超限高层建筑大悬挑楼层的结构设计

吕 选

(河北建伟工程设计咨询有限公司，河北 石家庄 050000)

在最近几年国内外的建筑事业都取得了飞快的发展，尤其刚刚兴起的大悬挑结构备受建筑工程师的喜爱和青睐。因此我们在设计这类建筑时使用了结构优化设计方法，其目的就是为了很好的调整大悬挑建筑的结构，以此来提高这类建筑的抗震能力和抗破坏性，进而促进建筑事业的良好发展。

1 大悬挑结构建筑和传统建筑的各项性格指标比较

1.1 实例介绍

在传统的建筑中主要有地基部分和承重墙来保证整个建筑的稳定性，而且大悬挑建筑中，建筑的主体部分的性能指标全部由大悬挑来决定，这也是这类建筑与传统建筑的不同之处，主要是因为竖向刚度突变而引起的相关指标的变化。就以深圳某建筑为例，该建筑共分为三个区域，并且设置了4 层地下停车库，其中地下一层和上楼层设置了防震缝，其中A 塔高244.6m，共57 层，八层到十一层之间的东侧和南侧都有大悬挑楼梯层。

1.2 结构质量比较

毫无疑问的是，相对于传统建筑来说，这类建筑的结构质量是比较低的，因为悬挑结构的出现增加了主体部分的承重力，其结构也发生了一系列的变化，不过在使用还是能够放心使用的，不会给我们的日常生活带来不必要的影响。

1.3 结构周期比较

通过我们的调查可以发现，大悬挑结构的模型都有着比较大的变化第一周期和第二周期时间都有了明显的增长，同时其扭转周期也会发生变化，这就说明了大悬挑建筑十分容易发生扭转现象。

1.4 楼层刚度比较

因为需要将楼层挑出，因此挑出楼层的下一次会成为薄弱层，其楼层刚度就有了很大程度的减小，这就非常容易造成其他事故的出现。

2 超限高层建筑的大悬挑楼层结构的设计方法

2.1 由超限高层建筑大悬挑楼层结构的受剪面验算楼板厚度

就走量限高层建筑大悬挑楼层的结构设计来说，其安全性与稳固性，是我们要放在第一位的。情架与塔楼的核心筒是相联系的，但是由于不同的情架之间存在上弦轴的不同程度的变形，所以就导致了相对较大的水平剪力的出现在塔楼范围的楼板施工过程中。因此，我们就楼板的应力分析，悬挑结构的面层结构和相连塔楼的范围的受剪验算都是较为具体的。都有具体的公式来进行计算，以期满足精确的设计，实现完美的超限高层建筑大悬挑楼层结构建造。恒载与活载情况之下的截面剪力是不同的，以及在有无大震组合的作用下也是有不同的截面剪力。综合理论探讨和实验的结论，以及经过一系列的验算，得知楼板的受剪厚度要求大概在200毫米左右，就可以满足要求。

2.2 超限高层建筑大悬挑楼层结构的施工过程

我们在建筑现高层的大悬挑楼层肘，在施工监测肘，主要内容有首先，我们在施工过程中，大悬挑的结构所施加的荷载和结构的位移，以及关于应变的监测，还有对情架的材料和各种特性的监测以及监测温度的相关事宜。其次，我们在钢结构的安装方面，由那些组拼方法的合理设计和建造过程中的质量安全保证措施，以便进步地确保施工的质量和安全。更确切地说，我们在钢筋工程方面的使用，主要是为了解决钢筋与型钢之间的相互穿越问题。最后，对于大悬挑的模板工程建造是通过合理地选择底模和侧模，去保证模板刚度、强度以及整体稳定性和可靠性，通过对坚固面板的选择和使用来保证混凝土的效果。最终达到超限高层建筑大悬挑楼层结构的坚实与稳固。

2.3 超限高层建筑大悬挑楼层结构的悬挑析架的节点

大悬挑楼层的结构设计是较为精密的，不仅仅是因为楼层具有定的高度，要对震级，以及安全性考虑在内。所以说，悬挑结构的悬挑情架是较为关键的部分，性能水准的级别在大、中、小震之间不等。对于悬挑情架的节点我们要进行相应的元应力分析，与此同时，荷载的组合情况我们也要考虑在内，结合活载和恒载，以及风荷载，最后分析大震组合的不同作用，以及在节点受力情况不同的时候，有什么变化。例如：第一，在风荷载起主导作用的时候，并且节点的应力都低于260MPa，并且安全储备较大的状况都会使节点处于高弹性的状态：第二，在大震进行组合的情况之下，节点大部分都是处于低于250MPa 的状态，但是对于节点底部的应力值来说，确是在394MPa 到490MPa 之间。由具体的操作实际出发，我们将对柱型钢的厚度做出轻微的调整。第三，就节点区域和杆件端部的应力情况来分析，我们知道对于承受较大应力的部位应该在杆件的端部。因此，强节点弱的构件设计理念可以在我们的节点构造中得到相应的休现。

3 结语

通过我们日常的观察发现，越来越多的大悬挑结构出现在我们的日常生活之中，我们应该不断的吸取国内外的教训，在这些教训中不断的总结经验，这样就可以在最根本上了解大悬挑结构进行优化的具体方案，同时在选取材料和结构方案时，还应该选取最好的方案和质量最好的材料，这样才能在最根本的地方提高建筑的质量，促进建筑事业的快速发展。