼混凝土柱過渡到地上低區(qū)的斜交網(wǎng)格結(jié)構(gòu),再往上為辦公區(qū)主體的密柱框架,從56層開始,密柱開始再次轉(zhuǎn)變?yōu)楦邊^(qū)的斜交網(wǎng)格,外框柱的尺寸較小,在高低區(qū)兩端采用斜交網(wǎng)格加強(qiáng),使外框具有很好的整體性和抗側(cè)剛度。
外框柱由地下室的1400x1400mm的型鋼混凝土柱,轉(zhuǎn)變?yōu)樘菪武摴苤?,截面尺寸由低區(qū)750~830x755x60mm逐漸減小至300~400x480x35mm,材料采用高建鋼Q345GJ及Q390GJ。
特別需要說明的是,由于業(yè)主以及建筑師對(duì)室內(nèi)使用空間的要求,要求室內(nèi)做到無柱的效果,結(jié)構(gòu)的外環(huán)梁與外框柱節(jié)點(diǎn)采用全偏心的節(jié)點(diǎn)連接形式,即:外環(huán)梁與外框鋼柱連接時(shí),外環(huán)梁位于鋼柱的內(nèi)側(cè),其三維模型示意及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景如圖13~14所示:
圖13 典型偏心梁柱節(jié)點(diǎn)三維示意
圖14 外框偏心梁柱現(xiàn)場(chǎng)圖
3.3樓蓋
采用鋼筋桁架樓板組合樓蓋體系,由型鋼梁、混凝土樓板構(gòu)成,型鋼梁以核心筒為中心,呈放射狀布置,兩端鉸接,梁頂面設(shè)有剪力鍵,如圖15~16所示。標(biāo)準(zhǔn)層樓板厚120mm,設(shè)備層樓板厚150mm。
圖15 低區(qū)樓面梁布置
圖16 中高區(qū)樓面梁布置
3.4塔冠
塔冠坐落于主結(jié)構(gòu)115層,從331.5米開始至393米,高度達(dá)61.5米,塔冠結(jié)構(gòu)由下至上分為三個(gè)部分,基座結(jié)構(gòu)采用雙層網(wǎng)格網(wǎng)結(jié)構(gòu),外層為斜交鋼網(wǎng)格,內(nèi)層為施加預(yù)應(yīng)力的拉桿,并沿豎向高度方向均勻設(shè)置內(nèi)環(huán)桁架以增加結(jié)構(gòu)的整體面外穩(wěn)定性能;在378.8米以上中部擦窗機(jī)平臺(tái)空間結(jié)構(gòu),由于空間較小,采用單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu),后續(xù)與幕墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合設(shè)計(jì);頂?shù)族F帽采用單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu),塔冠立面圖如圖17所示:
圖17 塔冠結(jié)構(gòu)立面圖
荷載作用
4.1重力荷載
結(jié)構(gòu)自重包括樓板、梁、柱、墻重量,按各自容重由程序計(jì)算。辦公區(qū)考慮吊頂、架空地板、管線等做法恒荷載取1.5kN/㎡,活荷載考慮隔墻及高端辦公需要取4.0kN/㎡,外墻考慮幕墻,附加恒載取1.5kN/㎡。其他部分根據(jù)建筑做法和使用功能取相應(yīng)荷載。
4.2風(fēng)荷載
由于各風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室使用不同的試驗(yàn)儀器及分析方法,為確保總部塔樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、及保證風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果的合理性及安全性,對(duì)華潤(rùn)總部,采用兩個(gè)不同的風(fēng)洞試驗(yàn)室進(jìn)行一次對(duì)比試驗(yàn),確保風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)反映實(shí)際情況。
在加拿大RWDI風(fēng)洞試驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)壓、測(cè)力風(fēng)洞試驗(yàn)研究,華南理工大學(xué)作為第三方的獨(dú)立風(fēng)洞試驗(yàn)單位。結(jié)果表明,兩家獨(dú)立風(fēng)洞試驗(yàn)單位的分析結(jié)果較為吻合,風(fēng)洞試驗(yàn)成果可靠。設(shè)計(jì)采用RWDI風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果,如表1所示:
RWDI 風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果表明在 10 年重現(xiàn)期 1.5%阻尼比情況下的建筑頂部風(fēng)振加速度為 24milli-g(考慮 臺(tái)風(fēng))和 9.1milli-g(不考慮臺(tái)風(fēng));華南理工大學(xué)的風(fēng)洞試驗(yàn)表明頂部大風(fēng)振加速度為 19 milli-g, 兩者均可以滿足規(guī)范的風(fēng)振舒適度要求。業(yè)主考慮進(jìn)一下提高大樓的舒適度,設(shè)計(jì)擬加阻尼器來控制和減 小塔樓的風(fēng)振加速度。
4.3 地震作用
本工程所處地區(qū)場(chǎng)地類別Ⅲ類,設(shè)計(jì)地震分組第一組,小震、中震和大震采用規(guī)范的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。多遇地震水平峰值加速度為 35gal,罕遇地震水平峰值加速度為 220gal。X,Y,Z 三向地震作用效應(yīng) 組合系數(shù)為 1:0.85:0.65。
反應(yīng)譜參數(shù)如表 2 所示,其中各地震作用水準(zhǔn)下考慮了填充墻剛度影響周期折減。
4.4 荷載效應(yīng)組合
考慮恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載(包括橫風(fēng)向風(fēng)振)、地震作用(包括三向地震及單向偶然偏心)等各 種效應(yīng)組合,共計(jì) 129 種。
其中:
1)小震反應(yīng)譜抗震組合時(shí)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE;
2)核心筒底 部加強(qiáng)區(qū)內(nèi)力調(diào)整;
3)承載力計(jì)算中考慮外框架小震作用效應(yīng)放大系數(shù);
4)橫風(fēng)向風(fēng)振采用三向同時(shí)輸 入,均方根法效應(yīng)組合;
5)中震彈性:考慮荷載分項(xiàng)系數(shù),材料取設(shè)計(jì)強(qiáng)度,考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE;
6)中震不屈服:荷載分項(xiàng)系數(shù)為 1,材料取標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度,承載力抗震調(diào)整系數(shù)為γRE = 1。