標準層平面圖
3.1內筒
內筒為型鋼-鋼筋混凝土筒體,墻體洞邊及角部埋設型鋼柱[2]。核心筒外墻由地下層4到頂層厚度為1500~400mm。內墻墻厚400~300mm。連梁高800mm,寬同墻厚,局部樓層受力較大連梁內設窄翼型鋼梁。
墻體混凝土強度等級為C60,型鋼強度等級Q345B。內筒典型布置如圖5~圖10所示。
圖5 地下室及 L1 層內筒平面布置圖
圖6 L2~L3 層內筒平面布置圖
圖7 L4~L48 層內筒典型平面布置圖
圖8 L2-L5 層核心筒局部 3D 圖
L2及L3層的核心筒角部局部加厚兩個樓層以搭接上部的切角墻,如圖8所示,在傳力和構造上較好實現(xiàn)核心筒的轉換過度,避免核心筒變換產生水平分力影響筒外樓板。
圖9 L51 層以上內筒典型平面布置圖
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的方式實現(xiàn),如圖10所示。
3.2密柱外框結構
密柱外框架的立面和構件尺寸如圖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)的斜交網格結構,再往上為辦公區(qū)主體的密柱框架,從56層開始,密柱開始再次轉變?yōu)楦邊^(qū)的斜交網格,外框柱的尺寸較小,在高低區(qū)兩端采用斜交網格加強,使外框具有很好的整體性和抗側剛度。
外框柱由地下室的1400x1400mm的型鋼混凝土柱,轉變?yōu)樘菪武摴苤孛娉叽缬傻蛥^(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)主以及建筑師對室內使用空間的要求,要求室內做到無柱的效果,結構的外環(huán)梁與外框柱節(jié)點采用全偏心的節(jié)點連接形式,即:外環(huán)梁與外框鋼柱連接時,外環(huán)梁位于鋼柱的內側,其三維模型示意及現(xiàn)場實景如圖13~14所示:
圖13 典型偏心梁柱節(jié)點三維示意
圖14 外框偏心梁柱現(xiàn)場圖
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,梁頂面設有剪力鍵,如圖15~16所示。標準層樓板厚120mm,設備層樓板厚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
塔冠坐落于主結構115層,從331.5米開始至393米,高度達61.5米,塔冠結構由下至上分為三個部分,基座結構采用雙層網格網結構,外層為斜交鋼網格,內層為施加預應力的拉桿,并沿豎向高度方向均勻設置內環(huán)桁架以增加結構的整體面外穩(wěn)定性能;在378.8米以上中部擦窗機平臺空間結構,由于空間較小,采用單層網格結構,后續(xù)與幕墻結構相結合設計;頂?shù)族F帽采用單層網格結構,塔冠立面圖如圖17所示:
圖17 塔冠結構立面圖
荷載作用
4.1重力荷載
結構自重包括樓板、梁、柱、墻重量,按各自容重由程序計算。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/㎡。其他部分根據建筑做法和使用功能取相應荷載。
4.2風荷載
由于各風洞實驗室使用不同的試驗儀器及分析方法,為確保總部塔樓結構設計安全可靠、經濟合理、及保證風洞試驗結果的合理性及安全性,對華潤總部,采用兩個不同的風洞試驗室進行一次對比試驗,確保風洞試驗能真實反映實際情況。
在加拿大RWDI風洞試驗室進行了測壓、測力風洞試驗研究,華南理工大學作為第三方的獨立風洞試驗單位。結果表明,兩家獨立風洞試驗單位的分析結果較為吻合,風洞試驗成果可靠。設計采用RWDI風洞試驗結果,如表1所示:
RWDI 風洞試驗結果表明在 10 年重現(xiàn)期 1.5%阻尼比情況下的建筑頂部風振加速度為 24milli-g(考慮 臺風)和 9.1milli-g(不考慮臺風);華南理工大學的風洞試驗表明頂部大風振加速度為 19 milli-g, 兩者均可以滿足規(guī)范的風振舒適度要求。業(yè)主考慮進一下提高大樓的舒適度,設計擬加阻尼器來控制和減 小塔樓的風振加速度。
4.3 地震作用
本工程所處地區(qū)場地類別Ⅲ類,設計地震分組第一組,小震、中震和大震采用規(guī)范的設計參數(shù)進行設計。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 組合系數(shù)為 1:0.85:0.65。
反應譜參數(shù)如表 2 所示,其中各地震作用水準下考慮了填充墻剛度影響周期折減。
4.4 荷載效應組合
考慮恒荷載、活荷載、風荷載(包括橫風向風振)、地震作用(包括三向地震及單向偶然偏心)等各 種效應組合,共計 129 種。
其中:
1)小震反應譜抗震組合時考慮承載力抗震調整系數(shù)γRE;
2)核心筒底 部加強區(qū)內力調整;
3)承載力計算中考慮外框架小震作用效應放大系數(shù);
4)橫風向風振采用三向同時輸 入,均方根法效應組合;
5)中震彈性:考慮荷載分項系數(shù),材料取設計強度,考慮承載力抗震調整系數(shù)γRE;
6)中震不屈服:荷載分項系數(shù)為 1,材料取標準強度,承載力抗震調整系數(shù)為γRE = 1。