昆明彼岸项目结构设计技术总结-代君正Word格式.doc
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4、荷载取值
⑴基本风压按50年一遇的风压值WO=0.30KW/㎡,地面粗糙度类别为B类,风荷载体型系数取1.3。
⑵楼面活载取值按<
<
建筑结构荷载规范>
>
,注意:
消防疏散楼梯取3.5kN/㎡,地下室顶板如无覆土时施工活载不小于10kN/㎡,计算地下室外墙时室外地面荷载取10kN/㎡(车道要考虑行车荷载),高层的裙房屋面施工活载不小于4.0KN/㎡,电梯机房楼面7.0kN/㎡,其他补充荷载详见《全国民用建筑工程设计技术措施(结构)》中P11~P19页。
⑶恒荷载取值
①标准层楼板(板上隔墙按折算荷载输入)
a、普通楼面(卧室、餐厅、客厅等):
100厚板:
0.1×
25+1.0(地面层)+0.025×
20(板底抹灰)=4.0kN/㎡
120厚板:
0.12×
25+1.5=4.5kN/㎡
110厚板:
0.11×
25+1.5=4.25kN/㎡
130厚板:
0.13×
25+1.5=4.75kN/㎡
140厚板:
0.14×
25+1.5=5.0kN/㎡
150厚板:
0.15×
25+1.5=5.25kN/㎡
b、阳台、入户花园、厨房、卫生间等降板处按实际填充面层厚度计算(填充材料容重不大于10kN/m3)。
入户花园不覆土。
c、屋面(板厚120):
25+0.25×
20+0.50=8.5kN/㎡
d、公共楼梯间:
按踏步、梯板实际荷载投影计算,取8.0kN/㎡
②地下室顶板按实际覆土厚度计算,注意要考虑板底的管线自重荷载,消防车道必须考虑消防车的荷载。
③梁上墙体荷载(墙体材料为混凝土多孔砖)
a、200厚墙:
2.90kN/㎡
b、100厚墙:
1.90kN/㎡
c、玻璃幕墙:
1.0kN/㎡
(带门窗的墙按门窗所占面积进行折减)
二、结构材料
1、钢筋种类及级别:
1)板受力筋、梁柱箍筋采用Ⅰ或II级钢(Φ8、Φ10);
梁柱主筋采用Ⅲ级钢(Ф16及Ф16以上);
墙主筋、梁架立筋及腰筋采用Ⅱ级钢(Ф12、Ф14);
构造柱、板分布筋、墙拉筋采用I级钢Ф6。
2)钢筋直径Φ8及Φ8以下的采用Ⅰ级钢;
直径Φ12、Φ14的采用Ⅱ级钢;
直径Φ16及Φ16以上的采用Ⅲ级钢。
2、砼:
梁板砼级别采用C25~C35;
墙柱砼级别采用C25~C35;
3、砌体:
混凝土多孔砖(容重13kN/m3)
三、结构体系计算分析
1、本工程采用中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件(SATWE2006.03版)进行分析计算。
弹塑性静力分析采用PUSHOVER分析程序PUSH(2005.06版)。
2、计算时嵌固端多层取在基础顶面;
高层取在地下室顶板。
3、总信息中的几个重要的参数及开关:
⑴构件容重WT=26。
⑵周期折减系数:
框架0.7;
框剪0.85;
剪力墙0.9~1.0。
⑶0.2Q0调整:
高层框剪结构要进行调整。
⑷计算振型数:
保证有效质量系数大于90%。
⑸梁端弯矩调整系数:
0.85。
⑹梁跨中弯矩放大系数:
1.0(考虑活荷载不利布置)。
⑺连梁刚度折减系数:
0.7。
⑻梁刚度增大系数:
边梁1.5,中梁2.0。
⑼梁扭矩折减系数:
0.6。
⑽柱配筋按单偏压计算,但角柱必须按双偏压复核。
⑾高层必须考虑偶然偏心作用,对质量和刚度不对称、不均匀的结构应计算双向水平地震作用下的扭转影响,采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法;
多层考虑双向地震作用。
计算结构位移时必须假定楼板为刚性板,可不考虑偶然偏心作用。
⑿梁柱重叠部分简化为刚域。
⒀结构重要性系数:
1.0。
⒁全楼地震调整系数:
⒂上部结构梁保护层厚度25,柱保护层厚度30,地下构件按规范取值。
⒃转换梁必须单独定义,角柱、框支柱以及其他特殊构件也要单独定义。
⒄坡屋顶、错层结构要按实际情况输入,不能简化。
⒅本工程抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度值为0.20g,小震作用下的水平地震影响系数最大值和特征周期为0.128和0.55秒,大震作用下的水平地震影响系数最大值和特征周期为0.82和0.60秒,设计地震分组第二组,场地为III类建筑场地,建筑物重要性类别丙类,结构的抗震措施必须按现行《建筑抗震设计规范》八度的有关规定进行设计,框架结构抗震等级为二级,框剪结构中的剪力墙为一级,框架为二级。
四、图纸要求
1、一张图纸一个电子文件名,方便存档。
图名统一如下:
⑴目录、结构设计总说明。
⑵通用图。
⑶基础平面布置图、基础大样图、桩平面布置图、桩身大样图、承台布置图、承台大样图、基础梁平面布置图、墙柱定位图、墙柱表、各层结构平面及板配筋图、各层梁配筋图、楼梯结构布置图、节点大样图。
2、每张图的文字说明均统一,详见统一图。
3、模板和板配筋表示在一张图上;
降板填充统一;
板钢筋表示方法统一;
坡屋面要求画剖面,标清楚标高关系;
墙柱定位图不填充;
高层底部加强区的暗柱填充,约束边缘构件只在墙柱表中画出暗柱,其它拉筋加密区在定位图上画出并文字说明拉筋大小间距;
梁配筋用平法表示;
梁标注、楼层标高表及说明统一;
节点大样均统一;
梁上柱均按框架柱的构造要求。
4、图层、图幅及文字要求
⑴线型及颜色
梁线:
4号色。
墙柱:
2号色。
基础(桩):
5号色。
钢筋:
6号色(细线)。
尺寸:
3号色。
轴线:
1号色。
填充:
8号色。
⑵说明文字:
白色(7号色),字高400;
图名文字白色,字高800;
图中其它文字:
汉字300高,数字250高。
⑶字型:
ZBTXT·
SHXZBHZ·
SHX
(图中除图框外不能出现其他字型)
⑷图幅与建筑专业统一,能用A1就尽可能用A1。
昆明彼岸项目审图公司及甲方意见
一、带转换的复杂单体要采用两种不同力学模型的程序复核。
二、输入参数
1、周期折减系数:
框架结构0.7;
剪力墙:
0.9~1.0。
2、梁刚度放大系数:
多层结构边框梁1.5,中框梁2.0;
高层建筑可不分中边框梁1.3~1.5。
3、高层框剪结构要进行0.2Q0地震作用调整计算,控制0.2Q0。
4、输入参数按结构实际情况,不能假设太多,建模也要按实际情况。
5、多层采用两个方向的地震作用下的扭转耦连计算;
高层一定要考虑偶然偏心(可不做为位移比的控制条件)。
6、高层的剪力墙布置原则:
框架—剪力墙结构主要剪力墙要承担70%以上的倾覆力矩,如果低于50%则需要调整。
楼板开洞较多时应采用弹性楼板计算,用两个不同的力学模型计算,发现薄弱层,采取加强措施。
剪力墙力图做到长短均匀一致,过长的墙可采用开洞的方法适当削弱。
7、多层的长柱不合理,引起梁支座弯矩太大,应调整柱截面,适当在转角加剪力墙,体系改为框剪结构,底层加剪力墙也可以,以减小梁柱的配筋,降低造价,位移比控制如下:
剪力墙倾覆弯矩
0%
10%
20%
30%
40%
50%
位移比
1/550
1/600
1/650
1/700
1/750
1/800
8、坡屋顶按实际情况输入,不能简化成平面梁板。
9、转换(梁上抬柱)应注意以下几点:
⑴竖向刚度不能突变;
⑵抬柱的梁两个方向要有拉结;
⑶楼板刚度要加大,梁上柱底内力要放大1.5倍,梁按框支梁考虑;
⑷退台的转换梁要单独计算、加强。
三、输出结果:
1、周期比控制:
⑴在位移满足的条件下不要太刚,让平动周期合适。
⑵剪力墙适当布置在扭转较大的位置(在刚度基本不变的情况下),让扭转刚度增大。
2、考虑偶然偏心时的楼层最大水平位移、层间位移与该楼层位移平均值的比值控制:
最好小于1.2,不能大于1.3,如果在1.3~1.5之间则认为是特别不规则,要补充计算。
3、层间刚度满足要求:
上层/下层≥70%。
层间位移比满足规范限值要求。
4、剪切刚度比要满足要求,不要产生过大的突变。
5、剪力墙超筋时可在墙上开结构洞适当削弱剪力墙,可以按实际计算结果配筋(详《抗规》第6.1.3条和《高规》第6.1.7条)。
6、地下室顶板作为塔楼嵌固端时,塔楼下地下一层的抗震等级应按上部结构采用,超出塔楼部分且无上部结构的抗震等级按三级,地下室柱配筋比首层柱配筋加大10%,顶板厚度不小于180,双层双向配筋,每层每个方向的配筋率不小于0.25%,砼等级不小于C30,地下室与上层的剪切刚度比大于2。
四、地基基础:
1、高层部分用Φ400,壁厚95的预应力管桩,当持力层为第4层粉土夹粉砂层,桩长不大于20米时,单桩承载力特征值可达到900~1000KN。
2、多层部分采用天然地基上的浅基础(独立柱基或片筏基础)。
3、基础埋深要满足规范要求,地下室底板、侧墙的后浇带内要设超前式止水钢板。
单层车库底板下在浇垫层前铺设一层50厚的松散沙层,不夯实;
洋房地下室与车库地下室之间设后浇带。
五、甲方要求:
1、高层(含地下室)不包括外围构件的用钢量控制:
55kg/㎡。
多层与洋房尽可能调整方案至合理、经济,尽可能节约造价,能省则省。
设计施工过程中碰到的一些问题总结
一、花园洋房及联排别墅:
1、本工程场地由于市政规划的需要,须在现有自然地面大面积填2~3米深的填土,才能达到室内(±
0.000)设计标高,经过与甲方及建筑专业多次协商沟通,决定花园洋房和别墅的底层均设地下室,作为首层商业的赠送面积和车库,这样一来既解决了结构专业基础埋深和持力层的问题,也解决了建筑的使用问题。
不过,要求场地先大面积回填至设计室外地面标高,然后再开挖基坑,让大面积回填带来的沉降发生在前,而不能发生在房屋建成以后,施工顺序不能颠倒。
2、由于甲方对本工程的土建造价提出了严格的要求,且花园洋房及别墅的建筑平立面复杂多变,层层退台,层层转换,又加上是八度抗震区,III类场地土,地震作用非常大,所以其结构形式经过多轮的反复计算,进行各种结构方案的经济性比较,同时参考审图公司的意见,最后确定为有少量长墙的框架—剪力墙结构,长墙可以吸收较多的地震作用,框架的地震作用大大减小,梁柱截面尺寸大大减小,配筋也大大减小,达到了预期的效果,甲方也很满意。
注意剪力墙及暗柱的配筋必须按计算配,不能只满足构造要求。
3、由于是八度区,III类场地土,地震作用计算很难通过,周期比和位移比很难算过,对于这种多层洋房,剪力墙要尽可能对称布置,最好布置在建筑物的周边端头,框架梁尽可能拉通,拉不通就设暗梁,梁柱截面取值合理,特别是周圈的框架梁,对抗扭是很有效的。
梁上抬的柱应按框架柱设计,托梁要按转换梁设计。
二、高层商住楼
1、本工程地下水位较高,地下室长约200米,地下室底板至顶板在塔楼与塔楼之间均设超前止水后浇带。
2、本工程高层建筑桩基础采用预应力混凝土管桩,参考昆明当地的经验值,最终确定单桩承载力特征值为900KN,设计桩长(有效长度)为22米,桩端持力层为粉土夹粉砂层。
施工过程中,很多桩压至8~10米左右就无法继续施压,造成了爆桩断桩,且范围分布不均,无规律,经勘探、监理、设计以及审图公司等单位仔细探讨研究,结合地质报告及昆明当地的施工经验,一致认为是场地分布有上下两层硬土层(粉土夹粉砂层和砾砂层),上层硬土层仅局部分布,设计选用的持力层是下层土,所以最后采取了引孔措施,解决了沉桩困难的问题,同时也保证了沉桩质量。
3、试压桩过程中发现桩压至设计桩长22米时的压桩力很小,根本达不到设计压桩力(单桩承载力的2.2倍)的要求,继续往下压至桩长33米,压桩力还是很小。
后来经过静载试验检测,桩的承载力均满足设计要求。
经分析研究认为这是由于场地土的特殊性造成的,该场地土以饱和粘性土和粉土为主,管桩初始压桩力很小,但后期恢复的摩阻力很大,经过一定时间的恢复,桩的承载力也能达到设计要求。
基于此种原因,后面的桩就将压桩标准改为以桩长(桩端标高)控制为主。
后经高应变动测检测,桩的承载力均满足设计要求。
4、高层住宅的建筑平立面极其复杂,外挑构件很多,复式楼板开洞太多,计算除采用了弹性楼板假定,同时还进行了弹塑性静力分析。
经过多轮的调整优化,计算结果均满足了规范要求。
由于地处八度区,还进行了抗震设防专项审查。
2007年3月
昆明彼岸项目组
9
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