关于大悬挑结构楼板的舒适度分析——保利.肇庆珑湾花园22#与23#楼连廊

(广州宝贤华瀚建筑工程设计有限公司 广东 广州 510096)

本工程为肇庆市保利肇庆珑湾花园22#与23#楼空中连廊，连廊高度55米，连廊内功能为健身区域，设计采用22#楼右侧设抗震缝断开，22#与23#楼之间的健身房由23#楼悬挑设计，悬挑跨度最大长度为13.8m。

本项目属于丙类建筑，场地抗震设防烈度为六度，设计地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，基本风压0.40kN/m2，为避免其他楼层和本楼层右侧结构在模态分析状态下提前出现局部振动，选取与悬挑结构有连接的下一层及屋面层为研究对象，求解模态状态下悬挑结构的自振频率和人行荷载作用下的竖向加速度，图1.1为悬挑连廊建筑平面图，图1.2为SAP2000结构模型。

图1.1 悬挑连廊建筑平面图(健身房区)

图1.2 SAP2000结构模型

一、设计信息

构件及荷载信息：健身房采用压型组合钢板(C30，Q345GJ)，板厚为150mm，附加恒载2.0kN/m2(不计楼板自重)，活载5.0kN/m2(考虑动力作用放大活载)；屋面层板厚为50mm(建筑条件后期外包铝板)，附加恒载2.15kN/m2(不计楼板自重)，活载0.5kN/m2，采用SAP2000软件计算。

图2.1 幕墙及女儿墙荷载(一侧风压1.2kN/m2，一侧风压0.9 kN/m2)

二、计算结果

图3.1～图3.3为模态分析下周期和频率，f2为结构自振频率，频率为7.57HZ，满足《高规》[2]3.7.7条楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3HZ的要求。

计算得到结构最大变形值点及数值，恒载下Z方向最大位移为13.14mm，永久荷载和可变荷载下最大位移为4.75mm，可变荷载产生位移为3.27mm，《钢标》[1]附录B中永久荷载和可变荷载标准值产生的最大允许值为69mm，可变荷载标准值产生的最大允许值为55.2mm，本结构满足竖向位移变形和应力比要求。

图3.1 T1=0.22s，f1=4.59HZ(Y方向平动)

图3.2 T2=0.13s，f2=7.57HZ(Z方向振动)

图3.3 T3=0.12s，f3=8.26HZ(扭动)

三、楼板舒适度分析

本连廊悬挑跨度最大长度为13.8m，宽度为12.5m，高度5.8m，考虑大悬挑结构为健身功能区，动力荷载较大，采用《高规》推荐的时程分析方法验算楼板振动模态下最大位移处的楼盖竖向振动加速度[3][4]。

活动区域建筑面积121m2，按照每2m2/人，根据泊松概率分布，人群荷载采用单人荷载放大7.8倍，表1为采用的时程曲线，表2加载工况，图3.1为加载荷载点示意图。

表1 时程曲线

表2 加载工况

图4.1 加载荷载点示意图

(2)计算结果

图4.2 工况1竖向加速度

图4.3 工况2竖向加速度

图4.4 工况3竖向加速度

由图4.2～图4.4为不同工况下竖向加速度最大值，工况2和工况3均满足高规3.7.7商场及室内连廊峰值加速度限值0.15m/s2的要求，工况1竖向加速度为0.166 m/s2，大于0.15m/s2，比限值增大10.6%，8个人在健身房最不利位置概率很小，加载后荷载作用放大，因此竖向加速度数值0.166 m/s2偏于保守，工况2更接近实际，因此采用0.138 m/s2作为结构竖向加速度，满足《高规》3.7.7要求。

四、总结

通过SAP2000对悬挑结构计算得到楼盖竖向振动频率满足《高规》3.7.7条不宜小于3HZ的要求。计算得到结构最大变形值点及数值满足《钢标》附录B中永久荷载和可变荷载标准值产生的最大允许值，同时满足竖向位移变形和应力比要求。通过在楼板振动不利区域输入不同频率和不同行走模式的时程荷载，求得楼板振动模态下最大位移处的楼盖竖向振动加速度，满足《高规》3.7.7要求，该结构方案可行，可作为健身房使用。