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北京某医院门急诊病房大楼:
地下2层,地上10层,结构总高度,平面大致为形。由于本工程服务对象的特殊性,建筑设计要求在空间和结构布局上尽可能为今后使用创造良好的室内环境和空间效果,框架柱网尺寸以7.2m×10.80m、9.3m×10.80m为主,远大于一般医院工程柱网,4层以上根据内中庭需要隔层抽空较多楼板;而该医院属三级甲等医院,工程抗震类别为乙类,故地震作用按8度计算,抗震构造按9度考虑。
初步设计在门急诊病房楼上部结构选型设计进行了两种不同结构方案的技术经济比较,方案一为钢框架结构体系为提高抗震性能和整体刚度,在结构四角增设部分支撑。楼板采用以压形钢板为底模的现浇钢筋混凝土楼板结构形式,板厚为80。方案二则为钢骨砼框架-剪力墙结构。楼盖体系为有粘结预应力宽扁梁板体系。
方案二采用钢骨混凝土结构虽然可行,但为了满足建筑使用功能的要求剪力墙布置不对称,导致建筑刚度偏心过大,结构在地震作用下会产生扭转,对结构抗震不利;另外在梁柱交接处梁筋布置困难,施加预应力筋须在钢骨上开孔,造成节点施工难度大,质量难以保证。
与混凝土相比,钢材的抗拉、抗压、抗剪强度和延性都很高,不仅能减弱地震反应,而且属于较理想的弹塑性材料,使钢结构具有抵抗强烈地震的变形能力。另外钢结构的结构自重较低,使地震对结构所产生的地震作用大为减小,从而使结构获得了良好的抗震性能,同时由于基底反力较低,使基础造价也降低了。
钢结构还有可以有效减小建筑中结构所占面积和施工周期较短的优点,在投资增加不多的情况下我们选择方案一——钢结构方案为最终结构方案。
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总重量(t)
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53742.5
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周期(s)
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T1=2.365s, T2=2.200s, T3=2.083s
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位移(mm)
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X向地震作用下
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总位移D, D/H
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75.04,1/612
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最大层间位移⊿,⊿/h
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10.62,1/376
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Y向地震作用下
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总位移D, D/H
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85.43,1/538
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最大层间位移⊿,⊿/h
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11.41,1/332
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位移(mm)
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X向风栽作用下
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总位移D,D/H
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8.18,1/5624
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最大层间位移⊿,⊿/h
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1.52,1/2502
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Y向风栽作用下
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总位移D, D/H
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22.36,1/2056
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最大层间位移⊿,⊿/h
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4.92,1/772
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倾覆弯矩(kN.m)
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X、Y向地震作用
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450610.44,459849.06
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基底剪力(kN)
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X、Y向地震作用
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13531.17,13591.65
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剪压比
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X、Y向地震作用
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2.52%,2.53%
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考试用书:2012年结构工程师考试用书
培训推荐:中大网校 2012结构工程师网络辅导
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