【同辰原創(chuàng)】高寬比對超高層塔樓結構經(jīng)濟性影響分析
- 時間:2022-03-04
- 作者:同辰建筑
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1、引言
高寬比是指房屋高度與寬度(最小寬度)的最大比值,影響結構剛度、整體穩(wěn)定性、承載能力和經(jīng)濟性,是建筑結構的宏觀控制性指標之一。
一般情況下,在同一設防烈度下,結構體系相同時,當建筑的高寬比越大時,則其經(jīng)濟性就越差。特別是超高層塔樓影響尤為明顯,下面以我司結構優(yōu)化咨詢項目案例進行具體對比分析。
▲ 房屋高度和最小寬度示意
2、工程案例分析
2.1 工程概況
某城市綜合體項目A塔樓,地上46層酒店辦公塔樓,建筑高度217.6米(超B級高度),地上部分建筑面積約10萬多㎡。設計使用年限為50年,基本風壓0.40kN/m2,地面粗糙度按C類;抗震設防烈度為7度,場地設計基本地震加速度為0.10g,設計地震分組第三組;建筑場地類別為III類,設計特征周期為0.65s。
項目效果如下圖所示:
▲ 項目建筑效果圖
2.2 建筑結構方案設計
2.2.1 建筑設計2個平面尺寸不同方案如下:
方案1:48.2x48.2米(核心筒尺寸22.1x22.1米)
方案2:43.3x43.3米(核心筒尺寸20.1x20.1米)
2.2.2 結構方案:采用鋼筋砼(含型鋼)框筒結構體系分別建立結構模型計算。建筑方案平面及對應結構計算模型效果如下圖所示:
2.3 結構方案分析
2.3.1 高寬比分別計算如下:
方案1:217.6/48.2=4.52
方案2:217.6/43.3=5.03
2.3.2 結構整體計算控制指標統(tǒng)計:
2.3.3 模型結構工程量統(tǒng)計:
統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析:方案2相比方案1,高寬比增加約(5.03-4.52)/4.52x100%=11.3%,影響結構基本周期及層間位移角增大約14.0%,含鋼量相應增大約11~15%。
3、結論
高寬比指標不是結構設計必須要控制的條件。通過上述兩個不同高寬比建筑方案的案例計算統(tǒng)計結果,可以發(fā)現(xiàn)高寬比增大對超高層塔樓的結構含鋼量的影響是同比增加,對超高層結構經(jīng)濟指標控制意義重大。
綜上所述,超高層塔樓在進行建筑方案選型時,要重視并對建筑高寬比指標進行控制,在施工圖階段能夠最終達到結構限額指標設計的目標。
▌作者:同辰建筑 宋科
▌本文僅代表作者個人分析總結,僅供參考
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