黃熠

摘 要：當前我國的高層建筑在城市的普及度越來越高，在高層建筑設計當中，連廊結(jié)構(gòu)是十分常見的一種結(jié)構(gòu)形式，空中連廊及它和主體結(jié)構(gòu)之間的連接成為了設計當中的一個非常核心化的內(nèi)容。在連接的形式上可以選擇柔性連接，也可以選擇剛性連接，如果采用柔性連接，設計中一個相對較難的環(huán)節(jié)就是支座的設計。本文主要分析了高層建筑屋頂鋼結(jié)構(gòu)連廊設計，以供參考和借鑒。

關鍵詞：連體建筑；連廊；滾珠軸承支座

當前，我國的土地資源日益呈現(xiàn)出緊張的狀態(tài)，在這樣的情況下，城市中出現(xiàn)了越來越多的高層建筑，高層建筑能夠有效的節(jié)約土地資源，而在高層建筑設計的過程中屋頂鋼結(jié)構(gòu)連廊是非常重要的一個結(jié)構(gòu)，而這一結(jié)構(gòu)的設計直接影響到了高層建筑自身的性能，因此，我們一定要對其予以高度的關注和重視。

1 工程概況

某住宅工程由四棟27～30層的塔樓及一棟17層板樓組成。工程為現(xiàn)澆混凝土框支剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積11.7萬m2，抗震設防7度，丙類建筑，場地Ⅱ類。在板式高層屋頂與塔樓上部高度55m處設有一層高的連廊。連廊高3.7～5m，跨度16.5m，距地面55m，分為上下兩層梁板體系。

一端與板樓屋頂相連，另一端伸入塔樓。為滿足建筑立面簡潔及連廊的通透感，連廊采用上下兩層間距1.2～1.3m的雙槽鋼40的密肋鋼梁連接，連廊地面為厚50mm壓型鋼板上現(xiàn)澆厚80mm鋼筋混凝土面層。在塔樓一側(cè)將6根密肋鋼梁伸入樓中錨固，在板樓一側(cè)屋頂則采用滾軸支座。方案的特點是能夠適應地震作用下結(jié)構(gòu)的大幅度位移（計算為0.12m），構(gòu)造簡潔，連接可靠，并保證了建筑立面的要求。由于一端剛接一端滑動，可使連廊設計高于“中震彈性”的要求，完全滿足“大震不倒”。同時減少了施工的高空操作，保證了吊裝安全。

2 抗震及抗風驗算

架空連廊是主樓各個結(jié)構(gòu)之間聯(lián)系的構(gòu)件，其在受到了地震的作用之后會產(chǎn)生非常明顯的反應，在工程設計的過程中，連廊和主體工程的連接成為了十分重要的一個環(huán)節(jié)，如果在這一過程中采用剛性連接的形式，一定要保證其可以充分的滿足抗震設防三標準的要求。如果采用的是柔性連接的形式，就應該在工程設計中加用耗能裝置。在工程建設的過程中，采用的是一端進行剛性連接，一端移動的方案，同時還對方案進行了非常詳細的驗算。

在設計的過程中一定要保證建筑在遇到大型地震的時候不會轟然倒塌，在遇到中型地震的時候可以對建筑進行整修。此外，設計出的連廊一定要保證在遇到地震的時候不會出現(xiàn)嚴重的坍塌問題。，在連廊和塔樓連接的地方6根密肋鋼筋要深入到建筑當中的某一跨4.9m，端頭和工字鋼采用的是鋼板焊接和高強螺栓連接的形式，同時還要借助壓型鋼板和混凝土面層保證塔樓的整體性，而在樓板頂層還要布置滾軸支座，這樣就可以自由的移動位置。

連廊按上下兩個構(gòu)件計算。構(gòu)件一端固定一端滑動，用PMPK-EPDA（層模型彈塑性動力時程分析）算得兩樓在罕遇地震下的相對位移為121.9mm（選用TAF-2波，舊版地震波庫）。由此相對位移反推構(gòu)件在罕遇地震下所受內(nèi)力，從而驗算構(gòu)件強度、支座連接及變形。如果按照塑性分析，根據(jù)新抗震規(guī)范中結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下層間塑性位移角限值1100，兩樓相對的位移（縱向及橫向）均為1107mm（按照下榀高度55.35m算，取大震下的極限情況），滑動支座處鋼梁伸入板樓樓頂2.5m，滿足了縱向位移要求，即大震下的極限情況，縱向的極限位移為1107mm，此時滑動端與板樓屋頂結(jié)構(gòu)構(gòu)件的弱連接被破壞，從而與主體完全脫開，實現(xiàn)了真正意義上的滑動，而可滑動的長度為2.5m，使連廊不致垮塌。橫向則根據(jù)此位移反推出構(gòu)件的內(nèi)力（考慮板樓一側(cè)完全滑動無側(cè)限支座的卸荷作用，對此位移下的內(nèi)力進行適當?shù)恼蹨p）進行節(jié)點設計，包括鋼梁、節(jié)點、螺栓、栓釘、焊縫及混凝土節(jié)點部分的驗算，計算時采用材料標準強度。上榀極限位移為1167mm（高度為58.35m），計算方法同上。計算結(jié)果滿足上述要求。結(jié)構(gòu)自身的重力荷載按3.5kNm2計算，風荷載標準值為0.70kNm2，正常使用下風荷載起控制作用，對風荷載作用下的構(gòu)件進行了相應驗算。

3 構(gòu)造措施

3.1 鋼梁要伸入到樓中一跨4.9米的位置，鋼梁固定的一段和工字鋼采用的是角鋼焊接和高強螺栓連接的形式。工字鋼通常要固定在墻體結(jié)構(gòu)的牛腿上面，使用埋件來完成連接過程，此外還要借助構(gòu)造埋件拉近和結(jié)構(gòu)墻體樓板等諸多的形式來使其成為一體，這樣就可以實現(xiàn)剛性連接的效果。

3.2 使用滾軸支座，上榀在運行的過程中所承受的垂直荷載并不是很大，使用弧形支座，同時在支座的表面要鋪設四氟板，按照機械設計的相關標準和要求來選擇支座的形式，這種方式得到了非常好的應用，同時對其局部還進行了適當?shù)母倪M和完善。

3.3 為了可以更好的提升結(jié)構(gòu)本身的安全性和可靠性，密肋鋼梁之間每隔2m設置工字鋼110當做是橫向的支撐，而滑動支座加密的過程中，其間距應該保持在0.5m。

3.4 風荷載影響下所產(chǎn)生的向上位移。在下榀滑動支座梁上要按照要求設置工字鋼110，這樣就可以非常緊密的扣住雙鋼槽，同時在這一過程中還要設置一定的空間和間隙，這樣就可以十分有效的對其加以約束，在實際的設計當中上榀梁通常設置為弧形，同時還要在支座上設置鋼梁，使其穿過空心板，孔的四周位置和鋼板兩側(cè)要適當使得填充橡膠，這樣一方面可以充分的確保鋼梁能夠以自由的形式上下滑動，同時也對豎向的變形進行了全面有效的控制。

3.5 為了可以更好的對上榀的密肋鋼筋進行穩(wěn)固的支撐，板樓主體的結(jié)構(gòu)上還要設置進行混凝土柱，同時還要在截面內(nèi)設置兩根組合形式的工字鋼150，之后還要在下層插一定的高度，使其能夠和墻體構(gòu)成一個整體，墻體樓板的構(gòu)造也應該進行有效的加強處理。

3.6 在鋼梁伸入到外墻的地方要預留孔洞，洞口要和鋼梁之間保持至少50mm的間隙，在縫隙當中還要填充橡膠，這樣也就使得鋼梁的變形能力能夠得到顯著的提升和改善。

3.7 為了可以更加有效的控制風壓的影響，在上榀的疊合層上還要設置8個2400×450的洞口，在懸挑的一端還設置了一個符合施工要求的圓孔。

3.8 連廊的構(gòu)造足夠保證其在中震、大震下的強度和變形。對于主樓首先考慮其傳來的荷載進行計算分析，對剛接處墻體按中震彈性進行驗算。

結(jié)束語

在高層建筑設計的過程中，屋頂鋼結(jié)構(gòu)連廊是非常關鍵的一個部分，它的設計質(zhì)量直接影響到建筑主體的整體性，同時，其設計也是一個相對比較復雜和系統(tǒng)的過程，所以，我們在設計的過程中，一定要充分的考慮到工程的實際情況，保證設計的質(zhì)量和效果。

參考文獻

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