Jingwu. Urban Valley(1단계) 구조 설계
저자 Lang Zhan 단어 수: 3155 출처: 도시 건설 이론 연구 제3호, 2013
요약: Jingwu Urban Valley(1단계)는 지하 2층, 지상 3층의 기단을 갖춘 경사지형 도시복합체로 대형 섀시에 7개의 고층 건물과 1개의 대형 전망 건물이 배치되어 있습니다. 경사면의 왕. 그 중 4개동은 전단벽구조를 채택하고 2개동은 부분적으로 프레임지지형 전단벽구조를 채택하였으며, 사업계획단계에서는 예비설계 및 시공도면 과정에서 오버런이 많아 20미터 이상의 고경사를 지원하게 된다. 구조 평면과 연단, 오버런 문제를 성공적으로 방지하고 지지 및 기초 문제를 동시에 해결했습니다.
키워드: 슬로프 시티 콤플렉스, 대형 섀시의 멀티 타워; 초고층 멀티 타워
요약: Jing Wu, CityValley(Ⅰ) ) 지하 2층, 3층 높이의 섀시, 5개의 큰 섀시, 경사면이 7개 열의 빌라와 1개의 넓은 Jing Wang 건물에 배치되어 전단벽 구조로 구성되고, 2개는 부분 프레임 지지 전단벽 구조로 구성됩니다. , 프로그램 단계에서 작업에는 다중 오버런, 20m 이상의 높은 경사에 대한 지원, 예비 설계 및 시공 도면 과정에서 구조 평면, 포디엄 분할 수단을 통해 과부하 문제를 방지하고 지원 및 기본 문제를 해결했습니다. 문제
주요 단어: 다중 타워, 다중 타워 고층
중국 도서관 분류 번호: 문서 식별 번호 : 2095-2104 (2012 )
1. 프로젝트 개요
Jingwu Urban Valley(1단계)는 후난성 창사시 위화구 스포츠 신도시에 위치하고 있습니다. 총 토지 면적은 47233.0m2이고 유효 토지 면적은 45785.0m2이며 토지 모양이 불규칙하며 동서로 가장 긴 지점이 약 295m, 남북으로 가장 긴 지점이 약 225m입니다. 토지는 체육공원의 산지 지형을 따라 뻗어 있으며 남쪽이 높고 북쪽이 낮으며(지상의 황해 해발은 42.80~70.0m) 높이 차이가 가장 크며 약 27m로 '도시'를 의미합니다. 계곡"(그림 1 및 2).
도시 단지는 지하 2층으로 구성되며, -2층은 창사시에서 건설 중인 지하철역과 연결되며, 이 층의 높이는 3.6m, -1층의 높이는 4.2이다. m; 지하에는 2층이 있으며 그 중 일부는 3개의 보호 장치와 1개의 개인 방어 고정 발전소를 갖춘 평화 및 전시 통합 프로젝트입니다. 민방위사업 건설면적은 7233.0㎡이며, 그 중 핵 6-A 2급 인원보호소 건설면적은 3997.5㎡이다. 지하에는 지상 3층 연단과 1~5동 건물이 포함된다. (고층 건물). 포디움 바닥 높이는 각각 5.6m, 5.0m, 5.0m이다. 건물 1# 길이 3m.
건물 2# 길이 3m. 3# 건물의 길이는 x 너비 x 높이 = 51.5x19.6 입니다. 건물 #4, 길이 건물 5#의 길이는 x 너비입니다. 건물 #6, 길이 건물은 언덕 꼭대기에 위치하며, 플러스 마이너스 영점은 포디움 지붕의 높이와 동일합니다. 지하 2층의 높이는 포디엄 2층과 3층의 높이와 같습니다. 이음새는 큰 지하실과 분리되도록 설정되었습니다.
전체 건물 높이: 지하 7.8미터, 지상 15.6+97.95=113.45미터. 동시에 경사면 꼭대기에는 7개의 타운하우스가 배치되어 있으며 빌라의 건물 높이는 13.2m입니다.
기본 구조 조건 : 기본 풍압 0.35KN/㎡, 기본 눈 압력 0.45KN/㎡, 내진 강도는 6도입니다. 기본 지진 가속도 값은 0.05g입니다. 설계 지진은 첫 번째 그룹으로 분류됩니다. 장소 카테고리는 카테고리 II입니다.
2 지원 계획
이 프로젝트는 후난 성 조사 및 설계 연구소에서 지질 조사 및 지원 설계를 위해 수행되었습니다. 지질학적 조건(경사면을 따라): 잔류 점토층의 두께는 0.50~7.80m이고, 강하게 풍화된 점토질 사암층의 두께는 0.80~8.30m이며, 풍화된 점토질 사암층의 두께는 1.00~37.50m입니다. 미사암 층의 두께는 0.50~24.70m입니다. 수위는 39.0미터이다.
지원 설계를 받은 후 후난성 조사 및 설계 연구소는 프로젝트의 지원 높이를 8~27미터로 하고 모든 임시 지원 계획을 채택해야 한다고 제안했습니다. Zou Yinsheng, Tan Qi, Zhu Huaien, Deng Fuhua 및 Shi Zuming을 포함한 창사시의 관련 구조 전문가들과 논의한 결과, 우리 부서에서는 임시 지지 솔루션을 사용하는 것이 주요 설계 부서의 구조 설계에 매우 해롭다고 판단했습니다. 지하실과 포디엄은 토압을 너무 많이 견디고 4방향 구조 자체로는 횡압의 균형을 맞출 수 없으므로 베이스의 마찰에 따라 횡압을 정확하게 계산하는 것이 매우 어렵습니다.
지지 설계 단위 설계자들과 많은 논의 끝에 마침내 다음과 같은 지지 설계 계획을 채택하기로 결정되었습니다: 43.0m(지하 지붕 전체 높이) 이하 임시 지지 설계 계획(수동 파기 파일) ) + 앵커 케이블, 경사 없음) 43.0m 이상의 모든 영역(동서, 남쪽 방향 포함)은 영구 지지 설계 계획(표면 살포 콘크리트 + 앵커 케이블 + 크라운 빔, 경사가 1:0.3 이하)을 채택합니다. 43.0 해당 구역의 높이가 3m를 초과하면 되메우기가 없으며 머리 위 구조물 기둥에서 앵커 케이블을 배치하도록 지지 설계자와 조정했습니다.
지원 계획이 결정된 후 지하, 연단, 지지대의 관계는 다음과 같습니다. 북쪽의 옥외 지반은 지하 상단 높이보다 200mm 낮고 2층만 있습니다. 지하실은 토압을 견디고 남쪽 지하실의 지붕(43.00m)은 위에서 영구적으로 지지됩니다. 동시에 기단의 남쪽은 프레임으로 구성되어 있으며 동쪽과 기단의 외벽은 되메우지 않습니다. 서쪽은 실외 경사로를 따라 토압을 견뎌냅니다. 동쪽과 서쪽 지하층은 7~10m의 토압을 받고 있으며, 남동쪽만 23~13m의 토압을 받고 있다. 연립주택 7~13호의 지하층 아래 공간은 영구지지면 사이에서 상승된다.
3 기초 설계
하단 고도로 인해 이 프로젝트의 각 건물의 수직 구성요소는 서로 다른 지지층에 위치합니다. 통계는 다음과 같습니다.
1~5호 건물(대형 지하층 포함)의 지지층은 풍화에 강한 자갈이 많은 사암으로 되어 있으며 기초 지지력 값이 320Kpa인 특징이 있습니다.
6호동의 지지층은 풍화가 강한 인질질 미사암으로 만들어졌으며, 6호동은 매설깊이가 없음(지하층까지 3면만 있음)을 고려하면 기초 지지력 특성값은 240Kpa이다. 토양에 묻혀 있으면 매몰 깊이 요구 사항을 충족하지 않습니다.), 수직 구성 요소는 토양에 한 층 묻혀 있습니다[(3.15), 이 높이의 응력 층은 강하게 풍화된 자갈이 많은 사암이며 기초는 베어링 용량 특성 값은 320Kpa입니다.
연립주택 7~13호의 지지층은 풍화가 심한 진흙 실트암으로 기초 지지력 값이 240Kpa인 특징이 있습니다.
위 상황을 토대로 (지원 계획이 결정되기 전) 건축주와 사전 논의를 거쳐 1~5동(대형 지하층 포함)은 6~13동에 뗏목 기초를 적용하기로 결정했습니다. 주요 구조물이 적합하지 않다고 판단되어 추가적인 지지력을 높이기 위해 인위적으로 파낸 말뚝 기초를 사용했습니다.
예비설계 과정에서 지지설계부서 및 전문가들과의 논의와 동시에 1~5#동(대형지하 포함)에 대한 구조적 시험계산을 거쳐 기본계획을 더욱 심화시켰다. , 1 ~ 5 호 건물의 주요 구조는 타워가 수동 굴착 파일 + 캡 + 방수 보드 솔루션을 채택하여 건물 당 약 150 만 위안의 기초 비용을 절약 할 수 있는 것으로 나타났습니다 (메인 타워 #1 ~ # 5. 뗏목 기초를 사용합니다. 뗏목의 두께는 2.5m여야 합니다. 프로젝트의 최종 기초 계획은 다음과 같습니다.
1~5# 건물의 메인 타워는 수동 파기 파일 + 캡 플랫폼 + 방수 보드 솔루션을 채택합니다. 인질질의 실트암이며 말뚝 끝이 하중을 지탱합니다. 힘 특성 값 fak=4000 KPa. 순수 지하층은 얕은 기초 + 방수 보드 솔루션을 채택합니다(주탑과 지하층 사이에 정착 후 타설 벨트가 설정됨). 지지층은 풍화성이 강한 자갈이 많은 사암이며 기초 지지력은 320Kpa의 특성 값을 갖습니다.
6~13호 건물은 주요 구조물이 지지력을 추가로 증가시키지 않는다는 점을 고려하여 말뚝 기초 지지층을 풍화 진흙 미사암으로 하고 말뚝 끝 지지력 특성을 수동으로 파낸 것입니다. 값은 fak =4000KPa입니다. 지지 도면의 앵커 로드는 수동으로 파낸 말뚝을 방지합니다. 파일 바닥 고도 제어 조건은 다음과 같습니다: 지지대의 미끄러짐 표면을 통해 5m(지지 설계 단위의 요구 사항에 따라); 풍화 진흙 실트암으로 0.4D 및 0.5m 이상(JGJ94-2008 "건축에 따라) 말뚝 기초 기술 "규격" 3.3.3-6 요구 사항) 절대 고도는 지하 바닥보다 2m 낮습니다(즉, 황해 고도는 33.20m이며 지지 설계 단위는 이전에 거기에 있었습니다). 수동 굴착 파일의 이 부분의 파일 본체에 대한 제어 조건은 다음과 같습니다. 1. 보강 비율 요구 사항은 JGJ94-2008 건설 파일 기초 기술 사양 4.1.1-1보다 0.5% 더 높습니다. 종방향 보강 길이는 전체입니다. 길이는 Φ10@ 100 나선형 후프 전체 길이 암호화입니다.
위 조치를 취한 후 1~5# 건물(대형 지하층 포함)의 기초는 타워와 순수 지하층 사이의 불균일한 침하를 효과적으로 방지하고, 6~13# 건물의 기초는 추가 지원을 발생시키지 않습니다. .수평력.
4 구조 설계 및 계산
4.1 구조 선택
이 프로젝트의 건물 1#, 2#, 5# 및 6#은 전단벽 구조를 채택합니다. 7~13#동은 특수형 기둥-전단벽 구조를 채택하고 있으며, 하부의 상업용 건물 기능을 충족시키기 위해 3#동과 4#동은 부분 프레임 지지 전단벽 구조를 채택해야 한다. 계획 설계에서 전송 레이어의 이 부분은 아래 상업 기능의 무결성을 고려하여 연단 상단에 배치됩니다(전송 빔의 높이는 약 1.6m이고 이 부분의 순 높이는 세 번째입니다). 기단의 바닥은 장비 설치를 제외하고 2.9m에 불과합니다.) 예비 설계 단계에서 이 부분의 3층의 상업적 사용 기능을 보장하기 위해 상부 레이어의 상단에 프레임 지지 변환 레이어를 배치했습니다. 연단의. 순수 지하 부분은 프레임 구조를 채택합니다.
4.2 구조적 한계 초과 분석
구조 선택이 완료된 후, 구조 전공자는 공학 설계의 가장 큰 문제인 구조적 한계에 직면하기 시작합니다. 부동산 개발 프로젝트로서 발주인은 우리 회사에 원래 계획의 무결성을 보장하면서 초과 촬영을 피하도록 요구합니다. 이 목표를 달성하기 위해 우리 회사는 많은 노력을 기울였습니다.
4.2.1 구조적 오버런에 대한 통계
먼저 매립층이 지하 최상층(연단 1층)에 배치되어 있는지 확인하고, 타설층은 -바닥은 철근콘크리트이고 바닥슬라브는 콘크리트두께 300을 사용한다. 지하 1층의 보와 기둥의 내진 수준은 GB50011-2010 "건물 내진 설계 규정"의 6.1.3-3 및 6.1.14항 요구 사항을 충족합니다.
4.2.1.1 "한도 초과 고층 건물 프로젝트의 내진 보호 특별 검토를 위한 기술적 핵심 사항" 부록 1의 표 1에 언급된 상황에 대한 통계: 이 프로젝트는 창사에 위치합니다. 도시이며, 내진 강도는 6도입니다. 건물 1, 2, 5, 6의 전단벽구조물의 최대 건축높이는 건물 1의 15.6+97.95=113.45m로 Table 1의 전단벽구조물의 최대건축높이 140m보다 작으며, 3# 및 4# 제한을 초과합니다. 부분적으로 프레임 지지 전단벽 구조물의 경우 건물 #4의 최대 건물 높이는 15.6+82.65=98.25m이며, 이는 부분적으로 프레임 지지 전단벽의 제한 120m보다 작습니다.
4.2 .1.2 "대형 고층건물의 내진보호 특별검토를 위한 기술적 핵심사항" 부록 1의 표 2에 언급된 상황에 대한 통계 건축 프로젝트": 1) a. 비틀림이 불규칙합니다(간헐적인 비틀림 비틀림 변위 비율이 1.2보다 크다는 점을 고려). 주거용 건물로서 건물의 미학과 거주자의 기능성을 보장하기 위해 6개 타워는 이 프로젝트에는 비틀림 불규칙성으로 간주되는 1.2 미만의 간헐적인 편심 비틀림 변위 비율이 없습니다.
b 편심 배열(편심률이 0.15보다 크거나 인접한 레이어의 중심 간의 차이가 해당 변 길이의 15%보다 큰 경우), a는 불규칙한 항목의 계산을 반복하지 않습니다. 심층적인 연구를 위한 것입니다.
2) a. 불규칙한 요철과 볼록, b. 결합된 평면 이 프로젝트는 건물의 평면 설계에서 이러한 불규칙성을 피하는 데 중점을 두었습니다.
3) 바닥 슬래브는 불연속적입니다(유효 폭은 50% 미만, 개구부 면적은 30% 초과, 보 높이보다 엇갈린 바닥이 있음)에 중점을 두었습니다. 건물의 계획 설계 중에 이러한 불규칙성을 방지합니다.
4) 강성의 급격한 변화(인접한 레이어의 강성 변화가 70%를 초과하거나 연속된 세 레이어의 변화가 80%를 초과함), b 크기의 급격한 변화(위치 압입 수직 구성 요소의 비율이 25%를 초과하거나 돌출부가 10% 및 4m를 초과하는 다중 타워). JGJ3-2010 "고층 건축물의 콘크리트 구조물에 관한 기술규정" 제3.5.5조에 따른 제4a조의 경우: 구조물의 상부층을 옥외지면으로 수축시킨 부분 H1(15.6미터)이 더 크지 않은 경우 주택 높이 0.2H(98X0.2=19.6미터)보다 4b조의 다중 타워 프로젝트의 존재는 불규칙한 것으로 간주됩니다.
5) 구성요소가 불연속적입니다(상부 및 하부 벽, 기둥, 지지대가 불연속적이며 강화층과 결합된 것도 포함). 건물 3과 4#은 부분적으로 프레임을 지지하는 내진벽 구조물이므로 이를 위반합니다. 제공되며 불규칙합니다.
6) 지지력의 급격한 변화 및 기타 불규칙성 이 프로젝트에는 이러한 구조가 없으며 이러한 두 가지 불규칙성을 피합니다.
위 분석에 따르면 본 프로젝트에는 1a, 4, 5의 세 가지 불규칙성이 있습니다. 이는 소유자의 요구 사항을 충족하기 위해 신중한 고려 끝에 건물 3# 및 4#이 주로 표 2의 세 가지 불규칙성을 피하는 것으로 판단됩니다. 건설 전문가 및 계획과 조정한 후. 설계단위에서는 3호동과 4호동의 지붕을 지하지붕에 설치하였으며, 3동과 4동은 다중타워의 불규칙성을 피하기 위해 매립층 위의 이음매를 분리하여 단일 건물구조를 형성하였다.
계획이 수정된 후 각 건물의 고층 건물을 표 2를 바탕으로 다시 분석한다.
건물 1, 2, 5에는 대형 섀시, 다중 타워 및 비틀림 불규칙성, 건물 4#에는 구성요소 불연속성과 비틀림 불규칙성의 두 가지 불규칙성이 있는 반면, 건물 6#에는 불규칙성이 없습니다.
4.2.1.3 "대형 고층 건물 프로젝트의 내진 보호 특별 검토를 위한 기술적 핵심 사항" 부록 1의 표 3에 언급된 상황에 대한 통계
1 ) 과도한 비틀림(포디엄 위) 많은 층의 경우 우발적 편심의 비틀림 변위비가 1.4보다 크다는 점을 고려하여 구조계산시 이를 조절하여 비틀림 변위비를 1.4 이하로 조정할 수 있다.
2) 비틀림 강성이 약하다(비틀림주기비가 0.9보다 크고, 하이브리드 구조의 비틀림주기비가 0.85보다 크다). 계산 결과는 아래 표와 같다.
각 건물의 고유 진동 주기
1) 레이어의 강성이 너무 작습니다(이 레이어의 측면 강성은 인접한 상위 레이어의 50% 미만입니다). 파트 3과 4#의 프레임 지지 전단벽 구조만 존재할 수 있습니다. 계산 후 두 건물의 계산 결과는 다음과 같습니다.
건물 3#
빌딩 4#
2) 타워 오프셋(대형 섀시에 있는 단일 타워 또는 여러 타워의 질량 중심 이심률이 섀시보다 큽니다. 해당 측면 길이는 20%입니다.) 우리 회사는 포디엄을 조인트로 분할할 때 조인트 위치를 고려하면서 구조적인 계산을 많이 했습니다.
멀티 타워 1, 2, 5의 상부 구조 질량 중심과 대형 섀시의 질량 중심 사이의 편심이 섀시의 해당 측면 길이의 20%보다 크지 않은지 확인합니다. X 방향의 편차: 19.45/258.8X100%=7.5%, Y 방향 편차: 1.5/67.6 X100%=2.2%. 3. 4번 건물 상부구조의 질량 중심과 대형 섀시의 질량 중심 사이의 편심 거리는 섀시 해당 측면 길이의 20%를 초과할 수 없습니다. 3#: X 방향 편차: 6.85/57.6X100%=11.9%, Y 방향 편차: 6/31.6X100%=18.98%; 4#: X 방향 편차: 10.66/59.6X100%=17.9%, Y 방향 편차: 4.42 /31.6X100%=13.99%.
이음매 분리 조치를 취한 결과, 타워의 불규칙한 오프셋을 성공적으로 피했습니다.
1) 기타 항목은 복합형(구조는 변환층, 보강층, 스태거드레벨, 결합형, 멀티타워 등 3가지 복합형이 있음), 상위레벨 변환(프레임의 변환 구성요소 위치- 지지벽체) : 7도는 5층이상, 8도는 3층이상), 후판변환(7~9도 강화후판변환구조), 복합연결(레이어 상이, 강성, 각부 레이아웃, 엇갈림) 레벨, 결합된 본체의 양쪽 끝) 타워 높이, 본체 모양 또는 섀시의 특정 주축을 따라 진동 주기가 크게 다른 구조물), 이 프로젝트에서는 해당 사항이 없습니다.
4.2.1.4 "대형 초고층 건축물의 내진보호 특별 검토를 위한 기술적 핵심 사항" 부록 1의 표 4에 언급된 상황에 대한 통계: 우리나라에는 그러한 유형의 구조물이 없습니다. 이 프로젝트.
4.2.2 구조적 한계 초과 분석의 결론
건축 설계자와 제가 두 달간 노력한 끝에 우리는 마침내 이 프로젝트 계획에서 모든 한계 초과 문제를 피했습니다. 그리고 문제에 대한 해결책을 제시함으로써 전체 설계 작업을 성공적으로 완료함으로써 견고한 기반을 마련했습니다.
4.3 전체 구조 계산
4.3.1 건물 분류 수준
"건축 기초 설계 규정"(GB50007-2002)에 따른 "코드 콘크리트 구조물 설계" 》(GB50010-2010), "건축물의 내진 설계 규정"(GB50011-2010), "건축 말뚝 기초 기술 규정"(JGJ94-2008), "고층 건물의 콘크리트 구조물 기술 규정" " (JGJ3-2010). 본 프로젝트는 다음과 같이 분류됩니다.
1) 건물 안전 등급은 2등급입니다.
2) 기초설계등급은 A등급(고층주거건물)과 C등급(다층건물)으로 구분된다.
3) 일부 상업용 건축물의 내진등급은 카테고리 B이고, 그 외 건축물의 내진등급은 카테고리 C입니다.
4) 초고층 건물 1#, 2#, 5#, 6#의 전단벽 내진등급은 3등급 건물 3#, 4#은 프레임 지지 전단벽 구조이며, 하부보강형 골조기둥 및 전단벽은 내진등급 1등급, 하부철근 상부 골조기둥 및 전단벽은 내진등급 3등급을 갖습니다.
5) 결합방갈로 철근콘크리트 구조의 내진등급은 4등급입니다.
6) 지하층 방수등급은 P6입니다.
7) 건물 내화등급 : 고층주거부분과 지하부분은 1등급, 나머지 부분은 방수등급입니다. 2학년이에요.
4.3.2 구조계산
본 프로젝트의 6~13#동은 본 건물의 포디움 건물을 포함하는 3, 4동을 별도로 모델링하여 계산하였다. , 5#은 분할 모델링(각 건물이 본관에서 3경간 연단으로 4면으로 퍼져 있음)과 전체 모델링(대형 섀시에 3개의 타워)을 기반으로 계산됩니다. 본 사업의 시공도면은 시공도면심의센터에서 검토를 거쳐 말뚝기초공사가 진행 중입니다.
5 결론
Jingwu·Urban Valley(1단계)의 구조는 복잡하고 한계를 초과하는 문제가 많아 구조 설계자에게 특정 과제를 제기합니다. 이 프로젝트의 구조 설계의 주요 목표는 합리적인 구조 형태와 구조적 조치를 채택하여 구조를 안전하게 만들고 건물의 외관 및 기능 요구 사항을 충족하는 것입니다. 주로 주거용인 이러한 유형의 도시 복합 프로젝트의 경우 건축 및 구조 전문가의 공동 노력으로 적절한 수단을 사용하여 초과를 방지하고 소유자에게 고품질 및 저렴한 가격의 성공적인 작업을 제공할 수 있습니다.
참고 자료:
[1] "건물의 내진 설계에 대한 코드" GB50011-2010
[2] "고층 콘크리트 구조물에 대한 기술 코드" 건물" JGJ3-2010
[3] "건축 파일 기초에 대한 기술 규정" JGJ94-2008