첫째, 프로젝트 개요
충칭 메리어트 국제 컨벤션 빌딩은 충칭 도심에 위치해 있으며, 북높이가 5 미터, 남높이가 22 미터이다. 이 건물은 지상 69 층 (GF 포함), 지하 5 층, 건물 높이 303.3 미터, 치마방 7 층이다. 지하 5 층은 주차장, 설비용 방, 상업용실이고, 아래 2 층은 도시 경궤 출입구와 연결되어 있고, 지상 7 층 치마층은 상업용실이고, 7 층은 공중복도를 통해 기존 메리어트 호텔과 연결되어 있다. 타워 8 ~ 68 층 표준층 평면은 4 1× 4 1m, 8 ~ 4 1 층은 아파트, 42 ~ 68 층은 오피스텔, 최상층에는 헬리콥터를 배치한다. 7 층, 23 층, 4 1 층, 54 층, 최상층에 피난층을 설치하다. 지하실과 치마루 높이 4.5m-5m, 아파트 높이 3.7m, 사무실 건물 높이 3.9m. 건설지 면적 9 100㎡, 총 건축면적 182893㎡, 그 중 땅14548 ㎡, 지하 37545㎡ 빌딩 주변에 10 여 채가 있습니다.
둘째, 기초와 기초
1. 지질 조건 부지 범주는 부지 유형입니다. 건물은 두꺼운 중간 (약한) 풍화 이암을 유지층으로 한다. 지질 탐사에 따르면, 진흙 기초의 베어링 용량 특성 값은 4.0Mpa 이고, 자연 압축 강도 표준 값은 12.4Mpa 이며, 암석 기초 판 하중 시험 후 평균 극한 하중은 16.4Mpa 이고, 기초 베어링 용량 특성 값은 5.2Mpa 이며, 이 기초는 건설이다
2. 기초 구덩이 및 기초 설계 프로젝트 지하 5 층, 지세 북고남 낮음. 차이 5m, 4 층 22m 완전 매장 조건이 있습니다. 건물 깊이는 건물 높이의 1/ 13.8 로 전복 방지 요구 사항을 충족합니다. 탑 기둥 기초는 확장 말뚝 (부두) 을 채택하고, 탑 내통은 평평한 뗏목 기초를 채택한다. 우리는 미국 ANSYS 가 작성한 ANSYS 1 역학 유한 요소 분석 소프트웨어의 SOLID72 단위를 사용하여 타워 확장 말뚝 (부두), 타워 통 뗏목 및 기초에 대한 3 차원 계산 분석을 수행합니다. 탑 확장 바닥 파일 (부두) D=4m, 확장 5.5m, 뗏목 25.8×25.8×4.5m 은 뗏목 기초 보강을 위한 참고 자료를 제공한다.
셋째, 풍하중
고층 및 초고층 건물의 수평 풍하중 계산은 구조 바람 저항 설계의 핵심 요소입니다. 그러나 높고, 특히 불규칙한 초고층 건물의 경우 건물 풍하중은 주변 건물의 영향을 많이 받으므로 현재 규범에서 풍하중을 확인해야 합니다. 이를 위해 이 건물에서 모델 풍동 압력 측정 및 공압 탄성 실험과 3 차원 수치 풍동 시뮬레이션을 수행하고 사양의 수치와 비교하여 합리적인 풍하중 설계를 수행합니다.
충칭 100 년 기본 풍압은 0.45 kN/m2 1 입니다. 모형 풍동 시험본 프로젝트의 풍동 실험은 서남교통대학 풍공학실험연구센터에서 진행된다. 1:250 의 유기유리 모델을 사용하여 스티로폼으로 500m 안팎의 주요 건물과 환경을 절단하여 C 형 지형의 대기 경계 조건을 시뮬레이션합니다.
모델 지붕 높이의 풍압을 참고 풍압으로, 압력 실험에서 풍속은 7.5m/s 로, 이번 실험은 주체 구조의 모든 표면에 배치되어 높이 방향으로 총 23 개 단면, 457 개 압력계 점, 시뮬레이션 풍향각은 0o to 360o, 간격은 22.5o, 모델 주 입구 법선 방향은 0o, 턴테이블로 정의됩니다
이번 풍동 실험에서는 16 바람이 아래로 내려가고 각 면의 각 압력 측정 구멍의 풍압 계수가 제공됩니다. 테스트 결과, 각 작업면이 바람을 맞으며 양의 압력이 가로를 따라 중간보다 작고 높이 방향으로 부드럽게 변하며 4/5 높이 (맨 위 15-30m) 에서 최대에 도달하여 위쪽 높이를 따라 점차 감소하는 것으로 나타났습니다. 배풍면과 양쪽의 음압은 비교적 균일하여 높이를 따라 크게 변하지 않는다. 건물 주변의 고층 건물이 기류에 미치는 영향으로 건물 주변에 국부적인 고풍압 구역, 특히 주변 고층 건물 높이 이하의 지역이 나타나 확대 작용과 감소 작용이 있으며, 때로는 풍압 계수 반전도 발생할 수 있다. 풍향각이 1350 및 900 일 때 x 및 y 방향으로 기준의 총 전단력이 최대값에 도달합니다.
수치 풍동 시뮬레이션 본 프로젝트는 동제대 항공 우주 및 역학대학에 의뢰하여 수치 풍동 시뮬레이션을 진행했다. 숫자 풍동 시뮬레이션은 일반 실험실 풍동과 유사하며 입구, 출구, 바닥 및 벽이 있는 풍동이 필요합니다. 원형 크기 (1: 1) 로 모델링된 건물 및 주변 건물의 수치 모델을 풍동에 작성합니다. 모델링, 계산 및 사후 처리는 세계 최고의 전산 유체 역학 소프트웨어인 CFX5.5 에 의해 수행됩니다.
보고서는 16 급풍에서 x, y 방향을 따라 각 층의 평균 풍력과 z 축을 중심으로 한 총 모멘트를 제공합니다. 결과는 x 방향 기판의 최대 총 전단력이135 풍향임을 보여줍니다. Y 기준 최대 전단력은 z 축을 중심으로 90o 의 최대 총 모멘트가 0o 입니다. 또한 서로 다른 바람 아래 건물의 각 표면에서 가장 큰 풍압의 등각선 다이어그램을 제공하여 유리 커튼월 설계의 기초를 제공합니다. 풍압 등각선 분포도에 따르면 각 면의 바람향면 가운데 대부분 영역은 양수이고, 가장자리 근처의 작은 부분은 분리류가 음압이기 때문에 등풍면은 일반적으로 크기가 비교적 균일한 음압이다.
풍하중의 비교와 가치 그림 3 과 그림 4 와 같이 세 가지 방법으로 얻은 풍향면의 정적 풍하중과 동풍하중을 비교합니다. 풍동 실험에 따르면 주변 건물의 영향으로 풍동 실험 풍하중 값은 표준치보다 크고, 37 층 이상에서는 풍동 실험 풍하중 값이 표준치보다 작다고 합니다. 하중 사양에 따라 계산된 총 풍하중은 풍동 실험 결과보다 약 9% 높습니다.
수치 시뮬레이션 결과는 풍동 실험 결과와 거의 일치하며 높이 방향의 최대 풍압은 건물 높이의 약 4/5 입니다. 각 층의 풍하중 사양 계산 값이 가장 크며, 수치 시뮬레이션 값이 두 번째이며, 풍동 실험 값이 가장 작습니다. 사양에 의해 계산된 최대 풍압은 건물 맨 위에 있으며, 사양에 의해 계산된 상단 풍압이 너무 불합리하고, 풍압합력점이 높고, 총 풍하중이 수치 시뮬레이션 및 풍동 실험 계산보다 크며, 사양에 따라 보수적으로 계산됩니다. 수치 시뮬레이션 및 풍동 테스트 결과, 풍향각이135 및 90 일 때 x 및 y 방향의 총 전단력이 가장 크다는 것을 알 수 있습니다. 이는 기존 고위층 계산 소프트웨어에서 달성하기 어려운 것입니다. 풍동 실험과 수치 시뮬레이션의 결과로 볼 때, 더 큰 음압이 탑의 하부나 건물의 가장자리에 나타난다. 전체 구조 계산에 미치는 영향은 크지 않지만 유리 커튼월의 설계 안전성에 큰 영향을 미치므로 중시해야 합니다.
전체 계산에서 0o, 90o 및 135o 에 대해 각각 바람을 계산합니다. 풍하중은 현재 사양에 따라 취해지지만 건물 상단은 모델 풍동 테스트 결과에 따라 취해지며 수치 시뮬레이션 및 풍동 테스트에 의해 측정 된 토크를 적절하게 고려합니다.
넷째, 상부 구조
1. 구조방안 본 공사 상부 구조는 ***69 층으로, 치마방 7 층, 탑의 총 건물 높이는 303.3m 로 현재 국내에서 이미 건설된 고층 강철 구조 중 가장 높다. 가로세로비 7.34, 오버런 고층 건물입니다. 건축 구조의 기본 주기는 8s 로 보기 드문 장기 고층 건물이다.
건물 기능, 건물 배치 및 건물 높이에 따라 전체 강철 구조와 강철-콘크리트 구조의 두 가지 구조 시나리오를 고려합니다. 구조물의 내진 성능, 시공 속도, 구조적 자중, 건설가격을 종합적으로 비교한 결과, 본 공사 탑은 전체 강철 구조 방안을 채택하고, 치마실과 지하실은 여전히 탑 범위 밖의 현장 철근 콘크리트 구조물로 남아 있다.
탑은 보강층이 있는 강철 프레임-코어 튜브 구조 체계를 사용합니다. 윤곽은 강철 기둥과 강철 빔으로 구성됩니다. 코어통은 강철 기둥, 강철 빔 및 강철 지지로 구성된 강철 프레임으로 구성됩니다. 강철 구조의 스트레칭 트러스 팔과 허리 트러스는 건물 설비인 피난층 설정을 이용하여 보강층 (4 차선) 을 형성한다.
타워 7F 이하는 치마실과 지하실 *** 13 층으로 철근 콘크리트 기둥을 사용합니다. 이는 주로 강철 타워와 콘크리트 치마방이 조화를 이룰 수 있는 문제를 해결하며 노드 구조 처리에 도움이 되며 고강도 콘크리트의 압축 강도를 최대한 활용하여 강철 콘크리트의 단면을 줄이는 데 도움이 됩니다.
7F 이하는 철근 기둥이고, 철근 콘크리트 단면 크기는 1400x 1400 및 1500x 1500 이고, 철근 기둥은 플랜지가 있는 십자형 단면입니다 8F 이상은 상자 모양의 강철 기둥이고 단면 크기는 1200x 1200mm ~ 600x600mm 이고 강철 기둥 두께는 80mm ~ 20mm 입니다. 내부 배럴의 세로 및 가로 방향으로 세 개의 지지를 설정하여 중심 지지와 팔자형 편심 지지를 사용합니다. 브래킷은 h 형강으로 만들어졌으며 단면은 H400x400x25x30 및 H400x400x25x40 입니다.
강철 빔은 모두 H 형이다. 8F 이하의 윤곽 보 높이 700 mm, 8F 이상의 윤곽 보 높이 650mm 로 건물의 순 높이 요구 사항을 충족합니다. 구조의 전체 측면 강성을 보장하기 위해 내부 배럴 프레임 빔은 모두 900mm 높이이고, 보조 빔은 프레임 주 빔과 힌지되어 복합 보에 따라 계산됩니다. 코너 프레임 빔의 힘을 균일하게 하려면 코너에 보조 빔을 추가하여 메자닌 방향을 변경합니다.
바닥은 압력판과 현장 타설 철근 콘크리트 비복합 바닥을 사용합니다.
내진항풍 설계
(1) 설계 요구 사항 참고 문헌 [3] 에 따르면 본 공사는 50 년 이상 확률 63%, 10%, 5%, 3%, 2% 에 해당하는 기본 강도 값은 각각 5.2,; (2) 전반적인 디자인
1) 사용 및 건물 요구사항에 의해 설정된 조건:
A. 탑의 평면과 입면도는 기본적으로 두 방향이 대칭이며, 건물과 구조의 결합이 양호하여 구조의 지진에 매우 유리한 조건을 제공한다. B. 전체 강철 구조는 재료가 균일하고 연성이 좋아 내진 2 차 방비 요구 사항을 잘 충족시킬 수 있다.
2) 횡력 부재 설계:
A. 내부 배럴 프레임 지지 구조: 기둥 사이에 강철 지지가 설정되고, 일부는 편심 지지이고, 조건부 프레임의 기둥 사이에 작은 기둥이 추가되어 프레임 지지의 측면 강성이 강화됩니다. B. 내부 배럴 프레임 지지의 측면 힘 체계의 수평 강성을 높이기 위해 프레임의 높이를 늘리려면 설계 시 빔의 하중 용량과 수평 강성을 늘려야 합니다. C. 4 층 보강층을 설정합니다. 23 층, 4 1, 54 층 및 맨 위는 스트레칭 트러스와 테두리 허리 트러스로 구성되며, 보강층 내부 배럴 지지는 중심지지입니다. 설계에서 서로 다른 바닥 설정 보강층이 수평 강성에 미치는 영향을 비교했습니다. 현재 레이어 수가 가장 좋습니다. D. 치마실 아래에는 강철 콘크리트 기둥과 강철 빔을 사용합니다. 전체 강성을 강화하는 것을 고려하면 치마와의 연결 (철근 콘크리트 프레임 구조) 은 구조의 전체 수평 강성을 높이는 데 어느 정도 역할을 합니다.
2) "건물 내진 설계 코드" 제 8.2.3 조 "프레임 부분의 계산된 지진 전단력에 조정 계수를 곱하여 구조 바닥의 총 지진 전단력의 25% 이상을 달성해야 합니다. 이 요구 사항은 본 프로젝트의 설계에서 이미 고려되었으며 규정된 요구 사항을 충족합니다.
3) 지상 위 7 층 이상 층은 구속 좌굴 에너지 소모 지지를 사용하여 희귀한 지진의 작용으로 충격 흡수 작용을 할 수 있다. 4) 약한 부분의 강화:
A. 밑바닥의 약한 부위: 철근 콘크리트를 사용하여 지진 발생 시 구조물의 내진 능력을 강화하고, 강철 빔과 강철 버팀목을 사용하면 기둥이 아닌 버팀목이나 빔에서 먼저 발생할 수 있으며, 구조물이 무너지지 않도록 보장할 수 있습니다. B. 보강층 상하 인접 프레임 기둥: 강층 강성 돌연변이로 연결된 프레임 기둥은 비교적 복잡하여 약한 부위가 되기 쉽다. 탄성 계산의 내부 힘 결과에 따라 단면이 적절하게 강화되어 상당한 비축량을 남겨 두고 탄성 플라스틱 시간 이력 분석을 사용하여 역학 및 변형 성능을 점검해야 합니다. C. 탄성 플라스틱 시간 이력 분석을 통해 플라스틱 힌지가 있는 상부 구조의 층과 구성요소를 검사하고, 좌굴 에너지 소모 지지를 구속하여 구성요소 단면을 조정하여, 플라스틱 힌지를 덜 중요한 부재로 옮기면, 구조는 대지진이 떨어지지 않는 목표를 만족시킬 수 있다.
이 프로젝트는 오버런 고층 건물의 내진 특별 검토를 실시했습니다. 전문가들은 건물이 매우 유연하여 편안함 문제를 해결해야 한다고 조언한다.
공압탄성 모델 풍동 실험 결과는 충칭 메리어트 국제전시빌딩이 높고 유연하며 충칭시내에 위치해 있어 고층 건물이 밀집되어 주변 건물과 지형이 풍계에 큰 영향을 미치기 때문에 강풍 작용에 따른 바람 효과는 매우 복잡하며 강풍 작용에 따른 동력 효과는 무시할 수 없다. 이를 위해 공압 탄성 모델 풍동 시험을 실시했다. 충칭 메리어트 국제 컨벤션 센터 1:250 모델의 공압탄성 모형 실험을 통해 16 바람 아래 건물의 풍진 응답을 얻었다. 테스트 결과를 분석 한 후 다음과 같은 결론을 도출합니다.
1), 모든 풍향과 설계 풍속 범위 내에서 메리어트 국제 컨벤션 빌딩에서 소용돌이가 진동하는 것을 발견하지 못했다. 진동이 발산되는 춤 현상은 없다. B=0o 인 경우 구조 맨 위의 최대 측면 바람 진동 변위 (한쪽 진폭) 는 0.297m 이고, b=270o 인 경우 최대 순풍 진동 변위 (한쪽 진폭) 는 0. 133m 입니다.
2) 건물 상단의 최대 진동 가속도가 0.2m/s2 미만이고 10 년 1 회 환기 압력 하에서 비틀림 진동 각속도가 0.00 1rad/s 미만이므로 편안함 요구 사항을 충족합니다. 3) 바람의 방향이 구조의 한 표면에 작용하는 경우 구조의 측면 변위 및 가속 진동 응답이 순풍보다 크기 때문에 이러한 고층 건물 구조의 경우 측면 하중 효과를 무시할 수 없습니다. 4) 주변 건물이 기류에 미치는 영향으로 건물 주변에 국부적인 고풍압이 발생할 수 있으므로 커튼월 설계에서 이 문제를 주의해야 한다. 또한 주변 건물 구조가 건물 풍압에 미치는 영향은 자체 높이 범위 내에서 두드러지고 건물 상단 영역에서는 거의 영향을 주지 않습니다. 5) 건물의 각 측면의 최대 음압이 최대 양압보다 큽니다.
5) 구조 해석
1) 구조의 특수성에 따라 구조설계는 SATWE (중국건축과학연구원 편집장) 와 MTS (동제대, 중국) 의 세 가지 소프트웨어 분석 계산을 채택하고 있다.
ETABS (미국 CSI 회사) 의 주요 계산 결과도 비슷하다.
2) 모형 계산: 프레임 지지 공간 모형에 따라 지진력은 x, y 방향 및 135 도 방향의 풍하중으로 계산되며 커플링을 고려합니다. * * * 45 개 모드 쉐이프의 결과를 취합니다.
그리고 CUZI- 1 입니다. 시간 이력 해석에 사용된 지진 가속 시간 이력 곡선의 최대값은 35cm/s2 입니다.
우리나라에서는 건물 가속 반응 계산에 대한 연구가 매우 적다. 특히 횡풍작용 하에서는 더욱 그렇다. 규범을 제정할 때, 우리는 외국의 기준을 참고했고, 우리나라의 실제 상황에 따라 조정을 진행했다. 따라서 저자는 각각 중국 규범과 캐나다 규범을 이용하여 가속도를 계산한다.
동사 (verb 의 약어) 결론
1. 충칭 메리어트 국제 컨벤션 빌딩의 동력 특성 분석을 통해 이 구조의 기본 주기는 8s 로 고도의 유연성 구조에 속한다는 것을 알 수 있다. 구조 해석은 P-δ 효과를 고려해야 하며, 구조 배치는 기본적으로 대칭이며, 구조 지진에 도움이 되며, 설계는 풍하중에 의해 제어됩니다. 2. 확장 암 트러스와 외부 프레임 허리 트러스를 사용하는 것은 구조 층간 변위를 제어하는 효과적인 방법입니다. 여러 차례의 시산표를 통해 이상적인 다리 위치와 구멍을 찾을 수 있으며, 다리가 많을수록 좋다. 3. 초고층 강철 구조의 하층은 강철 콘크리트 기둥을 채택하여 강재를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 구조의 내측 강성을 적절히 증가시키고, 치마방 철근 콘크리트 보와의 연결 문제도 해결할 수 있다. 4. 초고층 건물의 편안함은 설계자가 고려하는 중요한 요소이며, 여러 가지 방법으로 검사 분석을 해야 하며, 공압탄성 모형 실험은 더욱 믿을 만하다.
더 많은 공사/서비스/구매 입찰 정보, 낙찰률 향상, 공식 홈페이지 고객서비스 아래쪽을 클릭하여 무료 상담:/#/? Source=bdzd