框剪结构商住楼结构设计说明（word7页）

1、积石商贸城3#楼初步设计说明 广东建筑艺术设计院有限公司PAGE PAGE - 7 - 第七章 结构设计说明一、工程概况1、本工程为积石商贸城1#楼，工程位于临夏市积石山县城中心地段。项目基地南临临夏路，北临环城北路，西侧为大禹广场，总建筑面积为21450.60平方米；地上建筑面积为：18560.10平方米、地下室为车库，层高4.5m，建筑面积为：2890.50平方米。建筑主体高度69.95m，一三层为商铺，层高4.8m，四层以上为住宅，层高2.90m。主楼采用全现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，裙楼采用框架结构。二、设计依据1、结构设计使用年限为50年。2、自然条件21基本风压、雪压基本风压地面

2、粗糙度基本雪压Wo=0.35kN/m2B类So=0.35 kN /m222抗震设防的有关参数抗震设防烈度设计基本地震加速度值设计地震分组建筑场地类别7度010第三组类场地23场地标准冻深：0.8m3、场地的工程地质及水文地质条件1）初步设计依据的岩土工程勘察报告为甘建研地基基础工程有限责任公司2011年10月做的积石商贸城岩土工程勘察报告报告编号：20111062701080122。2）拟建工程场地位于积石山县大禹广场东侧，地面高程为2274.752279.20m，地貌单元属大河河床。3）根据勘探资料描述，场地土主要由杂填土，卵石组成。该场地地质结构自上而下依次为：(1) 杂填土：灰褐色，主要

3、成分为粉土、细砂、卵石，含少量生活垃圾，土质布均匀，松散，稍湿。场区普遍分布，厚度：0.401.20m；层底标高：2274.052278.70。(2) 卵石层：青灰色杂色,中密，稍湿湿饱和。颗粒含量约占50%65%，一般粒径3060mm，最大粒径超过150mm,含5%的漂石,颗粒级配较均匀，磨圆度较好，颗粒形状呈次园状。其间充填砂类土。母岩成分以变质岩和岩浆岩为主,层顶标高:2274.052278.70米。层厚19.4022.50m。(3)泥岩：灰黄色砖红色,中密，稍湿,属极软岩。上部1.20m为强风化，提取岩心呈碎块状，手捏易碎。以下为中风化干钻较困难，提取岩心呈块状或圆饼状，手捏不易碎。泥

4、质结构，层状构造，泥钙质胶结，与水易软化。成分以云母、岩土矿物为主。层顶标高:2254.652258.02米。层厚20.1023.00m。4）该场地抗震设防烈度为7度，基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组，场地属中软-中硬场地土, 场地类别为类。本工程以卵石层为基础持力层， 卵石变形模量Eo=45MPa 卵石承载力特征值fak=350KPa。 5）场地内地下水为潜水类型，水位埋深7.608.1米，由大气降水及高阶地水渗入补给，主要含水层为卵石层,水流流向由西北向东南。设计施工时可不考虑地下水对砼结构的影响。6）地基土对砼结构中的混凝土和钢筋具微腐蚀性。7）场地类别为类场地,场区内

5、无新的活动性断裂构造，场区内无冲沟、泥石流、滑坡等不良地质现象，属于建筑抗震有利地段。4、结构设计采用的有关规范、规程、标准建筑结构可靠度设计统一标准GB500682001；高层建筑混凝土结构设计规程JGJ32010；建筑抗震设计规范GB500112010；建筑结构荷载规范GB500092001（2006版）；建筑地基基础设计规范GB500072011；高层建筑箱形与筏形基础技术规范JGJ62011；混凝土结构设计规范GB500102010；混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476-2008；砌体结构设计规范GB50003-2011；建筑工程抗震设防分类标准GB502232008；工业建筑防

6、腐蚀设计规范GB500462008；建筑工程设计文件编制深度规定DB62/T2530122009；关于加强“5.12”汶川地震后我省城乡规划编制及房屋建筑和市政基础设施抗震设防工作的意见（甘建设2008249号）工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）2009年版三、建筑分类等级1）本工程结构的安全等级为二级。地基基础设计等级为乙级。2）高层住宅和商场抗震设防类别均为丙类，建筑抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组。场地类别为类，场地特征周期为0.45s。3）高层住宅部分框架抗震等级为二级，剪力墙抗震等级为二级，裙楼框架抗震等级为二级。4）建筑防火分类等级为二

7、级，耐火等级为二级,地下水防水等级为二级。5）混凝土结构的环境类别为：地面以上结构及地下室内墙、内柱（室内正常环境）为一类，地面以上挑檐等外露构件为二b类，地下室顶板为二a类。地下室的侧墙及底板为二b类。6）各构件混凝土保护层厚度：按混凝土结构设计规范表8.2.1条，钢筋混凝土构件中钢筋的混凝土保护层厚度环境类别墙（mm）梁（mm）柱（mm）C20C25C45C50C20C25C45C50C20C25C45C50一201515302525303030二a-2020-3030-3030b-2520-3530-3530 现浇板：15mm 基础梁：40mm，地下室底板及外墙：40mm；表1（砼耐久性

8、基本要求）：环境类别最大水胶比最低砼强度等级最大氯离子含量（）最大碱含量(Kg/m3)一0.60C200.3不限制二a0.55C250.23.0二b0.50C300.153.0四、主要荷载作用取值1屋面及楼面均布活荷载标准值类 别活荷载标准值（kN/m2）屋面不上人屋面05上人屋面20楼面起居厅、餐厅、卧室、厨房、卫生间物业值班、办公、管理用房、20消防疏散楼梯、商铺35阳台25电梯机房70注：（1）水箱及其它重大设备按实际荷载计算。（2）室外地面的活荷载标准值按10.0 kN/m2考虑。2、基本风压取0.35KN/m2；基本雪压取0.35KN/m2 3、地震作用： 建筑抗震设防烈度为7度，设

9、计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组。场地类别为类，场地特征周期为0.45s，结构阻尼比为0.05，多遇地震影响系数最大值0.08，旱遇地震影响系数最大值0.50。五、结构设计1、上部结构选型：1）本工程地面以上22层，地下一层。房屋高度为69.95米，属A级高度的高层建筑。2）上部结构采用全现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，主楼部分剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为二级。剪力墙底部加强区高度为-1层3层。裙楼部分采用全现浇钢筋混凝土框架结构，框架抗震等级为二级。3）标准层剪力墙面积占楼面面积的2.1%，楼层重量平均为13.1kN/。4）楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板式楼盖。 5）地

10、下一层外墙300mm厚，内墙300mm厚，楼层侧向刚度大于地上一层侧向刚度的2倍，+0.000楼板厚度180mm，满足规范中对+0.000楼板作为上部结构嵌固端的要求。2、1）结构高宽比：H/B=5.8、L/B=4.3、L/Bmax=0.23、l/b=0.38，均能满足规范要求。3、 防震缝的设置1) 主楼与商场在地上设防震缝隔开，缝净宽100mm，在地下部分两相邻框架柱及外围墙体，现浇板浇筑在一起。2)地下室不设防震缝，采用施工后浇带，缝宽800mm，待主体施工完毕两个月后采用C40微膨胀砼浇筑。（后浇带位置见基础平面图）4、建筑物持力层的选择和基础选型拟建场地卵石层埋深较浅，层位稳定且承载

11、力较高，故本工程选择卵石层作为持力层。高层部分基础采用钢筋混凝土平板式筏形基础，商场基础采用独立基础+构造防水底板，基础嵌固端取地下室顶板。5、主要选用图集1）混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图11G101-1、11G101-2、11G101-3；2）02系列结构标准设计图集DBJT25-98-2002。6、其他技术措施（1）地下结构防水措施地下室防水等级为二级，地下室外墙、底板均采用防水砼，防水砼的设计抗渗等级均为P8。（2）基础回填土及场地填土有关要求：场地填土及基坑回填土应在地下室施工完毕后进行。其中对基坑回填土，压实系数不应小于0.95；对场地填土，为满足对建筑物在地面

12、以下形成有效嵌固以及为其上所附的道路、管网及室外附属设施提供必要的地基承载力，压实系数不应小于0.95。（3）地下部分外墙及基础混凝土防腐要求：地基土对砼结构中的混凝土和钢筋具微腐蚀性，筏板垫层采用C20混凝土，厚度为150mm。（4）地下室顶板 厚度取180mm；屋面板厚度取120mm，双层双向配筋。（5）筏板大体积混凝土施工要求：大体积混凝土可采用掺合料和外加剂改善混凝土和易性，减少水泥用量，降低水化热，其用量应通过试验确定。（6）基坑开挖时应采取可靠支护措施。(7)短柱采取以下抗震构造措施：在柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱，并沿柱全高采用井字复合箍，箍筋间距不大于100mm,肢距

13、不大于150mm,直径不小于12mm，体积配箍率不小于1.5%。（8）施工地下结构时须严格控制砼水灰比，控制砂石含泥量，在砼中掺加适量膨胀剂，并加强养护。（9）对温度应力较大部位的构件，加强配筋构造措施，如屋面板采用双层双向配筋，每层每向配筋率不小于0.25%，外露框架梁在梁侧增设纵向温度筋等；屋面女儿墙、阳台拦板等每隔12米左右设置一道20mm宽的竖向伸缩缝，缝内填柔性材料，屋面保温层选择性能较好的材料，在满足热工计算的基础上厚度适当增大，并确保施工质量。严格控制混凝土所用砂石的含泥量，水灰比，适当延长拆模时间，拆模后要加强养护。（10）严格按照有关规范、规程加强构造设计，如：所有剪力墙两端

14、均设暗柱或端柱，楼层处设暗梁，形成剪力墙边框，增强结构的整体性。填充墙按规范要求设墙体拉结筋，超高超长处按规范要求设构造柱或连系梁，短柱箍筋全高加密等。柱及剪力墙暗柱采用复合箍，并控制箍筋间距，提高柱体积配箍率，以增加柱延性。（11）填充墙应与框架柱或构造柱可靠连接，应沿墙全高每隔500mm设26拉筋沿墙通长，遇门窗洞口时切断。墙长大于5m时，墙顶与梁宜有拉接；墙长超过层高的2倍时，宜设置钢筋混凝土构造柱；墙长超过4m时，墙体半高宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。（12）建筑物地下部分外墙均采用钢筋混凝土墙，起挡土墙和防水等作用。地下室防水采用结构自防水与建筑外防水相结合的方法

15、，施工时添加补偿收缩砼，兼起防水和降低水化热、减少砼收缩裂缝的作用。7、混凝土：7.1 混凝土强度等级构件部位混凝土强度等级备注积石商贸城1# -4.70020.150标高墙、梁、柱、板C35地下室外墙采用抗渗等级为 P8级的防水混凝土20.15074.00标高墙、梁、柱、板C30楼梯C30基础垫层C20基础底板C35采用抗渗等级为P8级的防水混凝土构造柱、圈梁、现浇过梁C208材料8.1非承重砌体墙体材料砖强度等级砂浆强度等级0.000以下实心粘土砖MU10实心粘土砖M5级水泥砂浆0.000以上KM空心砖MU10M5级混合砂浆要求：空心砖容重小于10kN/m3，砌筑等级为B级。8.2户内隔墙

16、采用GRC轻质墙板。8.3 钢材要求：1）型钢、钢板、钢管：Q235-B 2）钢筋：热轧钢筋HRB400级（用于梁、柱、墙主筋）。热轧钢筋HPB300级（用于板钢筋，梁、柱箍筋）。焊条采用E55。3）钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25，钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。8.4钢筋接头 筏基钢筋采用A级等强剥肋滚压直螺纹机械接头；柱纵筋和梁贯通筋墙体分布筋采用搭接接头。8.5、构件尺寸具体详见结初图。9、结构计算上部结构计算采用的程序为中国建筑科学研究院编制

17、的PKPM系列多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE（2011.9月版）。 按考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用计算，24个振型，固定端取在+0.000处，梁刚度增大系数按2010规范取值，连梁刚度折减系数0.50，梁柱重叠区考虑为刚域，周期折减系数0.80，模拟施工3，刚性楼板假定。9.1 主要计算结果及分析 主楼：(1)自振周期等指标见下表。前6个振型周期(秒)振动转角平动系数(X+Y)扭转系数2.40900.031.00 ( 1.00+0.00 )0.001.279490.041.00 ( 0.00+1.000.001.16142.250.01 ( 0.01+0.00

18、)0.990.5003145.900.86 ( 0.59+0.27 )0.140.490560.710.96 ( 0.23+0.73 )0.040.4747176.180.19 ( 0.18+0.00 )0.81楼层层间最大位移与层高之比地震作用X方向最大值Y方向最大值1/1207 (第9层)1/2416(第15层)风荷载X方向最大值Y方向最大值1/6377 (第9层)1/8076(第15层)地震作用下最大层间位移与层间位移平均值之比X方向最大值(考虑偶然偏心5%)Y方向最大值(考虑偶然偏心5%)1.12(第2层)1.21 (第3层)2) 结构第一扭转振型周期和第一平动振型周期的比值为0.69

19、，小于0.9，满足规范要求。3) 在考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用下，楼层最大层间位移和层间位移平均值的比值，在X方向部分楼层有大于1.2的情况，但均满足不应大于1.5的规范限制要求，这说明结构在局部楼层有平面扭转不规则的情况。4) 楼层侧向刚度均不小于上部楼层的0.7倍，满足规范要求，属竖向规则结构。5）地震作用下，底层框架承担的弯矩为总倾覆弯矩的40.62%（X向）和30.77%（Y向）。框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%，按一般框架剪力墙结构设计。6) 结构承载力和变形计算结果无超筋超限的情况。7) X向楼层最小剪重比=2.36%, X 方向的

20、有效质量系数:99.89%; Y向楼层最小剪重比=2.38%, X 方向的有效质量系数:99.80%;8) 按照高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 32010的5.4.1条进行结构整体稳定验算。根据PKPM的计算结果，结构刚重比X向刚重比 EJd/GH*2= 4.22 (X向)、Y向刚重比 EJd/GH*2= 12.57 (Y向)，该结构刚重比EJd/GH*2大于1.4,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算，该结构刚重比EJd/GH*2大于2.7,可以不考虑重力二阶效应。9) 用于舒适度验算的结构阻尼比为2%结构舒适性验算结果： X向顺风向顶点最大加速度(m/s2) = 0.017 X向横风

21、向顶点最大加速度(m/s2) = 0.014 Y向顺风向顶点最大加速度(m/s2) = 0.043 Y向横风向顶点最大加速度(m/s2) = 0.014最大加速度max均小于0.05(m/s2)，满足舒适度要求。9.2 商场1)自振周期等指标见下表。前6个振型周期(秒)振动转角平动系数(X+Y)扭转系数0.78801.040.99 ( 0.99+0.00 )0.010.770191.311.00 ( 0.00+1.00 )0.000.6746 18.940.02 ( 0.01+0.00 )0.980.212448.580.83 ( 0.37+0.47 )0.170.2912138.491.00 ( 0.56+0.44 )0.00 0.2766 48.160.17 ( 0.07+0.09 )0.83楼层层间最大位移与层高之比地震作用X方向最大值Y方向最大值1/