结构初步设计说明.docx

1、结构初步设计说明1 工程概况本工程为xxxxx地块D-1、D-2、D-A楼。位置详见修建性详细规划总平面图。 本工程一六层为商铺和餐饮，一层高为5.5米；二六层层高为5.1米；D-A楼六三十层为住宅， D-2楼七十九为酒店，二十二十八层为办公。D-A楼与D-1楼、D-2楼与D-1在地下室顶板处设抗震缝（抗震缝为200mm）分开。其它信息如下表所示：结构层数结构形式高度备注地下部分2其中，D-A主楼地下三层地上部分D-A31剪力墙97.45mD-15框架剪力墙33.70mD-230框 筒122.80m含2层避难层本工程设计标高0.000相当于绝对标高18.00（黄海高程）。 2 主要设计依据本工

2、程采用国家现行有效的设计规范、规程、统一标准及工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）作为不能违反的法规，同时考虑当地及工程实际情况，部分采用地区性规范等，作为设计依据。xxx地震安评工程研究院2011年十月提供的xxxx项目工程场地地震安全性评价报告。2.1 主要的设计标准、规范及规程等建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001中国地震动参数区划图 GB18360-2001 建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-2008建筑结构荷载规范 GB 50009-2012混凝土结构设计规范 GB 50010-2010高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010砌体结构设计规范 G

3、B 50003-2012钢结构设计规范 GB 50017-2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81-2002建筑地基基础设计规范 GB 50007-2012高层建筑筏形与箱形基础技术规范 JGJ 6-2011地下工程防水技术规范 GB 50108-2008建筑变形测量规程 JGJ/T 8-2007高强混凝土结构技术规程 CECS 104：99高层民用建筑设计防火规范（2005年版） GB 50045-95混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50204-2002（2011年版）建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB 50202-2002建筑工程设计文件编制深度规定（2008年版）全国民用建

4、筑工程设计措施结构（2009年版）2.2 主要设计资料地质资料：甲方提供的由日照市城乡建设勘察测绘院有限公司2012年11月完成的东关北路改造拆迁项目岩土工程勘察报告（详细勘察）（工程代号：yt2012-069）。其他设计资料：政府各部门的有关批文、甲方有关技术要求以及建筑、机电等专业提供的设计条件。2.3 主要结构计算软件及版权号中建院PKPMCAD工程部编制的结构设计软件PKPMSATWE(2010年新规范版)。中建院PKPMCAD工程部编制的结构设计软件PKPMPUSH(2010年新规范版)。深圳市广厦软件有限公司编制的通用结构分析计算软件GSCADGSSAP(17版本)。3 设计原则、

5、设计参数、设计等级及控制指标3.1设防标准与设计等级1本工程结构的设计使用年限为50年。2. 本工程建筑结构设计安全等级为二级，结构重要性系数。1.0.3地基基础设计等级为甲级。4D-2抗震设防类别为标准设防类，D-1楼为重点设防类，D-A楼五层以下为重点设防类，五层以上为标准设防类5根据结构的类型及施工方法，应分别按照有关的设计规范对其在施工阶段和正常使用阶段进行强度、刚度和稳定性计算，混凝土结构尚应按要求进行抗裂及裂缝宽度验算。6. 根据抗震规范，本工程建筑场地地震基本烈度为7度，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g；设计地震分组为第三组，建筑场地类别为类；规范反应谱特征周期

6、为Tg=0.45秒；阻尼比为0.05，多遇地震作用下的水平地震影响系数最大值为0.08。根据场地安评报告，多遇地震作用下的水平地震影响系数最大值取为0.107. 本工程混凝土主体结构体系类型及抗震等级：项目结构类型结构高度（m）结构抗震等级抗震构造措施备注D-A剪力墙97.45二级二级五层以下为一级D-1框架剪力墙33.70二级二级D-2框 筒122.80二级二级地下车库框架三级三级主楼相关范围抗震等级同主楼8. 本工程地下室的防水等级为一级，屋面的防水等级为一级。9.本工程混凝土结构的环境类别：基础、防水底板、地下室外墙外表面、有覆土的地下室顶板、埋在土中的柱等与水土接触的构件以及室外露天结

7、构构件为二b类； 地下室外墙内表面、卫生间、盥洗室等潮湿环境为二a类；其余部位为一类。3.2 荷载3.2.1 风荷载依据建筑结构荷载规范（GB50009-2012）, 基本风压取WO=0.40kN/m2；地面粗糙度类别采用B类。根据高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2010），本工程D-A楼、D-2楼属风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时按基本风压的1.1倍采用。 3.2.2 雪荷载本工程基本雪压按50年重现期的雪压值采用，基本雪压值SO=0.40kN/m2。3.2.3 楼屋面荷载楼屋面荷载按建筑结构荷载规范（2006年版）（GB 50009-2001）、高层建筑混凝土结构技术规程（J

8、GJ 3-2002）以及全国民用建筑工程设计技术措施结构（2009年版）的相关规定取值。部分荷载标准值取值如下表（未列明部分均按相关规范取值；单位：kN/m2）。使用功能或位置活荷载说明地下车库5.0考虑施工荷载首层楼面（含店铺、大堂、商业、休息厅等）5.0考虑施工荷载首层室外部分5.0（20.0）（）内消防车道荷载商铺3.5公共卫生间8.0办公、酒店标间、住宅2.0走廊、门厅2.5其它卫生间4套内卫生间餐厅2.5厨房4.0楼梯3.5机房8.0不上人屋面0.5电梯机房与水箱间屋面上人屋面2.0其他屋面3.2.4 砌体、隔墙荷载所有外墙、隔墙采用加气混凝土砌块，要求干容重7.0kN/m3；加气混

9、凝土砌块为强度等级不低于A5.0，砌筑砂浆强度等级不低于M5。计算墙体荷载时加气混凝土砌块墙体按所采用隔墙的厚度和墙面装饰情况分别取值。3.2.5 地下水作用本工程抗浮计算及防水底板水浮力计算等均按照勘察报告提供的抗浮设防水位建筑室外地坪进行，0.000相当于绝对标高为18.00 m，主楼范围外车库采用抗浮锚杆抗浮。锚杆布置详见结构基础布置图。3.2.6 地下室周边地面活荷载地下室周边地面的活荷载标准值按照qk = 20kN/m2取用。4 工程地质情况场地岩土勘察报告为xx公司2012年11月完成的xxxx项目岩土工程勘察报告（详细勘察）（工程代号：yt2012-069）。 4.1 地形地貌拟

10、建场地位于日照市望海路北侧，山东路南侧，场地地形略有起伏，地面绝对标高16.63m17.88m。4.2 地层结构情况根据钻探资料，地层主要由填土和花岗闪长岩各风化带组成，将场地内岩土分层描述如下：层 号岩性厚度(m)E0(MPa)fak (kPa)1杂填土1.204.30/2中砂0.802.50Es=4.0703粉质粘土0.602.00Es=4.721204粗砂0.302.60Es=121805砾质粘性土0.401.70112006全风化花岗闪长岩0.501.40253007强风化花岗闪长岩2.9010.50357008微风化花岗闪长岩未揭穿100004.3 水文地质条件勘察期间，钻孔稳定水位

11、埋深在1.502.70m之间，黄海高程在15.0315.18m.地下室底板和基础均处于勘察时的稳定水位以下，且地下水位会随季节降雨量的变化而变化，应考虑对地下室底板进行抗浮设计。地下水浮托力按照10KPa/m计算；抗浮设计水位按照黄海高程18.00m考虑。本场地环境类型类，环境类型水对混凝土结构具弱腐蚀性。受地层渗透性影响，按强透水层评价：地下水对混凝土结构具微腐蚀性；地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。场区标准冻深为0.32m。4.4 场地土类型及建筑场地类别拟建场地覆盖层土的类型为中软土，场地类别为类场地；日照市区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，设计地震分组为第三

12、组，特征周期值0.45s。4.5 地基基础方案本工程以层强风化花岗闪长岩为基础持力层，fak700kPa， 基础型式：D-A楼：筏板基础 D-1楼：独立基础 D-2楼：筏板基础车库： 独立基础。5 结构材料和主要结构构件尺寸5.1 钢筋普通钢筋：均采用HRB400级钢（ ），强度设计值：fy360N/mm2；抗震等级为一、二级时，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%。受力预埋件的锚筋应采用HRB400级钢筋，严禁采用冷加工钢筋。吊环、吊钩应采用HRB400级钢筋制作，严禁

13、使用冷加工钢筋。5.2 钢材与焊条 钢板，型钢：除注明者外均采用Q235.BF，其抗拉强度、冷弯性能及碳、硫、磷含量均应符合炭素结构钢（GB700-88）的规定。所有外露铁件均应除锈并涂防腐漆、面漆各两道，并注意经常维护。焊条：应按钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-2003）选用。5.3 混凝土强度等级钢筋混凝土现浇结构构件各部位的混凝土强度等级如表5.3-1表5.3-4。表5.3-1 D-A楼各部位现浇混凝土的强度等级结构构件部位混凝土强度等级备注基础、防水底板C35所有地下挡土墙均为C30，抗渗等级P8；主楼及裙房外车库屋面采用防水混凝土，抗渗等级P6剪力墙、连梁、柱地下2层五层（基础顶2

14、3.550标高）C45五层十一层（23.55037.200标高）C40十一层二十二层（37.2068.550标高）C35二十二层以上（68.550标高以上）C30表5.3-2 D-1楼各部位现浇混凝土的强度等级结构构件部位混凝土强度等级备注柱地下2层1层（基础顶5.450标高）C45所有地下挡土墙均为C30，抗渗等级P8；主楼及裙房外车库屋面采用防水混凝土，抗渗等级P62层（5.4510.55标高）C403层（10.5515.65标高）C353层以上各层（16.65标高以上）C30梁板、楼梯C30表5.3-3 D-2楼各部位现浇混凝土的强度等级结构构件部位混凝土强度等级备注墙、柱地下2层地上2

15、层（基础顶10.550标高）C60所有地下挡土墙均为C35，抗渗等级P8；主楼及裙房外车库屋面采用防水混凝土，抗渗等级P63层5层（10.55025.850标高）C55避难层一9层（25.85044.150标高）C5010层14层（44.15062.150标高）C4515层19层（62.15080.150标高）C40避难层二23层（80.150101.450标高）C3524层以上（101.450标高以上）C30梁板、楼梯C30表5.3-4 基础计其它现浇混凝土的强度等级结构构件部位混凝土强度等级备注基础、防水底板C35防水混凝土，抗渗等级P8基础垫层C15圈梁、构造柱、现浇过梁C20标准构件按

16、标准图要求后浇带采用高一等级的膨胀混凝土5.4 主要结构构件尺寸 各层结构平面布置及主要梁、板、柱、剪力墙等结构构件的截面尺寸详各层结构平面布置图所有柱、剪力墙的轴压比均满足规范的有关要求。如表5.4-1表5.4-3。表5.4-1 D-A楼主要构件尺寸剪力墙柱部位尺寸4层以下墙厚3004层墙厚2504层以上墙厚200表5.4-2 D-1楼主要构件尺寸框架柱部位尺寸地下2层地下1层（基础顶-0.05标高）柱800x8001层6层（-0.0511.35标高）柱800x800、700x700表5.4-3 D-2楼主要构件尺寸构件部位主要构件尺寸地下2层地上2层（基础顶10.550标高）型钢柱1300

17、x1300墙 600、300、2503层地上5层（10.55025.850标高）柱1300x1300墙 500、250避难层一9层（25.85044.150标高）柱1200x1200墙 400、25010层19层（44.15080.150标高）柱1200x1000墙 400、250避难层二25层（80.150109.850标高）柱1000x1000墙 400、25026层以上（109.850标高以上）柱1000x600墙 400、2506 结构计算分析及主要计算结果6.1 D-A楼计算分析及主要计算结果6.1.1 抗震性能目标和要求地震影响D-A楼多遇地震设防目标结构在多遇地震作用下没有破坏，

18、保持弹性。弹性位移角限值1/1000设防地震设防目标结构在设防烈度地震作用下可能有破坏，但经过修补可继续使用。控制措施本目标通过各种抗震计算措施和抗震构造措施来实现。罕遇地震设防目标结构在预估罕遇地震作用下不致倒塌或发生危及生命的严重破坏，弹塑性位移角限值1/1206.1.2 结构计算分析软件采用中国建筑科学研究院PKPM CAD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（2010年新规范版）进行结构在多遇地震作用下的整体计算分析；6.1.3 结构计算分析主要参数混凝土容重为26KN/m3，结构重要性系数为1.0；楼面梁刚度增大系数按高规5.2.2条取值，梁扭矩折减系数为0.4

19、；周期折减系数为0.95。6.1.4 结构计算分析主要参数根据安评报告、建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）和高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）规定的地震影响系数曲线，特征周期采用0.45s，结构阻尼比采用0.05，多遇地震作用下的水平地震影响系数最大值为0.1。多遇地震作用下弹性分析的计算结果详见表6.1.4，表中，地震作用下的最大水平位移比（最大层间位移比）为规定水平力作用下并考虑偶然偏心的位移比。表6.1.4 D-A楼主要计算参数项目SATWEX向Y向地 震作 用周期平动周期(s)2.35002.5644扭转周期(s)1.8847Tt/T10.73494最大弹性位

20、移角1/17091/1654最大水平位移比1.051.00最大层间位移比1.061.01风荷载作 用最大弹性位移角1/52831/2354底层剪重比1.771.77计算结果分析1）在地震及风荷载作用下各构件的强度和变形均满足有关规范的要求。2）本工程计算的墙柱的轴压比均符合规范的有关要求6.2 D-1楼计算分析及主要计算结果6.2.1 抗震性能目标和要求地震影响D-1楼多遇地震设防目标结构在多遇地震作用下没有破坏，保持弹性。弹性位移角限值1/800设防地震设防目标结构在设防烈度地震作用下可能有破坏，但经过修补可继续使用。控制措施本目标通过各种抗震计算措施和抗震构造措施来实现。罕遇地震设防目标结

21、构在预估罕遇地震作用下不致倒塌或发生危及生命的严重破坏，弹塑性位移角限值1/1006.2.2 结构计算分析软件采用高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE（2010年新规范版）和通用结构分析计算软件GSCADGSSAP(17版本)进行结构在多遇地震作用下的整体计算分析；6.2.3 结构计算分析主要参数混凝土容重为26KN/m3，结构重要性系数为1.0；楼面梁刚度增大系数按高规5.2.2条取值，梁扭矩折减系数为0.4；周期折减系数为0.80。6.2.4 结构计算分析主要参数根据安评报告、建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）和高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）规定的地

22、震影响系数曲线，特征周期采用0.45s，结构阻尼比采用0.05，多遇地震作用下的水平地震影响系数最大值为0.1。多遇地震作用下弹性分析的计算结果详见表6.2.4，表中，地震作用下的最大水平位移比（最大层间位移比）为规定水平力作用下并考虑偶然偏心的位移比。表6.2.4 D-1楼主要计算参数项目SATWEGSSAPX向Y向X向Y向地 震作 用周期平动周期(s)0.80790.68620.83510.6814扭转周期(s)0.56190.5695Tt/T10.700.68最大弹性位移角1/13431/ 9341/14041/ 977最大水平位移比1.241.291.341.28最大层间位移比1.21

23、1.361.311.37双向地震作用最大弹性位移角1/12311/ 8861/13251/ 918风荷载作 用最大弹性位移角1/99991/94971/99991/9999底层剪重比5.996.27计算结果分析1）在地震及风荷载作用下各构件的强度和变形均满足有关规范的要求。2）本工程计算的墙柱的轴压比均符合规范的有关要求6.3 D-2楼计算分析及主要计算结果6.3.1 抗震性能目标和要求地震影响D-2楼多遇地震设防目标结构在多遇地震作用下没有破坏，保持弹性。弹性位移角限值1/800设防地震设防目标结构在设防烈度地震作用下可能有破坏，但经过修补可继续使用。控制措施本目标通过各种抗震计算措施和抗震

24、构造措施来实现。罕遇地震设防目标结构在预估罕遇地震作用下不致倒塌或发生危及生命的严重破坏，弹塑性位移角限值1/100针对以上性能目标，采取的措施有：1、在分析计算上，通过小震、中震计算，验证构件轴压比、抗剪、抗弯承载力等，保证各项指标均符合规范及性能目标的要求，通过截面设计和抗震构造措施，保证构件承载能力和延性。2、通过非线性推覆分析，验算结构层间位移角指标，满足规范大震不倒的要求。3、在主体下部适当增加剪力墙厚度，提高构件的承载力和延性。每层剪力墙均设置暗梁，并保证每层连梁的抗剪能力。提高结构整体抗震能力，增强结构抗震性能。4、底部框架柱采用十字型钢骨砼柱，提高构件的承载力和延性。底层挑空原

25、因形成的长、短柱；对于短柱，提高其配箍率，以增强短柱的抗剪能力和延性；对于长柱，增加其纵筋提高抗弯承载力。6.3.2 结构计算分析软件采用高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE（2010年新规范版）和通用结构分析计算软件GSCADGSSAP(17版本)进行结构在多遇地震作用下的整体计算分析。采用弹塑性静、动力分析软件PUSH（2010年新规范版）进行罕遇地震作用下静力弹塑性分析。6.3.3 结构计算分析主要参数混凝土容重为26KN/m3，结构重要性系数为1.0；楼面梁刚度增大系数按高规5.2.2条取值，梁扭矩折减系数为0.4；周期折减系数为0.90。6.3.4 结构计算分析主要参数6.

26、3.4.1 多遇地震作用下的计算分析根据安评报告、建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）和高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）规定的地震影响系数曲线，特征周期采用0.45s，结构阻尼比采用0.05，多遇地震作用下的水平地震影响系数最大值为0.1。多遇地震作用下弹性分析的计算结果详见表6.3.4.1，表中，地震作用下的最大水平位移比（最大层间位移比）为规定水平力作用下并考虑偶然偏心的位移比。表6.3.4 .a D-2楼主要计算参数（分层计算）项目SATWEGSSAPX向Y向X向Y向地 震作 用周期平动周期(s)3.02482.81563.07942.7947扭转周期(s)2.

27、43412.4212T3/T10.800.77最大弹性位移角1/11751/14461/11591/1342最大水平位移比1.261.221.261.27最大层间位移比1.261.231.281.27双向地震作用最大弹性位移角1/11591/13511/11041/1207风荷载作 用最大弹性位移角1/23671/27821/25061/2677底层剪重比1.891.981.741.82表6.3.4 .b D-2楼主要计算参数（并层计算）项目SATWEX向Y向地 震作 用周期平动周期(s)2.92982.7361扭转周期(s)2.3447Tt/T10.80最大弹性位移角1/12081/1496最大水平位移比1.231.23最大层间位移比1.231.24双向地震作用最大弹性位移角1/11901/1397风荷载作 用最大弹性位移角1/24081/2827底层剪重比1.922.02计算结果分析1). 通过两个有限元应用程序计算，由于其核心数据算法和理论存在一定差异，两者针对同一结构计算得出的结果应有一定差别，从以上各项数据的对比来看，两软件计算的指标总体均比较吻合，计算结果可信。施工图时按两种软件的计算结果包络值设计。2）在地震及风荷载作用下各构件的强度和变形均满足有关规范的要求。