变截面开孔组合钢梁楼盖设计分析
2021-11-03崔巨宏
建筑结构 2021年19期
崔巨宏
(北京市建筑设计研究院有限公司, 北京 100045)
0 概述
中心城区的高层、超高层办公建筑的建筑高度、平面尺寸易受制于城市规划条件及周边既有邻近建筑的影响。但是业主普遍希望能够实现使用层数最大化、空间高度适宜、造价经济,这与结构构件尺度、机电管线排布相矛盾。而变截面开孔组合钢梁楼盖可实现机电管线与结构梁交叉布置,有效解决结构梁、机电管线占用室内空间过多的问题,增大吊顶高度和使用净高,减小建筑层高,增加使用层数,降低甲方造价。但是关于变截面开孔组合钢梁楼盖的研究较少,本文对比了有限元算法与规范算法得到结果的差异,分析了几何参数对楼盖性能的影响,提出了构造建议。
1 工程概况
某高层办公楼建筑高度60m,外框架柱至核心筒的办公区跨度为12,15.3m,办公楼标准层结构平面图、剖面图分别见图1,2。业主希望办公区净高不小于2.7m,若标准层层高3.9m,地上建筑最高可建15层,实现建筑面积最大化。但标准层层高3.9m,扣除净高2.7m、面层110mm,结构梁板和机电管线可用的总高度仅1.09m,常规做法难以实现业主需求,但是变截面开孔组合钢梁楼盖技术,可以解决这个问题。

图1 标准层结构平面图

图2 标准层剖面图

图3 楼盖钢梁立面、截面图
2 有限元分析
楼盖钢梁(图2)端部变截面,腹板开孔,且按组合梁进行设计,所以受力情况复杂。分别对钢梁按规范算法和几何非线性有限元算法(SATWE软件和MIDAS Gen软件)进行分析,分别对钢梁按规范算法和几何非线性有限元算法进行分析,比较、验证规范算法对变截面开孔组合钢梁的适用性。……
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