1 工程概況
本工程為xxxxx地塊D-1、D-2、D-A樓。位置詳見修建性詳細(xì)規(guī)劃總平面圖。 一?
六層為商鋪和餐飲,一層高為5.5米;二?六層層高為5.1米;D-A樓六?三十層為住宅,D-2 樓七~十九為酒店,二十?二十八層為辦公。 D-A樓與D-1樓、D-2樓與D-1在地下室頂板處設(shè) 抗震縫(抗震
本工程
《高層建筑筏形與箱形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》 《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》 《建筑變形測量規(guī)程》 《高強混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》
《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(2005年版)》 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》
JGJ 6-2011 GB 50108-2008 JGJ/T 8-2007 CECS 104: 99 GB 50045-95
GB 50204-2002 (2011 年
版)
其它信息如下表所示:
結(jié)構(gòu)層數(shù) 結(jié)構(gòu)形式 高度 備注 其中,D-A主樓地 地下部分 2 下三層 D-A 31 剪力墻 97.45m 地上 D-1 5 框架剪力墻 33.70m 部分 D-2 30 框筒 122.80m 含2層避難層 本工程設(shè)計標(biāo)高土 0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高18.00 (黃海高程)。 縫為200mm分開。
2主要設(shè)計依據(jù)
本工程采用國家現(xiàn)行有效的設(shè)計規(guī)范、規(guī)程、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文(房屋 建筑部分)作為不能違反的法規(guī),同時考慮當(dāng)?shù)丶肮こ虒嶋H情況,部分采用地區(qū)性規(guī)范等,作 為設(shè)計依據(jù)。
xxx地震安評工程研究院2011年十月提供的《xxxx項目工程場地地震安全性評價報告》
2.1主要的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程等
《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB 50068-2001 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 GB18360-2001 《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB 50223-2008 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB 50009-2012 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
GB 50010-2010 《咼層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 3-2010 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB 50003-2012 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
GB 50017-2003 《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》 JGJ 81-2002 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》
GB 50007-2012
《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》
GB 50202-2002
《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定(2008年版)》
2.2主要設(shè)計資料
《全國民用建筑工程設(shè)計措施?結(jié)構(gòu)(2009年版)》
地質(zhì)資料:甲方提供的由日照市城鄉(xiāng)建設(shè)勘察測繪院有限公司
2012年11月完成的《東
關(guān)北路改造拆遷項目巖土工程勘察報告(詳細(xì)勘察)》(工程代號:yt2012-069)。
其他設(shè)計資料:各部門的有關(guān)批文、甲方有關(guān)技術(shù)要求以及建筑、機電等專業(yè)提供 的設(shè)計條件。
2.3主要結(jié)構(gòu)計算軟件及版權(quán)號
中建院PKPMCAD工程部編制的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 PKPM — SATWE(2010年新規(guī)范版)。 中建院PKPMCAD工程部編制的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 PKPM — PUSH(2010年新規(guī)范版)。 深圳市廣廈軟件有限公司編制的通用結(jié)構(gòu)分析計算軟件
GSCAD — GSSAP(17版
本)。
3設(shè)計原則、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計等級及控制指標(biāo) 3.1設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計等級
1 ?本工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為 50年。
2.本工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級為二級,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 丫。二1.0.
3 ?地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級。
4. D-2抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,D-1樓為重點設(shè)防類,D-A樓五層以下為重點設(shè)防類,五 層以上
為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類
5. 根據(jù)結(jié)構(gòu)的類型及施工方法,應(yīng)分別按照有關(guān)的設(shè)計規(guī)范對其在施工階段和正常使用階段 進(jìn)行強
度、剛度和穩(wěn)定性計算,混凝土結(jié)構(gòu)尚應(yīng)按要求進(jìn)行抗裂及裂縫寬度驗算。
6. 根據(jù)抗震規(guī)范,本工程建筑場地地震基本烈度為 7度,抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地
震加速度值為0.1g ;設(shè)計地震分組為第三組,建筑場地類別為U類;規(guī)范反應(yīng)譜特征周期 為Tg=0.45秒;阻尼比為0.05,多遇地震作用下的水平地震影響系數(shù)最大值為 0.08。
根據(jù)場地安評報告,多遇地震作用下的水平地震影響系數(shù)最大值取為
地下車庫 首層樓面(含店鋪、大 5.0 5.0 5.0 (20.0 ) 考慮施工荷載 考慮施工荷載 ()內(nèi)消防車道何載 0.10
堂、商業(yè)、休息廳等) 首層室外部分 7. 本工程混凝土主體結(jié)構(gòu)體系類型及抗震等級:
結(jié)構(gòu)高度 結(jié)構(gòu)抗震等 抗震構(gòu)造 項目 結(jié)構(gòu)類型 備注 (m 級 措施 D-A 剪力墻 97.45 二級 二級 五層以下為一級 D-1 框架剪力墻 33.70 二級 二級 D-2 框筒 122.80 二級 二級 主樓相關(guān)范圍抗震 地下車庫 框架 三級 三級 等級同主樓 8. 本工程地下室的防水等級為一級,屋面的防水等級為一級。
9. 本工程混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別:基礎(chǔ)、防水底板、地下室外墻外表面、有覆土的地下室頂
板、埋在土中的柱等與水土接觸的構(gòu)件以及室外露天結(jié)構(gòu)構(gòu)件為二 b類;地下室外墻內(nèi)
表面、衛(wèi)生間、盥洗室等潮濕環(huán)境為二
a類;其余部位為一類。
3.2荷載 3.2.1風(fēng)荷載
依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012 ,基本風(fēng)壓取WO=0.40kN/m2;地面粗糙度類別 采用
B類。
根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3-2010),本工程D-A樓、D-2樓屬風(fēng)荷載比 較敏感的高層建筑,承載力設(shè)計時按基本風(fēng)壓的 1.1倍采用。
3.2.2雪荷載
本工程基本雪壓按50年重現(xiàn)期的雪壓值采用,基本雪壓值 S=0.40kN/m2。
3.2.3樓屋面荷載
樓屋面荷載按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)》(GB 50009-2001)、《高層建筑混凝土 結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3-2002 )以及《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施?結(jié)構(gòu)(2009年版)》 的相關(guān)規(guī)定取值。部分荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值如下表(未列明部分均按相關(guān)規(guī)范取值;單位:kN/m2) 0
使用功能或位置 活何載 說明 商鋪 3.5 公共衛(wèi)生間 8.0 辦公、酒店標(biāo)間、住宅 2.0 走廊、門廳 2.5 其它衛(wèi)生間 4 套內(nèi)衛(wèi)生間 餐廳 2.5 廚房 4.0 樓梯 3.5 機房 8.0 不上人屋面 0.5 電梯機房與水箱間屋面 上人屋面 2.0 其他屋面
3.2.4砌體、隔墻荷載
所有外墻、隔墻采用加氣混凝土砌塊,要求干容重w 7.0kN/m3;加氣混凝土砌塊為強度 等級不低于A5.0,砌筑砂漿強度等級不低于 M5計算墻體荷載時加氣混凝土砌塊墻體按所采 用隔墻的厚度和墻面裝飾情況分別取值。
3.2.5地下水作用
本工程抗浮計算及防水底板水浮力計算等均按照勘察報告提供的抗浮設(shè)防水位建筑室外 地坪進(jìn)行,
0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高為18.00 m主樓范圍外車庫采用抗浮錨桿抗浮。錨桿布置 詳見結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)布置圖。
3.2.6地下室周邊地面活荷載
地下室周邊地面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照 qk = 20kN/m2取用。 勘察)》(工程代號:yt2012-069)。
4工程地質(zhì)情況
場地巖土勘察報告為XX公司2012年11月完成的《XXXX項目巖土工程勘察報告(詳細(xì)
4.1地形地貌
擬建場地位于日照市望海路北側(cè),山東路南側(cè),場地地形略有起伏,地面絕對標(biāo)高
D-1 D-2
樓:獨、立基礎(chǔ) 樓:筏板基礎(chǔ) 車庫:基礎(chǔ)'
16.63m~17.88m。
基礎(chǔ)型式: D-A樓:筏板基礎(chǔ)
4.2地層結(jié)構(gòu)情況
根據(jù)鉆探資料,地層主要由填土和花崗閃長巖各風(fēng)化帶組成,將場地內(nèi)巖土分層描述如下: 4.5地基基礎(chǔ)方案
本工程以⑦層強風(fēng)化花崗閃長巖為基礎(chǔ)持力層,
f ak= 700kPa,
層號 巖性 厚度(m) 曰(MPa) f ak (kPa) 1 雜填土 1.20~4.30 / / 2 中砂 0.80~2.50 E=4.0 70 3 粉質(zhì)粘土 0.60~2.00 巳=4.72 120 4 粗砂 0.30~2.60 巳=12 180 5 礫質(zhì)粘性土 0.40~1.70 11 200 6 全風(fēng)化花崗閃長巖 0.50~1.40 25 300 7 強風(fēng)化花崗閃長巖 2.90~10.50 35 700 8 微風(fēng)化花崗閃長巖 未揭穿
10000 4.3水文地質(zhì)條件
勘察期間,鉆孔穩(wěn)定水位埋深在 1.50~2.70m之間,黃海高程在15.03~15.18m.
地下室底板和基礎(chǔ)均處于勘察時的穩(wěn)定水位以下,且地下水位會隨季節(jié)降雨量的變化而 變化,應(yīng)考慮對地下室底板進(jìn)行抗浮設(shè)計。地下水浮托力按照 10KPa/m計算;抗浮設(shè)計水
位
按照黃海高程18.00m考慮。
本場地環(huán)境類型U類,環(huán)境類型水對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。受地層滲透性影響,按強 透水層評價:地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性;地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕 性。
場區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深為0.32m。
4.4場地土類型及建筑場地類別
擬建場地覆蓋層土的類型為中軟土,場地類別為U類場地;日照市區(qū)抗震設(shè)防烈度為
7
度,設(shè)計基本地震加速度值為0.1g,設(shè)計地震分組為第三組,特征周期值 0.45s。
5 結(jié)構(gòu)材料和主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸
5.1鋼筋
普通鋼筋:均采用HRB40C級鋼〔強喪設(shè)巳伯;fy= 360N/mrh
抗震等級為一、二級時,鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于
1
.25 ;
鋼筋的屈服強度實測值與強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于 1.3 ;且鋼筋在最大拉力下的總伸長率
實測值不應(yīng)小于9%
受力預(yù)埋件的錨筋應(yīng)采用HRB400級鋼筋,嚴(yán)禁采用冷加工鋼筋。 吊環(huán)、吊鉤應(yīng)采用HRB40C級鋼筋制作,嚴(yán)禁使用冷加工鋼筋。
5.2鋼材與焊條
鋼板,型鋼:除注明者外均采用 Q235.BF,其抗拉強度、冷彎性能及碳、硫、磷含量均 應(yīng)符合《炭素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700-88的規(guī)定。所有外露鐵件均應(yīng)除銹并涂防腐漆、面漆各兩道, 并注意經(jīng)常維護(hù)。
焊條:應(yīng)按《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ 18-2003)選用。
5.3混凝土強度等級
鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位的混凝土強度等級如表
5.3-1?表5.3-4。
表5.3-1 D-A
樓各部位現(xiàn)澆混凝土的強度等級
結(jié)構(gòu)構(gòu)件部位 混凝土強度 備注 等級 基礎(chǔ)、防水底板 C35 所有地下?lián)跬?剪力 地下2層~五層 C45 墻均為C3Q抗 (基礎(chǔ)頂~23.550標(biāo)高) 墻、連 五層~十 ■層 滲等級P8; 梁、柱 (23.550~37.200 標(biāo) C40 主樓及裙房外 高) 車庫屋面米用 十■層?二十二層 滲等級P6 (37.20?68.550 標(biāo) C35 高) 二十二層以上(68.550 C30 標(biāo)咼以上)
表5.3-2 D-1 樓各部位現(xiàn)澆混凝土的強度等級
混凝土強度 結(jié)構(gòu)構(gòu)件部位 備注 等級 地下2層~1層 C45 所有地下?lián)跬?(基礎(chǔ)頂~5.450標(biāo)高) 墻均為C30,抗 2層 C40 滲等級P8; 柱 (5.45~10.55 標(biāo)高) 主樓及裙房外 3層 C35 車庫屋面米用 (10.55~15.65 標(biāo)高) 防水混凝土,抗 3層以上各層 C30 滲等級P6 (16.65標(biāo)高以上)
表5.3-3 D-2 樓各部位現(xiàn)澆混凝土的強度等級
結(jié)構(gòu)構(gòu)件部位 混凝土強度 備注 等級 地下2層?地上2層 C60 所有地下?lián)跬?墻、柱 (基礎(chǔ)頂~10.550標(biāo)高) 墻均為3C35,抗 層~5層 C55 滲等級P8; (10.550~25.850 標(biāo)高) 梁板、樓梯 C30 10層~14層 滲等級P6 C45 (44.150~62.150 標(biāo)高) 15層~19層 C40 (62.150~80.150 標(biāo)高) 避難層二~23層 C35 (80.150~101.450 標(biāo)高) 24層以上 C30 (101.450標(biāo)高以上) 梁板、樓梯 C30
表5.3-4 基礎(chǔ)計其它現(xiàn)澆混凝土的強度等級
混凝土強度 結(jié)構(gòu)構(gòu)件部位 備注 等級 防水混凝土,抗 基礎(chǔ)、防水底板 C35 滲等級P8 基礎(chǔ)墊層 C15 圈梁、構(gòu)造柱、現(xiàn)澆過梁 C20 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件 按標(biāo)準(zhǔn)圖要求「 米用高一等級 后澆帶 的膨脹混凝土 主樓及裙房外 避難層一?9層 C50 車庫屋面米用 (25.850~44.150 標(biāo)高) 5.4主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸 各層結(jié)構(gòu)平面布置及主要梁、板、柱、剪力墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸詳各層結(jié)構(gòu)平面布
置圖所有柱、剪力墻的軸壓比均滿足規(guī)范的有關(guān)要求。如表
5.4-1?表5.4-3 。
表5.4-1
D-A 樓主要構(gòu)件尺寸
剪力墻柱部位 尺寸 4層以下 4層 4層以上 墻厚300 墻厚250 墻厚200 表5.4-2
框架柱部位 地下2層~地下1層 (基礎(chǔ)頂~-0.05標(biāo)咼) D-1 樓主要構(gòu)件尺寸
尺寸 地震 彈性位移角限值 1/1000 設(shè)防 柱 800x800 地震 設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震作用下可能有破壞,但經(jīng)過修補可 繼續(xù)使用??刂拼胧?柱 800x800、 700x700 本目標(biāo)通過各種抗震計算措施和抗震構(gòu)造措施來實現(xiàn)。 1層~6層 結(jié)構(gòu)在預(yù)估罕遇地震作用下不致倒塌或發(fā)生危及生命 的嚴(yán)重破壞,(-0.05~11.35 標(biāo)高)
表 5.4-3 D-2
樓主要構(gòu)件尺寸
構(gòu)件部位 主要構(gòu)件尺寸 地下2層~地上2層 型鋼柱1300x1300 (基礎(chǔ)頂~10.550標(biāo)高) 墻 600、300、250 3層~地上5層 柱 1300x1300 (10.550~25.850標(biāo)高) 墻 500、 250 避難層一 ~9層 柱 1200x1200 (25.850~44.150 標(biāo)高) 墻 400、 250 10層~19層 柱 1200x1000 (44.150~80.150 標(biāo)高) 墻 400、 250 避難層二~25層 柱 1000x1000 (80.150~109.850 標(biāo)高) 墻 400、 250 26層以上 柱 1000x600
(109.850標(biāo)高以上) 墻 400、 250 6 結(jié)構(gòu)計算分析及主要計算結(jié)果
6.1 D-A樓計算分析及主要計算結(jié)果 6.1.1抗震性能目標(biāo)和要求
地震影響 D-A樓 設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下沒有破壞,保持彈性。 罕遇 設(shè)防目標(biāo) 地震 彈塑性位移角限值 1/120 6.1.2結(jié)構(gòu)計算分析軟件
采用中國建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制的《高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計 軟件SATWE( 2010年新規(guī)范版)進(jìn)行結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的整體計算分析;
6.1.3結(jié)構(gòu)計算分析主要參數(shù)
混凝土容重為26KN/m,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0 ;樓面梁剛度增大系數(shù)按《高規(guī)》5.2.2條 取值,梁扭矩折減系數(shù)為0.4 ;周期折減系數(shù)為0.95。
6.1.4結(jié)構(gòu)計算分析主要參數(shù)
根據(jù)安評報告、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010 )和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程》(JGJ3-2010)規(guī)定的地震影響系數(shù)曲線,特征周期采用 0.45s,結(jié)構(gòu)阻尼比采用0.05, 多遇地震作用下的水平地震影響系數(shù)最大值為 0.1。
多遇地震作用下彈性分析的計算結(jié)果詳見表
6.1.4,表中,地震作用下的最大水平位移比
(最大層間位移比)為規(guī)定水平力作用下并考慮偶然偏心的位移比。
表6.1.4 D-A
樓主要計算參數(shù)
SATWE 項目 X向 丫向 平動周期(s) 2.3500 2. 地 周期 扭轉(zhuǎn)周期(s) 1.8847 震 Tt/T1 0.73494 作 最大彈性位移角 1/1709 1/16 用 最大水平位移比 1.05 1.00 最大層間位移比
1.06 1.01 多遇風(fēng)何載 作用 (最大層間位移比)為規(guī)定水平力作用下并考慮偶然偏心的位移比
最大彈性位移角 1/5283 1.77 1/23 1.77 表6.2.4
D-1 樓主要計算參數(shù)
SATWE GSSAP 底層剪重比
計算結(jié)果分析
1) .在地震及風(fēng)荷載作用下各構(gòu)件的強度和變形均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。 2) .本工程計算的墻柱的軸壓比均符合規(guī)范的有關(guān)要求
6.2 D-1樓計算分析及主要計算結(jié)果 6.2.1抗震性能目標(biāo)和要求
地震影響 D-1樓 設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下沒有破壞,保持彈性。 彈性位移角限值 1/800 設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震作用下可能有破壞,但經(jīng)過修補可 繼續(xù)使用。 控制措施 本目標(biāo)通過各種抗震計算措施和抗震構(gòu)造措施來實現(xiàn)。 設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)在預(yù)估罕遇地震作用下不致倒塌或發(fā)生危及生命 的嚴(yán)重破壞, 彈塑性位移角限值 1/100 6.2.2結(jié)構(gòu)計算分析軟件 采用《高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件
SATW》(2010年新規(guī)范版)和通用結(jié)構(gòu)分
析計算軟件GSCAD — GSSAP(17版本)進(jìn)行結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的整體計算分析;
6.2.3結(jié)構(gòu)計算分析主要參數(shù)
混凝土容重為26KN/m,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0 ;樓面梁剛度增大系數(shù)按《高規(guī)》5.2.2條 取值,梁扭矩折減系數(shù)為0.4 ;周期折減系數(shù)為0.80。
6.2.4結(jié)構(gòu)計算分析主要參數(shù)
根據(jù)安評報告、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010 )和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程》(JGJ3-2010)規(guī)定的地震影響系數(shù)曲線,特征周期采用 0.45s,結(jié)構(gòu)阻尼比采用0.05 , 多遇地震作用下的水平地震影響系數(shù)最大值為 0.1。
多遇地震作用下彈性分析的計算結(jié)果詳見表
6.2.4,表中,地震作用下的最大水平位移比
項目 X向 丫向 X向 丫向 平動周期 0.8079 0.6862 0.8351 0.6814 (s) 周期 扭轉(zhuǎn)周期 0.5619 0.5695 地 (s) 震 作 用 Tt/T1 0.70 0.68 最大彈性位移角 1/1343 1/ 934 1/1404 1/ 977 最大水平位移比 1.24 1.29 1.34 1.28 最大層間位移比 1.21 1.36 1.31 1.37 雙向地 最大彈性位移角 1/1231 1/ 886 1/1325 1/ 918 震作用 最大彈性位移角 1/9999 1/9497 1/9999 1/9999 風(fēng)何載 作用 底層剪重比 5.99 6.27 計算結(jié)果分析1) .在地震及風(fēng)荷載作用下各構(gòu)件的強度和變形均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
2) .本工程計算的墻柱的軸壓比均符合規(guī)范的有關(guān)要求
6.3 D-2樓計算分析及主要計算結(jié)果 6.3.1抗震性能目標(biāo)和要求
地震影響 D-2樓 多遇 設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下沒有破壞,保持彈性。 地震 彈性位移角限值 1/800 設(shè)防 設(shè)防目標(biāo) 地震 結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震作用下可能有破壞,但經(jīng)過修補可 繼續(xù)使用控制措施 本目標(biāo)通過各種抗震計算措施和抗震構(gòu)造措施來實現(xiàn)。 罕遇 設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)在預(yù)估罕遇地震作用下不致倒塌或發(fā)生危及生命 多遇地震設(shè)防地震罕遇地震 地震 彈塑性位移角限值 針對以上性能目標(biāo),采取的措施有: 的嚴(yán)重破壞, 震 作 用 扭轉(zhuǎn)周期(s) 2.4341 0.80 1/1175 1.26 1.26 1/1159 1/1446 1.22 1.23 1/1351 2.4212 0.77 1/1159 1.26 1.28 1/1104 1/1342 1.27 1.27 1/1207 1/100 T3/T1 最大彈性位移角 最大水平位移比 最大層間位移比 雙向地 最大彈性位移角 1在分析計算上,通過小震、中震計算,驗證構(gòu)件軸壓比、抗剪、抗彎承載力等,保證各項 指標(biāo)均符合規(guī)
范及性能目標(biāo)的要求,通過截面設(shè)計和抗震構(gòu)造措施,保證構(gòu)件承載能力和延 性。
2、 通過非線性推覆分析,驗算結(jié)構(gòu)層間位移角指標(biāo),滿足規(guī)范大震不倒的要求。
3、 在主體下部適當(dāng)增加剪力墻厚度,提高構(gòu)件的承載力和延性。每層剪力墻均設(shè)置暗梁,并 保證每層連
梁的抗剪能力。提高結(jié)構(gòu)整體抗震能力,增強結(jié)構(gòu)抗震性能。
4、 底部框架柱采用十字型鋼骨砼柱,提高構(gòu)件的承載力和延性。底層挑空原因形成的長、短 柱;對于短
柱,提高其配箍率,以增強短柱的抗剪能力和延性;對于長柱,增加其縱筋提高 抗彎承載力。
6.3.2結(jié)構(gòu)計算分析軟件
采用《高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件 SATW》(2010年新規(guī)范版)和通用結(jié)構(gòu)分 析計算軟件GSCAD — GSSAP(17版本)進(jìn)行結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的整體計算分析。
采用《彈塑性靜、動力分析軟件 PUSH (2010年新規(guī)范版)進(jìn)行罕遇地震作用下靜力彈塑 性分析。
6.3.3結(jié)構(gòu)計算分析主要參數(shù)
混凝土容重為26KN/m,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0 ;樓面梁剛度增大系數(shù)按《高規(guī)》5.2.2條 取值,梁扭矩折減系數(shù)為0.4 ;周期折減系數(shù)為0.90。
6.3.4結(jié)構(gòu)計算分析主要參數(shù) 6.3.4.1多遇地震作用下的計算分析
根據(jù)安評報告、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010 )和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程》(JGJ3-2010)規(guī)定的地震影響系數(shù)曲線,特征周期采用 0.45s,結(jié)構(gòu)阻尼比采用0.05, 多遇地震作用下的水平地震影響系數(shù)最大值為 0.1。
多遇地震作用下彈性分析的計算結(jié)果詳見表
6.3.4.1,表中,地震作用下的最大水平位移
比(最大層間位移比)為規(guī)定水平力作用下并考慮偶然偏心的位移比。
表6.3.4 .a D-2
樓主要計算參數(shù)(分層計算)
項目 SATWE GSSAP X向 丫向 X向 丫向 地 周期 平動周期(s) 3.0248 2.8156 3.0794 2.7947 震作用 風(fēng)何載 作用 最大彈性位移角 1/2367 1/2782 1/2506 1/2677 底層剪重比 1. 1.98 1.74 1.82 表6.3.4 .b D-2 樓主要計算參數(shù)(并層計算)
SATWE 項目 X向 丫向 平動周期(s) 2.9298 2.7361 周期 扭轉(zhuǎn)周期(s) 2.3447 地 Tt/T1 0.80 震 作 用 最大彈性位移角 1/1208 1/1496 最大水平位移比 1.23 1.23 最大層間位移比 1.23 1.24 雙向地 最大彈性位移角 1/1190 1/1397 震作用 風(fēng)何載 最大彈性位移角 1/2408 1/2827 作用 底層剪重比 1.92 2.02
計算結(jié)果分析
1) .通過兩個有限兀應(yīng)用程序計算,由于其核心數(shù)據(jù)算法和理論存在一定差異,兩者針
對同一結(jié)構(gòu)計算得出的結(jié)果應(yīng)有一定差別, 從以上各項數(shù)據(jù)的對比來看,兩軟件計算 的指標(biāo)總體均比較吻合,計算結(jié)果可信。施工圖時按兩種軟件的計算結(jié)果包絡(luò)值設(shè)計。
2) .在地震及風(fēng)荷載作用下各構(gòu)件的強度和變形均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。 3) .本工程計算的墻柱的軸壓比均符合規(guī)范的有關(guān)要求
634.2多遇地震作用下彈性時程法的補充計算分析
根據(jù)高規(guī)434條,本工程需采用彈性時程法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震下的補充計算分析。 按地震波選用三要素(頻譜特性,有效峰值和持續(xù)時間),選用U類場地上兩組實際強震 記錄TH3TG045
TH4TG045和一組人工模擬地震波 RH仃G045所采用3組地震波按照安評 報告峰值加速度為43cm/s2 ;持續(xù)時長分別為40s、40s和30s,均大于結(jié)構(gòu)自振周期的 5 倍;3組地震加速度時程曲線均
滿足地震動三要素的要求。
地震波如下:
人工波RH1TG045加速度時程曲線(主方向)
彈性時程分析如下:
地震波作用方向角二0.C (度)時 地震波件用方向角二90. 0 (度)時 04度角方向最大層間位穆角二1/1150
90.0度箱方向最大層間檢移角二1/1444
0 1/1600 1/S00 1/400
1/200
trad]
X
向位移角曲線
丫
向位移角曲線
地蕊波作粧方向角二0.0 (度)時
地農(nóng)波作用方向角二90.0(度)時 0.0度角方向最大■!立移=83.8
汕.0度角方向最大檯移=70.9 M (ram)
地籬波作用方向角- 0.0 (度)時
S3 廠 ■ 、
33
匚
22
45
67
90
0 22 45 67 90 (mm)
(1DDQL)
X
向位移曲線
丫
向位移曲線
地震波作用方向角二0.0 C度)時
0?0度角方向最大剪力=230618 (kN)
33
0 5767
11535
17302 23070
(k
X
向地震剪力曲線
0.0?角方向最大彎矩=1209769. (kN,
m)
地震液作用方向角=90.0?)時
312495 624990 937485
12499B0
CkN->)
X向彎矩曲線
彈性時程分析如下丫
:THdlWi
地霞波作用方向角匸*10,0(度)時
904度角方向最大剪力=21994.1
(kN)
0 5505 11010 16515
22020 (kN)丫
向位地震剪力曲線
M. 0度角方向最大彎矩=1265687.
(kN. w)
0 31&447 5MS95 953342
1277790 (kN-is)
向位彎矩曲線
1).三條地震波的底部剪力統(tǒng)計如下 三波 規(guī)范法 計算參數(shù) 中震彈性 按安評報告取0.3 和小震彈性分析相同 和小震彈性分析相同 和小震彈性分析相同 和小震彈性分析相同 不考慮 中震不屈服 按安評報告取0.3 TH3TG045 TH4TG045 RH1TG045 平均值 地震作用影響系數(shù) 作用分項系數(shù) 材料分項系數(shù) 抗震承載力調(diào)整系數(shù) 材料強度 活何載最不利布置 1.0 1.0 1.0 采用標(biāo)準(zhǔn)值 不考慮 向底部地震剪力 134.4 10203.4 0.66 13602.3 0.88 14162.8 0.88 13943.8 0.90 15348.3 0.95 12583.2 0.82 14923.2 0.92 向與規(guī)范法比值 丫向底部地震剪力 16166.9 15258.4 0.94 丫向與規(guī)范法比值 從上表中可以看出,時程分析時,每條時程曲線計算所得 X向、丫向的結(jié)構(gòu)底部剪力均 分別大于振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果的 65%; 3條時程曲線計算所得X向、丫向的結(jié)構(gòu)底部剪力 的平均值均相應(yīng)大于振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果的 80%,所選3組地震波滿足規(guī)范要求。
2) .從彈性時程分析法的樓層位移曲線和樓層位移角曲線可知,均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。 3) . 3組地震波作用樓層地震剪力的平均值在結(jié)構(gòu)下部的大部分樓層均小于規(guī)范反應(yīng)譜法
的計算結(jié)果,說明在這些樓層規(guī)范反應(yīng)譜法的計算結(jié)果可以滿足設(shè)計要求,但在頂部 數(shù)層出現(xiàn)了
3組波的平均反應(yīng)值大于反應(yīng)譜法計算結(jié)果的情況,需要對反應(yīng)譜法的計 算結(jié)果進(jìn)行特別處理。具
體處理辦法是在結(jié)構(gòu)整體配筋計算時,采用在 SATW軟件
中
將頂部這幾層的地震剪力乘以放大系數(shù)的方法予以解決,這個放大系數(shù)就是頂部這幾 層3組波的平均地震剪力與規(guī)范反應(yīng)譜法計算結(jié)果的比值。
634.3設(shè)防烈度地震作用下的計算分析
按照設(shè)定的性能目標(biāo)要求,需要對中震作用下底部加強區(qū)關(guān)鍵構(gòu)件的承載力進(jìn)行復(fù)核, 確
定其達(dá)到性能目標(biāo)。中震作用下的構(gòu)件強度復(fù)核采用
SATW進(jìn)行計算。
根據(jù)安評報告、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010 )和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程》(JGJ3-2010)規(guī)定的地震影響系數(shù)曲線,特征周期采用 0.45s,結(jié)構(gòu)阻尼比采用0.05, 多遇地震作用下的水平地震影響系數(shù)最大值為 0.3。
1).中震計算參數(shù)表
風(fēng)何載計算 不計算 不計算 周期折減 1.0 1.0 構(gòu)件地震力調(diào)整 不調(diào)整 不調(diào)整 雙向地震作用 考慮 考慮 偶然偏心 不考慮 不考慮 中梁剛度放大系數(shù) 1.0 1.0 連梁剛度折減系數(shù) 0.5 0.5 計算方法 彈性計算 彈性計算 注:其它參數(shù)與小震彈性計算相同。 2).驗算結(jié)果(底部加強區(qū)構(gòu)件) 構(gòu)件 中震設(shè)定的性能目標(biāo) 驗算結(jié)果描述 驗算結(jié)果判定 大多數(shù)計算配筋未超筋, 個別剪力墻 抗剪彈性,抗彎不屈服 墻超筋但抗剪截面 滿足要求 OK 框架柱 抗剪彈性,抗彎不屈服 計算配筋未超筋 OK 剪力墻連梁 不屈服 計算配筋未超筋 OK 框架梁 不屈服 計算配筋未超筋 OK 3) .結(jié)論
1) .對底部加強區(qū)范圍的剪力墻的截面抗剪驗算,滿足防烈度地震作用下的彈性要求。 2) .對框架柱、剪力墻、連梁和支撐的截面驗算,滿足防烈度地震作用下的不屈服要求。
7構(gòu)造加強措施
針對本工程的具體特點,在設(shè)計中主要采取以下技術(shù)措施
:
并適當(dāng)加大底部加強區(qū)范圍
1. 按規(guī)范要求從嚴(yán)控制底部加強區(qū)的剪力墻及框架柱的軸壓比,
剪力墻的構(gòu)造配筋率、適當(dāng)加大裙房范圍與裙房相連一側(cè)框架柱的配筋率和配箍率并全高 加密箍筋。
2. 加強裙房與塔樓相連方向框架梁的構(gòu)造,適當(dāng)增加該方向框架梁的腰筋和通長鋼筋的數(shù)量。 3. 按規(guī)范要求嚴(yán)格控制周期比和位移比,以盡可能結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
4. 按規(guī)范嚴(yán)格控制最大層間位移角,使結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)剛度,以避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的側(cè)向 位移而影響結(jié)
構(gòu)的承載力、穩(wěn)定和使用要求。
5. 按規(guī)范嚴(yán)格控制層剛度比,避免出現(xiàn)薄弱層,使結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下不會在薄弱部位產(chǎn)生 較大彈塑性變
形,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌。
6. 嚴(yán)格按照”強剪弱彎、強柱弱梁、強節(jié)點弱構(gòu)件”等結(jié)構(gòu)概念性原則進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 7. 設(shè)計時采用嚴(yán)格控制軸壓比、適當(dāng)提高其配筋率和配箍率并全高加密箍筋。 8. 某些特殊部位的樓板等進(jìn)行加強處理,如下:
① .地下室頂板:由于設(shè)計為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,板厚不低于 配筋并適當(dāng)加大配筋率處理(每層每個方向的配筋率不低于 0.25%)o
② ?疏散樓梯周圍,加強板內(nèi)配筋、且通長配筋相鄰一跨,以加強平面內(nèi)板的剛度及連續(xù)性。 ③ .由于塔樓交通核心內(nèi)設(shè)置樓梯間與電梯井而局部樓板不連續(xù), 板加厚為150mrp該部位樓板配筋同時采用適當(dāng)加大配筋率處理。
將樓梯間與電梯井之間的樓
180mm樓板配筋則采用通長
8針對特殊部位采取的措施 8.1
D-A樓(四層為薄弱層)
65%
1.25的增大系數(shù)。
1. 加強薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力,使其不小于相鄰上一層的 2. 計算時,薄弱層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力乘以不小于 3. 控制薄弱層墻的軸壓比,并適當(dāng)提高墻的配筋率。
8.2 D-1樓(樓板局部不連續(xù),有較大跨度的梁)
1. 樓板局部不連續(xù)時,加強洞口周邊的梁,并適當(dāng)提高配筋率,并加大洞口周邊的板厚,提 高板的配筋
率。
2. 大跨度梁采用型鋼梁,考慮豎向地震力,加強與大跨度梁相連的框柱的配筋率和構(gòu)造措施。
3. 對于開洞形成的躍層柱,控制軸壓比在 0.7以內(nèi),并提高配筋率至1.4 ;箍筋全高加密, 且箍筋最小配箍
率特征值提高10%
8.3 D-2樓(首層樓板大開洞,且樓板不連續(xù))
本工程首層大開洞,造成樓板不連續(xù),針對這種情況,采用如下措施:
1. 將一、二層并層和分層模型分別計算,包絡(luò)設(shè)計。
2. 考慮到一層、二層比較薄弱,采取框柱內(nèi)加型鋼等措施,加強其抗側(cè)剛度。
3. 開洞處框柱形成了躍層柱,控制軸壓比在0.7以內(nèi),并提高配筋率至1.4 ;箍筋全高加密, 且箍筋最小配
箍率特征值提高10%
4. 加大外周框梁截面,提高梁的配筋率。
5. 樓板采用180mr#,并用有限元分析樓板應(yīng)力,并提高板的配筋率,且板筋雙層雙向通長 設(shè)置。
9混凝土結(jié)構(gòu)抗裂措施
本工程地下室和基礎(chǔ)屬大體積混凝土且超長,具體措施如下:
1 .大體積混凝土施工時應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行下列要求
(1) 大體積與超長結(jié)構(gòu)混凝土配合比應(yīng)經(jīng)過試配確定。原材料應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,宜選
用中低水化熱低堿水泥,摻入適量的粉煤灰和緩凝型外加劑,并控制水泥用量。
⑵ 主樓基礎(chǔ)采用粉煤灰混凝土,利用 60d強度進(jìn)行配合比施工。
(3)大體積混凝土澆筑后,應(yīng)加強養(yǎng)護(hù),應(yīng)在 12h內(nèi)采取保濕、控溫措施?;炷翝仓w的
里表溫差不宜大于25C,混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于 20Co
2.本工程地下室及基礎(chǔ)用后澆帶解決超長結(jié)構(gòu)抗裂,技術(shù)措施處理如下: 后澆帶為溫度后澆帶,間距為 30~40m后澆帶寬800-1000mm
(1)主體結(jié)構(gòu)混凝土中摻加膨脹劑,配制成膨脹混凝土,補償干縮變形。另設(shè)一道后澆帶,后 澆帶內(nèi)摻膨脹
劑,摻入量由試驗確定。
a. 后澆帶在其所在層其它部位的混凝土澆注完六十天后澆注。
b. 后澆帶所在柱距內(nèi)上層結(jié)構(gòu)的模板不得支撐在下層的梁板上,施工時可在柱間做桁架來支 撐上層模板。 c. 后澆帶內(nèi)鋼筋均不斷開搭接,并配置加強筋。
d. 后澆帶混凝土采用比主體設(shè)計強度等級提高一級的無收縮水泥配制的混凝土澆筑密實,并
加強養(yǎng)護(hù)
(2) 摻用減水劑,盡量減少混凝土的單位用水量。
(3) 摻用優(yōu)質(zhì)粉煤灰。摻量取水泥用量的 15%并利用混凝土后期強度。
(4) 嚴(yán)格控制混凝土材料質(zhì)量。使用低熱水泥或低熱膨脹水泥,選用級配良好、無 (少)針片 石的骨料,采用
中、粗砂,控制砂石含泥量。
(5) 降低澆筑溫度。
(6) 做好養(yǎng)護(hù),保持適宜的溫度和濕度,草袋澆水,適當(dāng)延長拆模時間,延長散熱時間,防 止內(nèi)外過大溫
差。
10 基礎(chǔ)類型及抗浮設(shè)計
本工程D-A、D-2樓采用筏板基礎(chǔ),D-1及車庫采用柱基及墻下條形基礎(chǔ),以第 7 層強風(fēng)化花崗閃長巖為基礎(chǔ)持力層,fak采用700kPao
由于本工程地下水位較高,D-1及車庫整體抗浮不滿足,本工程采用抗浮錨桿解決整體 抗浮,詳見結(jié)構(gòu)圖紙。
D-2樓下地基為強風(fēng)化花崗閃長巖,局部為微風(fēng)化花崗閃長巖,通過沉降計算,基礎(chǔ)不 均勻沉降差引起
的高層建筑整體傾斜滿足規(guī)范要求。施工圖時,根據(jù)詳細(xì)計算,確定在微風(fēng) 化花崗閃長巖部分設(shè)褥墊層的具體做法。
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