超限高層建筑大懸挑樓層的結構設計

呂 選

(河北建偉工程設計咨詢有限公司，河北 石家莊 050000)

在最近幾年國內外的建筑事業都取得了飛快的發展，尤其剛剛興起的大懸挑結構備受建筑工程師的喜愛和青睞。因此我們在設計這類建筑時使用了結構優化設計方法，其目的就是為了很好的調整大懸挑建筑的結構，以此來提高這類建筑的抗震能力和抗破壞性，進而促進建筑事業的良好發展。

1 大懸挑結構建筑和傳統建筑的各項性格指標比較

1.1 實例介紹

在傳統的建筑中主要有地基部分和承重墻來保證整個建筑的穩定性，而且大懸挑建筑中，建筑的主體部分的性能指標全部由大懸挑來決定，這也是這類建筑與傳統建筑的不同之處，主要是因為豎向剛度突變而引起的相關指標的變化。就以深圳某建筑為例，該建筑共分為三個區域，并且設置了4 層地下停車庫，其中地下一層和上樓層設置了防震縫，其中A 塔高244.6m，共57 層，八層到十一層之間的東側和南側都有大懸挑樓梯層。

1.2 結構質量比較

毫無疑問的是，相對于傳統建筑來說，這類建筑的結構質量是比較低的，因為懸挑結構的出現增加了主體部分的承重力，其結構也發生了一系列的變化，不過在使用還是能夠放心使用的，不會給我們的日常生活帶來不必要的影響。

1.3 結構周期比較

通過我們的調查可以發現，大懸挑結構的模型都有著比較大的變化第一周期和第二周期時間都有了明顯的增長，同時其扭轉周期也會發生變化，這就說明了大懸挑建筑十分容易發生扭轉現象。

1.4 樓層剛度比較

因為需要將樓層挑出，因此挑出樓層的下一次會成為薄弱層，其樓層剛度就有了很大程度的減小，這就非常容易造成其他事故的出現。

2 超限高層建筑的大懸挑樓層結構的設計方法

2.1 由超限高層建筑大懸挑樓層結構的受剪面驗算樓板厚度

就走量限高層建筑大懸挑樓層的結構設計來說，其安全性與穩固性，是我們要放在第一位的。情架與塔樓的核心筒是相聯系的，但是由于不同的情架之間存在上弦軸的不同程度的變形，所以就導致了相對較大的水平剪力的出現在塔樓范圍的樓板施工過程中。因此，我們就樓板的應力分析，懸挑結構的面層結構和相連塔樓的范圍的受剪驗算都是較為具體的。都有具體的公式來進行計算，以期滿足精確的設計，實現完美的超限高層建筑大懸挑樓層結構建造。恒載與活載情況之下的截面剪力是不同的，以及在有無大震組合的作用下也是有不同的截面剪力。綜合理論探討和實驗的結論，以及經過一系列的驗算，得知樓板的受剪厚度要求大概在200毫米左右，就可以滿足要求。

2.2 超限高層建筑大懸挑樓層結構的施工過程

我們在建筑現高層的大懸挑樓層肘，在施工監測肘，主要內容有首先，我們在施工過程中，大懸挑的結構所施加的荷載和結構的位移，以及關于應變的監測，還有對情架的材料和各種特性的監測以及監測溫度的相關事宜。其次，我們在鋼結構的安裝方面，由那些組拼方法的合理設計和建造過程中的質量安全保證措施，以便進步地確保施工的質量和安全。更確切地說，我們在鋼筋工程方面的使用，主要是為了解決鋼筋與型鋼之間的相互穿越問題。最后，對于大懸挑的模板工程建造是通過合理地選擇底模和側模，去保證模板剛度、強度以及整體穩定性和可靠性，通過對堅固面板的選擇和使用來保證混凝土的效果。最終達到超限高層建筑大懸挑樓層結構的堅實與穩固。

2.3 超限高層建筑大懸挑樓層結構的懸挑析架的節點

大懸挑樓層的結構設計是較為精密的，不僅僅是因為樓層具有定的高度，要對震級，以及安全性考慮在內。所以說，懸挑結構的懸挑情架是較為關鍵的部分，性能水準的級別在大、中、小震之間不等。對于懸挑情架的節點我們要進行相應的元應力分析，與此同時，荷載的組合情況我們也要考慮在內，結合活載和恒載，以及風荷載，最后分析大震組合的不同作用，以及在節點受力情況不同的時候，有什么變化。例如：第一，在風荷載起主導作用的時候，并且節點的應力都低于260MPa，并且安全儲備較大的狀況都會使節點處于高彈性的狀態：第二，在大震進行組合的情況之下，節點大部分都是處于低于250MPa 的狀態，但是對于節點底部的應力值來說，確是在394MPa 到490MPa 之間。由具體的操作實際出發，我們將對柱型鋼的厚度做出輕微的調整。第三，就節點區域和桿件端部的應力情況來分析，我們知道對于承受較大應力的部位應該在桿件的端部。因此，強節點弱的構件設計理念可以在我們的節點構造中得到相應的休現。

3 結語

通過我們日常的觀察發現，越來越多的大懸挑結構出現在我們的日常生活之中，我們應該不斷的吸取國內外的教訓，在這些教訓中不斷的總結經驗，這樣就可以在最根本上了解大懸挑結構進行優化的具體方案，同時在選取材料和結構方案時，還應該選取最好的方案和質量最好的材料，這樣才能在最根本的地方提高建筑的質量，促進建筑事業的快速發展。