东海火炬科技园结构统一技术措施.docx
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东海火炬科技园结构统一技术措施
东海火炬科技园项目
结构设计统一技术措施
厦门佰地建筑设计有限公司
2012-09-18
结构设计统一技术措施
一、设计遵循的规范
1)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
2)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)
3)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
5)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
6)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)
7)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
8)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
9)其它有关现行规范、规程及当地规定
二、主要设计参数
1、风荷载
1)高层结构物高度>60米的建筑物基本风压值(算位移时)取0.80kN/m2,(算配筋时)取0.88kN/m2,地面粗糙度为A类。
2)其他结构物高度≤60米的建筑物基本风压值取0.80kN/m2,地面粗糙度为A类。
2、安全等级及抗震设防
本工程的设计基准期为50年,设计使用年限为50年,建筑结构的安全等级为二级。
本工程为丙类建筑,按7.0(0.15g)第二组,抗震设防。
各栋建筑物的抗震等级详表1。
表1建筑物抗震等级
组团号
7,8#楼高层
1#楼高层
1#楼附楼
6#楼高层
纯裙房
地上有塔楼的地下室
地上无塔楼的地下室
地面以上层数
25(高度103.35米)
35(高度140.5米)
13
43(高度179.9米)
高度
24米
地下1层
地下1层
结构形式
框剪结构
框剪结构
少墙框架结构
框筒结构
框架
结构
同塔楼
框架结构
抗震等级
二级
一级(钢管砼柱为特一级)
二级
底部加强区钢管砼柱及剪力墙为特一级,主楼相关范围内-1层抗震等级为一级,-2层为二级,-3层为三级;其他上部主体为一级。
三级
同塔楼
三级
注:
1、与主楼连为一体的裙房建筑抗震等级同主楼,与主楼设缝脱开的裙房建筑抗震等级为三级;
2、局部转换处的转换框架抗震等级提高一级;
3、主要结构材料
混凝土:
墙柱混凝土强度等级C30~C60,梁板混凝土强度等级C30。
柱钢筋:
1)箍筋:
柱箍筋全部采用HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2;
2)纵筋:
用HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2
剪力墙钢筋:
1)暗柱箍筋:
用HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2;
2)暗柱纵筋:
用HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2;
3)分布钢筋:
用HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2;
梁钢筋:
1)箍筋:
用HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2;
2)纵筋:
用HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2;
楼板钢筋:
采用6~10mm的HRB400级钢筋,fy’=fy=360N/mm2;面筋直径不得小于8mm。
4、抗震构造措施(建筑场地土类别为二类)
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),按抗震设防烈度7度的要求采取抗震构造措施。
1,6楼的主楼均应满足框筒结构的相关规定(7,8#建议也应参考框筒结构进行加强)。
三、荷载取值(仅供参考,按实际做法计算)
1.楼面恒载(二层楼面及其以上楼层):
(办公楼面层50时)标准层:
(2cm花岗岩饰面、抹灰、吊顶等)1.6KN/m2
(办公楼面层125mm网络地板)标准层:
(S3采用本做法,其他办公楼暂时不考虑)1.8KN/m2
商场、多功能厅(考虑设备管道及吊顶0.5)1.7KN/m2
车库(最薄80厚建筑面层,考虑设备管道及吊顶0.5)3.0KN/m2
其他楼面(电梯厅、消控中心、报警阀间等)1.5KN/m2
平屋面层:
找坡(平均按100厚的细石砼)、保温、隔热、防水、饰面、抹灰、吊顶等
4.7KN/m2(如果找坡厚度超过100,应另加荷载)
楼梯间、电梯间屋面等3.0KN/m2
注意变电所(变配电室)有无电缆沟覆土,设备发电机房、风机房等设备用房有无隔声垫层做法,这些面层荷载都是比较大的。
裙房:
厨房及卫生间走管尽量要求设备走梁下(要不就会有降板覆土的问题)。
上部主体结构大降板覆土按14KN/m3容重考虑.
办公及商业的公共部位的卫生间,恒载应按2KN/M2,活载按不少于4KN/m2计算。
考虑蹲位垫高200的荷载,然后均摊到楼面活载中。
如果商业的蹲位数量较多时,应自己换算蹲位荷载,墙体荷载没布置在梁上时,也应另计到恒载中。
注意裙房屋顶及地下室顶板的绿化覆土,绿化覆土荷载应注意考虑景观种植大树的可能(局部堆载比较大)。
楼梯:
10厚面砖
25X0.01X(1+tan35)=
0.43
KN/㎡
25厚干硬性水泥砂浆结合层
20X0.025(1+tan35)=
0.85
KN/㎡
140厚板+171/2厚踏步
22X0.085+25x(0.14/
cos35)]=
6.14
KN/㎡
20厚板底抹灰
0.02*20/cos35=
0.40
KN/㎡
7.82
KN/㎡
取8.0KN/m2(剪刀梯板厚较大,注意叠加,一般不少于11KN/m2)
2.墙体恒载:
砌体线荷载={砌体面荷载×(墙长L×墙高H-洞口面积A)+门窗面荷载×洞口面积A}
墙长L
注:
墙高H应扣除梁高(以上公式不适用于幕墙的线荷载计算)
(1)电梯井道侧壁、屋面女儿墙、烟道、排气管道等均采用粉煤灰烧结多孔砖(砌体容重14.5KN/m3),对应的面荷载约:
200厚墙体0.2*14.5+0.4*2(两面20厚抹灰)=3.7KN/m2;
100厚墙体0.1*14.5+0.9=2.4KN/m2(两面贴瓷砖时应另加0.1)。
(2)厨房、卫生间,分户墙和内墙、上部主体外墙均采用加气混凝土砌块(砌体容重10KN/m3),对应的面荷载约:
200厚墙体0.2*10+0.4*2(两面20厚抹灰)=2.8KN/m2;
100厚墙体0.1*10+0.9=1.9KN/m2(两面贴瓷砖时应另加0.1)。
(3)高层办公楼,玻璃幕墙面荷载:
按1.2KN/m2计算;幕墙线荷载按层高计算,并且
注意幕墙靠楼面处有砼栏板,4米层高,差不多线荷载要达到8KN/m以上。
3.地下室恒载:
1)地下室顶板(室外):
按实际覆土厚度h计算
19Xh=
KN/㎡
板底抹灰+管线
0.60
KN/㎡
2)地下室顶板(室内):
看是否局部有覆土h的情况
19Xh=
KN/㎡
100厚面层
20X0.1=
2.00
KN/㎡
板底抹灰+管线
0.60
KN/㎡
KN/㎡
4.楼面活荷载:
序号
类别
活荷载标准值(kN/㎡)
1
不上人屋面
0.5
2
上人屋面
2.0
3
裙房屋面(绿化)
3.0
4
地下室顶板(室外),注意有无消防车道
不小于5.0
5
地下室顶板(室内),按实际建筑功能取值
且不小于4.0
6
室外消防车道
20.0或35.0(考虑扩散作用)
7
停车库、车道
4.0
8
货车道(有固定路线)、卸货区
10.0(暂定)
9
消防疏散楼梯、公共楼梯、大堂、门厅
3.5
10
空调机房、电梯机房
7.0
11
发电机房、水泵房、变配电房(变电所)
10.0
12
大商场、超市
5.0
13
生鲜超市(超市的局部区域)
10.0
14
商铺(店铺)、多功能厅
3.5
卫生间、楼梯前室,强弱电室、开水间、清洁间、办公楼走廊
2.5
厨房
4.0
食堂、餐厅、咖啡厅
3.5
办公楼
3.5(考虑灵活隔断)
注意:
1)楼面上的活动隔墙荷载根据荷载规范4.1.1条注5来确定。
2)室外车道考虑消防车,按汽车-超20级即总重力300kN核算,并考虑荷载通过覆土的扩散;
3)消防车等效荷载在梁、柱、基础计算时应考虑折减;
4)地下室外墙设计承受室外地面活荷载标准值取5.0kN/m2。
四、结构计算控制原则
1)采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的“高层建筑结构空间有限元分析与设计软件--SATWE”(2011新规范版本)进行整体计算。
2)SATWE整体计算主要参数:
总信息..............................................
结构材料信息:
钢砼结构
混凝土容重(kN/m3):
框架:
Gc=25.5框剪、框筒:
26.5
钢材容重(kN/m3):
Gs=78.00
水平力的夹角(Rad):
ARF=0.00(如计算大于15度小于75度,应带入反算)
地下室层数:
MBASE=0,1(根据地下室及嵌固端情况确定)
竖向荷载计算信息:
按模拟施工3
风荷载计算信息:
计算X,Y两个方向的风荷载
地震力计算信息:
计算X,Y两个方向的地震力
特殊荷载计算信息:
不计算
结构类别:
框筒、框剪结构(高层)或框架结构(裙房)
裙房层数:
MANNEX=按实际输入
转换层所在层号:
MCHANGE=按实际输入
墙元细分最大控制长度(m)DMAX=1.00
墙元网格:
侧向出口结点
是否对全楼强制采用刚性楼板假定否(仅用于计算扭转位移比,计算配筋按弹性板,
楼板开大洞时应定义弹性膜)
强制刚性楼板假定是否保留板面外刚度否
采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法
结构所在地区全国
风荷载信息..........................................
修正后的基本风压(kN/m2):
WO=0.80(多层,高层算位移),
0.88(大于60米的高层算配筋)
地面粗糙程度:
A类
结构基本周期(秒):
T1=X(试算后回代)
体形变化分段数:
MPART=1
各段最高层号:
NSTi=N
各段体形系数:
USi=X按高规4.2.3条
地震信息............................................
振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC
计算振型数:
NMODE=15(且计算振型数应保证振型参与质量不小于总质量的90%)
地震烈度:
NAF=7.00(0.15)
场地类别:
KD=II类
设计地震分组:
二组
特征周期TG=0.40
多遇地震影响系数最大值Rmax1=0.12(仅6#楼按照场地安平报告)
罕遇地震影响系数最大值Rmax2=0.72
框架的抗震等级:
NF=按实际输入
剪力墙的抗震等级:
NW=按实际输入
活荷质量折减系数:
RMC=(计算主楼时按默认即可)
周期折减系数:
TC=剪力墙结构取0.95,框剪0.80,框筒结构取0.85,
框架结构取0.70
结构的阻尼比(%):
DAMP=5.00
是否考虑偶然偏心:
是
是否考虑双向地震扭转效应:
是或否(非偶然偏心扭转位移比大于1.2考虑双向地震)
斜交抗侧力构件方向的附加地震数=(有斜向墙肢时,必须考虑)
斜交抗侧力构件方向的附加地震方向角(Deg)=(斜向抗侧力构件的两个角度及最大地震作用方向角)
活荷载信息..........................................
考虑活荷不利布置的层数考虑
柱、墙活荷载是否折减不折算
传到基础的活荷载是否折减不折算
调整信息........................................
中梁刚度增大系数:
BK=(按2010规范取值)
梁端弯矩调幅系数:
BT=0.85(最低不得小于0.80)
梁设计弯矩增大系数:
BM=1.00
连梁刚度折减系数:
BLZ=0.80(风荷载控制时可取高至0.95)
梁扭矩折减系数:
TB=0.40
全楼地震力放大系数:
RSF=1.00
0.2Qo调整起始层号:
KQ1=按实际输入
0.2Qo调整终止层号:
KQ2=按实际输入
顶塔楼内力放大起算层号:
NTL=0
顶塔楼内力放大:
RTL=1.00
九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=1.15
是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1
是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=1
剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ=按实际输入(带地下室计算时,应从2层算起)
强制指定的薄弱层个数NWEAK=(有转换时应强制指定)
配筋信息........................................
梁主筋强度(N/mm2):
IB=360
柱主筋强度(N/mm2):
IC=360
墙主筋强度(N/mm2):
IW=360
梁箍筋强度(N/mm2):
JB=360
柱箍筋强度(N/mm2):
JC=360
墙分布筋强度(N/mm2):
JWH=360
梁箍筋最大间距(mm):
SB=100.00
柱箍筋最大间距(mm):
SC=100.00
墙水平分布筋最大间距(mm):
SWH=200.00
墙竖向筋分布最小配筋率(%):
RWV=0.30(框筒结构)
设计信息........................................
结构重要性系数:
RWO=1.00
柱计算长度计算原则:
有侧移
梁柱重叠部分简化:
作为刚域
是否考虑P-Delt效应:
否
柱配筋计算原则:
按单偏压(角柱按双偏压)
按高规或高钢规进行构件设计:
是
钢构件截面净毛面积比:
RN=0.50
梁保护层厚度(mm):
BCB=20.00(按新规范,地下室另取)
柱保护层厚度(mm):
ACA=20.00(按新规范,地下室另取)
剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.17-4:
是
抗震设计的框架梁端配筋考虑受压钢筋:
是
剪力墙底部加强区信息.................................
剪力墙底部加强区层数IWF=按实际输入
剪力墙底部加强区高度(m)Z_STRENGTHEN=按实际输入
五、主要计算控制指标
1)采用强制刚性板假定,在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不应大于该楼层平均值的1.5倍(《高规》4.3.5)。
2)楼层层间最大位移与层高之比不宜大于1/550(框架结构)或1/800(框筒、框剪结构)(《高规》4.6.3)。
3)扭转周期/第一平动周期<0.9,复杂高层、B级高度扭转周期/第一平动周期<0.85(《高规》4.3.5)。
4)振型参与质量不小于总质量的(有效质量系数)90%(《高规》5.1.13)。
其他未注明的指标按相关规范要求。
5)重力二阶效应及结构稳定(《高规》5.4)。
6)楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值
的80%(《高规》4.4.2)。
(Ratx,Raty:
X,Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值,宜≤1,不应>1.43)
(Ratx1,Raty1:
X,Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值,
或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者,应≥1)
7)本层不宜小于相邻上一层受剪承载力的80%,不应小于65%(《高规》4.4.3)。
Ratio_Bu:
表示本层与上一层的承载力之比
----------------------------------------------------------------------
层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:
X,Y
----------------------------------------------------------------------
610.5044E+030.4292E+031.001.00
510.1388E+040.9516E+032.752.22
410.1365E+040.1182E+040.981.24
310.6322E+040.9639E+044.638.16
210.6507E+040.9791E+041.031.02(此值不宜小于0.8,不应小于0.65)
110.1241E+050.1098E+051.911.12
六、楼板设计与配筋控制原则
1)标准层板厚取值:
3.4m<板跨<3.8m时,板厚取100mm;
3.8m板跨4.2m时,板厚取110mm;
4.2m<板跨4.6m时,板厚取120mm;
板跨>4.6m时,与专业负责人确定。
高层部分核心筒内由于开洞较多,板厚不小心120mm。
管井、电梯前室、过道有预埋交叉套管时板厚建议取140mm(具体范围请找电专业协商)。
2)板跨不宜太小,建议小跨梁尽量不布(即使有降板或有隔墙),要充分发挥钢筋强度。
有隔墙而未设梁时,板配筋计算建议采用有限元程序进行核算;但结构配筋计算时把隔墙折算成相应板跨的面荷载。
3)楼板配筋按实际计算(办公楼单向板,短跨方向配筋适当放大):
C30楼板最小配筋率按0.18%,如果是单向板,受力方向的板底筋适当放大。
4)板支座与跨中配筋由计算确定,双向板按弹性算法计算。
支座负筋不宜超过计算面积的1.05倍,配筋不应超过计算面积的1.1倍。
板负筋:
负筋长度双向板负筋每向长度取Lx/4,Lx为双向板短向净跨度。
1)简支边板负筋构造配筋按GB50010-2010第9.1.6条规定执行且不小于φ8@200与板跨中配筋的1/3的大值;
各楼层平面角部区域(阳角,有板面拉通钢筋不用设置)及当Lx≥4.5m时,应在板跨中增设φ6@150的构造负筋。
与钢筋砼墙相邻的板按固端考虑。
5)异形板按有限元程序进行核算,角部另附加放射筋。
6)板配筋间距可以采用多种间距,不宜只考虑间距为100mm、150mm、180mm、200mm。
8)框架核心筒结构应注意按照高规9.1.4条规定设置角部双层拉通加强钢筋。
画板图(模板图)注意点补充:
(1)结构布置,注意建筑楼板长度是否需要设置后浇带的问题:
框架结构55米,框剪50米,剪力墙结构45米,如果超过这些数值要跟专业负责人商量。
(2)注意板图里面支座负筋长度的计算方法及起止长度的计算方式,按结构总说明。
七、梁设计与配筋控制原则
1、梁截面宽度不宜小于200mm,高宽比不宜大于4;梁截面高度取(1/10~1/15)梁的计算跨度,且不宜大于1/4梁的净跨。
2、框架梁支座不满足梁上部纵向钢筋的水平锚固长度0.4LaE时,画图时加构造垛满足锚固要求或采用机械锚固措施。
3、框梁全长顶面和底面应最少各配两根纵向钢筋,直径不应小于14mm(二级抗震)或12mm(三级抗震);顶面通长筋优先采用小直径钢筋。
4、当梁一端与剪力墙或柱相连而另一端与其它梁相连时,与柱墙相连端按框架梁的构造,
另一端按次梁构造。
5、剪力墙平面外框架梁水平段锚固长度不足时,除采取加强锚固措施外,应时当加强梁底配筋。
特别是办公楼单向板边的次梁,计算值往往偏小,底筋要适当放大。
6、次梁箍筋无加密区,当支座处配箍较大时,采用局部加密的方式处理。
7、梁架立筋除特别情况外,一般取212。
挑梁箍筋全长加密,间距为100。
架立筋及箍筋统一规定如下
梁架立筋:
●梁架立筋必须在梁集中标注中注明,并写入括号()中;
●梁跨6m时,架立筋取210;
●梁跨>6m时,架立筋取212;
梁侧面纵向构造筋:
梁腹板高度hw≧450mm时,在梁的两侧应沿高度每200间距设212构造钢筋。
(GB50010-2010第9.2.13条)梁宽较宽时,且应满足梁腹板截面面积x0.1%。
8、当梁高300mm时,箍筋配筋取6@150与计算值的大值,当梁高>300mm时,箍筋配筋取8@200与计算值的大值,梁支座与跨中配筋由计算确定,支座、跨中配筋不宜超过计算面积的1.05倍,支座、跨中配筋不应超过计算面积1.1倍。
9、塔楼梁配筋根据计算结果,宜根据实际计算结果按分层配筋。
10、当框支梁不满足抗剪要求时,优先水平加腋或竖向加腋的方法处理,不宜采用全长加大梁截面的方式。
11、框梁箍筋间距可以采用多种间距,如考虑间距为100mm、150mm、180mm、200mm。
12、框架梁纵筋按计算结果实配即可,不应超配。
13、梁上留洞应在平面图上表示。
14.框架核心筒连梁应满足高规9.2.4条规定(注意斜筋或暗撑做法)。
15.注意作为主楼的砍固端时,砍固端的梁、板、柱配筋(B地块主楼-2层顶板)应满足抗规6.1.14。
16.由于新规范版本程序pkpm计算时,如果梁配筋率超过2.5%不会出现提示,故检查模型时,应人工检查,梁配筋率不得超过2.5%。
17、楼梯间梯梁统一取200x350。
画梁图注意点补充:
(1)框架梁应用主筋拉通(4肢箍筋时,可以用架立钢筋),次梁跨度较大时,统一考虑用架立钢筋,节省造价。
(如果抗震等级为1,2级时,注意梁面通长钢筋不小于Asmax/4)
主梁的梁面通长纵筋尽量用小直径拉通。
(2)注意梁纵筋配筋率2%,2.5%时的相关规定。
(3)次梁两端点铰时,梁面支座负筋也不得小梁底的1/4;
框架梁梁底比梁面不小于0.3(一级为0.5),特别应注意长短跨梁时,短跨梁底筋较小时,要特别注意。
(4)挑梁梁面负筋,配筋值宜比计算值大20%,且相邻跨内侧框架梁支座负筋不得小于挑梁面筋。
挑梁底筋尽量用小钢筋,214(414,梁宽≥350时),并满足计算即可。
(5)注意如果框架柱截面尺寸较小时,梁纵筋直径不大于1/20柱宽。
(6)注意受弯剪扭时,箍筋及扭筋较大时的配筋方式。
(7)有梁上起柱时,配筋应适当放大,且注意是否需要设置吊筋,箍筋适当加密。
(8)框架梁支座负筋按计算值实配即可,不必再放大。
、
(9)梁上立柱处水平梁应按“转换梁”定义,跨度较大的转换梁结构布置及作法应与专业负责人协商确定.
八、剪力墙设计与配筋控制原则(再行细化)
1)剪力墙的截面厚度:
剪力墙厚度在满足计算的前提下,核心筒外的剪力墙厚度不小于300mm;并且核心筒外墙(仅单方向有墙)的墙厚应考虑垂直相交梁
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