连云港框架核心筒商业楼结构设计说明

PAGE1PAGE9第五篇结构设计说明一、工程概况1、本项目位于连云港市新海新区，花果山大道以东，凌州东路以南。本期建筑物主要为办公楼和商业裙楼，主楼地下一层，地上32层，结构型式为钢筋混凝土框架核心筒体系，建筑高度80.1米，裙楼为框架结构，地下一层，地上3层，建筑高度15.3米。主楼地下室与裙楼地下室连为一体，上部设缝分开，缝宽100mm。拟建项目地下一层平时为停车库，战时部分区域为核六级、常六级二等人员人防掩蔽工程，主楼地上主要为办公，裙楼地上主要为证券交易所。二、建筑结构的设计使用年限、安全等级、耐久性建筑结构的设计使用年限和安全等级结构的安全等级二级地基基础的设计等等级甲级设计使用年限50年地下室防水设计等等级一级抗震设防类别丙类建筑耐火等级一级建筑基坑侧壁安全全等级二级混凝土结构的环境境类别及耐久久性设计地下室外围构件、有有覆土的地下下室顶板及其其它与土壤直直接接触的构构件、水池、外外露的混凝土土女儿墙、雨雨篷等构件为为三b类，其余均均为一类。混凝土中钢筋的保保护层厚度应应满足相关规规范的要求，各各部分主筋混混凝土保护层层厚度同时应应满足不小于于钢筋直径的的要求。地下下室混凝土最最大含碱量应应小于3kg/mm,最大氯离子子含量应小于于0.1%，最大水胶胶比0.4，地上工程程混凝土最大大氯离子含量量小于0.3%，最大水胶胶比0.6.三、自然条件3.1风、雪荷载基本风压（50年年一遇）地面粗糙度基本雪压（50年年一遇）0.55KN/㎡㎡B类0.44KN/㎡3.2抗震设防的有关参数抗震设防烈度设计基本地震加速度设计地震分组场地特征周期建筑场地类别7度0.1g第三组Tg=0.655(s)Ⅲ类3.3、工程地质勘查报告资料3.3.1《工程地质勘察报告》单位、编号、日期：勘察单位名称勘察报告编号（详详勘）勘察报告日期江苏省文博建筑设设计有限公司司KC20160110052016年3月3.4工程地质条件本工程的地质条件如下：3.4.1场地位置及环境和地形地貌拟建工程位于连云港新海新区境内，气候湿润，四季分明，工程所在地属于滨海相沉积地貌，地势较平整。3.4.2土层地质概述根据区域地质资料，简述如下：勘察区在区域上隶属于华北地层区。上部为第四系全新统滨海、海陆交替相（Q4m+mc）淤泥质土及粘性土，下部为上更新统冲洪积（Q3al+pl）粘性土及砂土,基底为元古界（Pt）风化片麻岩。3.5岩土物理力学指标（主要受力层范围）土层编号土层名称土层简要描述土层厚度地基承载力特征值值2黏土灰黄色,湿,软～～可塑,土质均匀,切面光滑,干强度及韧韧性中等，0.9～2.5503-1淤泥流塑,饱和,略臭,土质均匀,切面光光滑,干强度及韧韧性低1.3～3.0403-2淤泥软～流塑,饱和,,略臭,土质均匀,切面光滑,干强度及韧韧性低。2.8～6.1453-3淤泥混砂流塑,饱和,土质不均,混砂和和贝壳碎屑,干强度及韧韧性低。0.8～3.0504黏土黄褐色,湿,可塑塑,土质均匀,切面光滑,干强度及韧韧性中等0.4～2.0605黏土黄褐色,湿,可塑塑,土质均匀,切面光滑,干强度及韧韧性中等1.1～3.21506含碎石粘土硬塑,土质不均,干强度度及韧性中等等0.7～2.82807黏土硬塑,土质较均,切面光光滑,干强度及韧韧性中等，局局部缺失0.3～1.42208含碎石粉质粘土硬塑,土质不均0.9～3.23209粉质黏土硬塑,土质较均,切面较较光滑,干强度及韧韧性中等，局局部缺失0.7～2.226010粉砂密实,颗粒不均0.8～1.935011全风化片麻岩密实,原岩结构构造均已已破坏0.6~1.840012强风化片麻岩原岩结构构造大部部分破坏,鳞片变晶结结构,片麻状构造造1.5~2.760013中风化片麻岩原岩结构构造部分分破坏,岩芯呈短柱柱状未穿透1000桩基设计参数地基土承载力特征值及相关参数经验值层号岩土名称预制桩钻孔桩抗拔系数（λ）极限侧阻力标准值qsik(kPaa)极限端阻力标准值qpk(kPa))极限侧阻力标准值值qsik(kPaa)极限端阻力标准值值qpk(kkPa)⑵黏土1917⑶-1淤泥76⑶-2淤泥1513⑶-3淤泥混砂98⑷黏土25280.8⑸黏土621000583000.8⑹含碎石黏土753000707500.8⑺黏土702000656000.8⑻含碎石粉质黏土903500858750.8⑼粉质黏土753200708000.8⑽粉砂8040007510000.8⑾全风化片麻岩10050008012500.8⑿强风化片麻岩160800014020000.8⒀中风化片麻岩/////3.6水文地质条件及防水设计、抗浮水位的确定（1）本场地环境类型为Ⅱ类，根据区域水质资料，在干湿交替情况下，地下水对混凝土结构弱腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具有中等腐蚀性；长期浸水条件下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋及混凝土有微腐蚀性。（2）基础设计地下水位抗浮确定：依据地质报告及场地标高，暂按黄海高程4.3米.4、场地地震安全性评价：暂无。5、建设单位提出的与结构有关的符合标准、规范、法规的要求：无。四、本工程结构设计采用的主要标准及法规《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）(2016年版)《建筑桩基技术规范》）（JGJ94-2008）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）5、建筑及设备初步设计图纸五、主要荷载取值1、楼面及屋面均布荷载标准值(kN/㎡)±0.000楼板板、室外地面面5.0电梯机房、空调机机房7.0办公2.0库房5.0走道、卫生间2.5地下停车库4.0消防楼梯、电梯前前室证券交易所3.5上人屋面2.0厨房4.0不上人屋面0.7水泵房、变配电房房10消防车道20注：1）水箱及其它中档设备按实际荷载计算2）一般情况下，室外地面的荷载按5KN/㎡考虑，有特殊较重荷载时，按实际情况考虑。2、建筑隔墙恒载标准值（包括墙体双面抹灰各20厚）墙体部位墙体材料块体容重（kg//m3）±0.000以下下非承重墙地下室内190混凝土空心心砌块≤1100与水土直接接触墙墙体200/240混混凝土实心砖砖≤2400±0.000以上上非承重墙外墙240自保温砖≤1200内墙190加气混凝土土砌块≤110090加气混凝土砌块≤650人防地下室等效静荷载标准值（核六级、常六级取大值）类别人防等效静荷载标标准值（KN/㎡）顶板70（核六级）底板25（核六级）外墙50（核六级）门框墙240（核六级）出入口临空墙160（核六级）主要出入口楼梯踏踏步与休息平平台60（核六级）与普通地下室相邻邻钢筋混凝土土墙110（核六级）六、结构选型及主要构件截面尺寸1、抗侧力结构体系本工程抗震设防烈度为7度，抗震设防类别为标准设防类，设计基本地震加速度值为0.1g，设计地震分组为第三组，建筑场地类别为Ⅲ类，场地特征周期为0.65s,多遇地震时水平地震影响系数最大值0.08.1）主楼部分地下一层，地上21层，局部电梯机房、上屋面楼梯凸出屋面一层，建筑高度80.1米，采用钢筋混凝土框架-核心筒体系。a.结构抗震等级依据现行《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》，本工程上部结构及地下一层框架抗震等级为二级，核心筒剪力墙抗震等级为二级。b．建筑物最大高宽比：2.3（80.1/34.2=2.3<7）c.剪力墙底部加强部位：地下一层～地上四层（-6.000～14.950）d.轴压比限值上部结构及地下一层框架柱轴压比限值：0.85剪力墙轴压比限值：0.62）裙楼部分a.地下一层，地上3层，建筑高度15.3m，采用现浇钢筋混凝土框架结构。b.结构抗震等级根据现行《建筑抗震设计规范》，本工程地上及地下一层框架抗震等级为二级。轴压比限值框架柱：0.852.2屋盖及楼盖体系所有单体屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。柱网尺寸、层高1）主楼a.主要柱网尺寸：8.4x9.4、8.4x6.6。b.层高：地下一层：5.9m一层：6.0m二～三层：4.5m四层以上：3.6m机房层：5m构架层：5m主要构件尺寸参见相应单体图纸。七、地基基础设计根据岩土报告的建议，结合上部结构的荷载、柱底内力，本工程拟采用预制方桩基础，持力层为全风化片麻岩层；抗浮设计：纯地下室部分抗浮不足，采用预应力方桩抗浮。八、结构分析1、本工程采用的结构整体分析软件为：多层及高层建筑结构空间有限元分析软件-SATWE。编制单位：中国建筑科研研究院，版本号：2010V2.2。基础计算：采用的分析软件为：基础工程计算机辅助设计软件JCCAD编制单位：中国建筑科研研究院，版本号2010V2.2。2、本工程结构分析采用的计算模型：结构空间有限元分析软件-SATWE。整体计算嵌固部位：基础顶主要计算参数及计算结果总信息主楼结构材料信息钢筋混凝土结构混凝土容重（KNN/m3）27钢材容重78水平力的夹角0地下室层数1竖向荷载计算信息息按模拟施工加载33计算方式风荷载计算信息计算X、Y两个方向的风荷载载地震力计算信息计算X、Y两个方向的地震力力结构类别框架-核心筒结构裙房层数4层基本风压内力计算0.555X1.11变形计算0.555地面粗糙度B体系系数1.3地震信息主楼扭转耦联信息耦联计算振型数21地震烈度7场地类别Ⅲ类设计地震分组第三组特征周期0.65（S）多遇地震影响系数数最大值0.08罕遇地震影响系数数最大值0.50框架的抗震等级二级剪力墙的抗震等级级二级活荷载质量折减系系数0.5周期折减系数0.85结构阻尼比（%）5.0是否考虑偶然偏心心是是否考虑双向地震震扭转效应是活荷载信息主楼及裙房考虑活荷载不利布布置的层数考虑柱、墙活荷载是否否折减按规范折减传到基础的活荷载载是否折减按规范折减调整信息主楼中梁刚度放大系数数按2010规范取值值梁端弯矩调幅系数数0.85连梁刚度折减系数数0.7全楼地震力放大系系数1.00.2Q0调整起起止层号1～21a)周期主楼振型号周期转角平动系数（X+YY）扭转系数12.1296.460.89（0.888+0.001）0.1121.996.950.92（0.000+0.992）0.0831.67103.200.19（0.112+0.007）0.81Tt/T1=0.664地震作用最大的方方向=35.3（度）b)位移、剪重比主楼X向地震力作用Y向地震力作用最大层间位移△△d=2.672.75最大层间位移角△△d/h=1/12371/1099最大位移与平均层层间位移的比比值1.311.17最大层间位移与平平均层间位移移的比值1.341.30地震作用基底剪力力Qx=((KN)114959.22914099.555剪重比：Qx/GGe=1.83%1.73%有效质量系数96.44%95.29%c)风荷载作用下各楼位移角主楼X向风荷载作用1/2646Y向风荷载作用1/1872d)整体稳定验算结果主楼主楼X向刚重比EJd//GH**22=4.54Y向刚重比EJd//GH**22=3.98该结构刚重比EJJd/GH***2大于1.4，满足高规规（5.4.4的整体稳定定验算）该结构刚重比EJJd/GH***2大于2.7，可以不考考虑重力二阶阶效应e)结构竖向规则性验算结果主楼Ratio-(x)=1.34Ratio-(y)=1.30经电算分析，本工程主楼各层侧向刚度与上一层相应塔侧移刚度90%、110%或者150%比值,满足高规3.5.2的要求。f)框架-核心筒结构框架抗倾覆力矩验算结果：层号塔号框架柱31X26.39%Y29.02%21X24.06%Y26.91%11X22.59%Y24.35%经电算分析，框架-核心筒结构在规定的水平力作用下，框架部分的地震倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的50%，大于结构总地震倾覆力矩的10%，满足《高规》第8.1.3条的要求，按框架-核心筒结构进行设计。g)主楼塔楼偏置首层质