05G104民用建筑工程结构初步设计说明

XX（二期）小区住宅结构初步设计说明1工程概况本住宅小区位于xx市第一机床厂院内，总用地面积为2.53公顷。本工程由拟建场地南侧的三栋格式住宅(1~3号楼)和北侧的多层住宅(6~10号楼)合围而成。两排楼中间为集中绿地，覆土3m一下为地下车库(4号楼)地下车库西面为锅炉房（5号楼）。总面积约为12.4万㎡，各项工程的概况如下表：说明：1地下车库为人防地下车库，人防抗力等级为六级。22、3号楼与1号楼完全相同；7、8、9、10号楼与6号楼完全相同。2建筑结构的设计使用年限和安全等级子项名称地下层数地上层数房屋高度结构体系楼盖结构基础型式1号楼21542.000钢筋混凝土剪力墙结构钢筋混凝土现浇楼盖筏型基础4号楼10钢筋混凝土结构住下独立加防水板5号楼015.000框梁结构独立基础6号楼0514.000砌体结构转下条形基础结构的安全等级二级设计使用年限50年抗震设防类型丙类地基基础设计等级乙类地下室防水等级二级321456789103自然条件3.1风雪荷载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值设计地震分组建筑场地类别8度0.2g第一组III类场地3.3场地标准冻深：0.8m3.4场地的工程地质及水文地质条件初步设计依据的岩土工程勘察报告为xx市地质勘察基础工程公司2004年5月编制的《xx市第一机床厂住宅岩土工程勘察报告》（工程编号2004初勘021），其主要内容如下：3.4.1位置及环境和地形地貌拟建场地位于xx市第一机床厂院内，场地地形基本平坦，自然地面标高在44.670m-45.490m之间。地貌单元属永定河及温榆河流洪积扇中下部。3.4.2地物及洞穴因现有厂房未拆除，1号、2号及地下车库不分钻孔（7k15、zk19~zk21、zk24、zk25、zk36）未施工，待条件具备后须补勘。场地原有的建筑物未拆除，使部分钻孔位移，但不影响钻孔的精度和地基方案的选择分析。3.4.3岩土物理学指标成因年代土层标号岩性土层高度压缩碳量Es（MPa）地基承载力特征值（kpo）Po+100Po+200Po+300人工堆积层①夯填土0.4~1.50第四纪沉积层②粘土2.50~3.405.956.877.88160第四纪沉积层③粉质粘土1.20~1.507.708.159.41180第四纪沉积层④粘土3.20~4.6012.3113.1013.34190第四纪沉积层⑥圆砾4003.4.4场区水文地质条件及基础设计水位的确定1)水文地质特征拟建场区在本次勘察深度范围内分布有1层地下水，地下水类型及钻探期间实测水位详见下表：序号地下水类型埋深（m）实测实践标高（m）含水层岩性1潜水2.40~3.9002.024.20~42.46主要储存于②层粘土中基本风压地面粗糙度基本雪压Wo=0.45kn/㎡C类So=0.4kn/㎡2）理念最高水位记录工程场区1955年水位标高达到43.00m左右，埋深2.00m左右，近3-5年地下水最高水位标高42.50m左右；3）地下水腐蚀性测试及评价场区地下水对混凝土及钢材无腐蚀性；4）基础设计水位的确定如地下室没有主要机电设备，一旦进水将使建筑物正常使用受到影响或损失，建筑防水设计应按历年最高水位考虑；验算地下室外墙承载能力及地下车库抗浮验算时设计水位的取值，可根据历年最高水位标高，按有关规范或标准的规定确定。4.5场地地震效应1）场地地震烈度拟建场区的抗震设防烈度为8度，设计地震分组第一组；2）场地土类型和建筑场地类别场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为III类；3）地基土液化可能性判别拟建场地属非液化场地4.6地基基础方案设计及当值措施建议拟建1~4号楼基底标高基本相同，约为39.50m左右，相应持力层为粘土层④层，地基承载力特征值Fak-190kpo;4号楼可采用天然地基；1~3号楼宜考虑采用CFG桩进行地基处理，以满足承载力及地基变性要求；其他各楼无地下室，基底标高为44.50m左右。相应持力层为黏土层②层，地基承载力特征值Fak=160kpo；可考虑采用天然地基。由于地下水埋深较浅（地表下3.00m）左右，水压力较大，建议地下车库应进行抗浮验算，经计算后考虑是否设抗拔桩。本工程相对标高±0.000对应的绝对标高子项名称1~3号楼6号楼各单元地下车库锅炉房±0.000对应的绝对标高45.45045.00045.45045.0005本工程初步设计所遵循的标准、规范、规程序号名称代号1建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-20012建筑结构荷载规范GB50009-20013混凝土结构设计规范GB50010-20024切体结构设计规范GB50003-20015建筑抗震设计规范GB50011-20016高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-20027建筑地基基础设计规范GB50007-20028高层建筑箱形与筏形基础技术规范JGJ6-999建筑地基处理技术规范JGJ79-200210人民防空地下室设计规范GB50038-9411岩土工程勘察规范GB50021-200112钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程CECS5:9313建筑工程设计文件编制深度规定建质（2003）81号其它现行国家规范规程6本工程初步设计计算所采用的计算程序本工程采用中国建设科学研究院编制的“高层建筑结构空间有限元分析与设计软件—SATWE”计算，1~3号高层住宅用高层版，4~5号楼用多层版。6~10号楼砌体结构用PMCAD计算。7荷载7.1屋面及楼面均布活荷载标准值类别活荷载标准值屋面不上人屋面0.5上人屋面2.0楼面起居厅、餐厅、卧室、厨房、卫生间、物业值班、办公、管理用房、走廊、楼梯2.0消防疏散楼梯3.5阳台2.5通风机房、电梯机房7.0自行车库3.0汽车库4.0消防通道：考虑有３．０ｍ覆土影响取０．０注：１水箱及其他重大设备按实际荷载计算２室外地面的活荷载标准值按１０．０ｋｎ／㎡考虑３其它位列项见国家现行标准、规范、规程。７．２建筑隔墙恒荷载标准值（包括墙体双面抹灰阁２０厚）墙体部位墙体材料恒荷载标准值（ｋｎ／㎡）±０．０００以上１９０厚分户墙陶粒混凝土空心砌砖２．３２住宅非承重墙轻质陶粒混凝土条板１．６０６０厚管井墙轻质陶粒混凝土条板０．７０±０．０００一下住宅非承重墙１４０厚隔墙陶粒混凝土空心砌砖１．９２１９０厚隔墙陶粒混凝土空心砌砖２．３２锅炉房２５０厚外墙陶粒混凝土空心砌砖２．８０９０厚内隔墙陶粒混凝土空心砌砖１．５２７．３人防地下室等效静荷载标准值类别六级人防等效静荷载标准值（ｋｎ／㎡）顶板６５外墙４０地板５０门框墙２４０出入口临空墙１６０开敞式放倒塌棚架垂直荷载５０开敞式放倒塌棚架水平荷载１５８抗侧力结构体系１～３号高层住宅楼均利用外墙、楼梯间和电梯间围护墙、不分不妨碍建筑使用功能的内隔墙，布置钢筋混凝土剪力墙，形成整体性能好、抗震能力强、施工简便且较为经济的现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系；地下车库和锅炉房均采用现浇钢筋混凝土框架结构体系；各子项工程的抗侧力结构体系和抗震等级详见下表：子项名称结构体系抗震等级底部加强区规范１～３号楼剪力墙结构框架剪力墙底下一层及以上各层二级－１～２层（嵌固段为地下一层底板）底下两层三级地下车库框架结构三级锅炉房框架结构三级8.2屋盖及楼盖结构1~3号高层楼住宅楼的屋盖及楼盖结构均采用现浇钢筋混凝土楼板。为满足党建内不露梁以及单元内房间可灵活分隔的建筑设计意图，不分楼板采用了跨度较大的异形楼板，地下车库和锅炉房的屋盖及楼盖节后均采用现浇钢筋混凝土梁板结构，以减小楼板的跨度和厚度；梁采用反梁形式，以满足建筑空间净高的要求，人防地下室的顶板厚度为250mm，以承受核爆动荷载的作用，并对早期核辐射进行防护。8.3关于结构缝及后浇带的设置因1~3号楼基础与人防地下室相邻，为减小1~3号楼与地下车库之间的沉降差异，拟采用CFG桩对1~3号楼的地基进行处理，还由于地下车库尺度较大（总长度达150m左右），因此，每隔30米左右设800宽的抗收缩后浇带（纵横方向共七条）上述后浇带应在其两侧结构施工完两个月后，采用此相应构件部位混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土进行补浇；地下车库为超长建筑，为减小建筑超长带来的混凝土收缩和温度应力等对结构的不利影响，拟采取以下措施：1设计：时应提高基础以及地下车库顶板的最小配筋率，配筋率控制在0.3％左右，顶板采用双层贯通配筋。2材料：混凝土原材料应采用低收缩、低水化热水泥（例如粉煤灰水泥等），采用碎石骨料，基础底板的混凝土加入适量防水剂；同时应严格控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量。3施工：控制混凝土的浇筑时间和浇注温度，以部分抵消混凝土收缩和温度应力对结构的不利影响。在混凝土浇筑施工中，应采取二次振捣措施，并应加强混凝土养护，特别是前期养护。8.4地基基础根据岩土工程祥勘报告分析：拟建1~3号高层住宅楼，基地附加压力较大，基础持力层为黏土层④层，Fan=190kpa,采用天然地基不能满足承载力要求，基础的最终沉降量也超出规范限值，拟采用CFG桩对其地基进行加固处理，形成复合地基。要求处理后的地基承载力特征值Fak≥400KPA，地基最终沉降Smax≤50。（差异沉降≤1/1000）拟建人防地下车库基础为超补偿基础，相应持力层为粘土层④层，Fak=190kpa，采用天然地基；拟建5~10号楼，相应持力层为粘土层②层，Fak=60kpa；采用天然地基。8.5抗浮设计地下水的买张深度较浅（天然地表下3.0m左右），水压力较大，岩土工程祥勘报告建议进行抗浮预算，并根据计算巨额鬼确定是够增设抗拔桩，但要吐勘察报告中未按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的要求提供明确的抗浮设计水位，需要在不充报告中明确。9主要结构材料9.1钢筋直径≤10mm时为HPB235级钢筋，直径≥12mm时为HRB400级钢筋9.2混凝土9.3砌体9.3.1承重砌体（用作6号楼的承重墙）墙体材料砖强度等级砂浆强度等级烧结页岩实心砖首层地面以下MU15级M10级水泥砂浆首层地面以上MU10级M10级混合砂浆9.3.2非承重砌体(用作填充墙)墙体材料砌块强度等级砂浆强度等级陶粒混凝土空心砌块MU5.0M5轻质陶粒混凝土条板按标准图集的要求9.4型钢、钢板、钢管：Q235-B10结构计算分析本工程采用中国建筑科学研究院的“高层建筑结构空间有限元分析与设计软件-SATWE”对各子项进行结构整体计算分析，分析时考虑了扭转耦联效应。高层住宅楼的主要计算结果如下：振型123456周期（s）0.770.690.640.200.170.67平动系数0.740.720.270.670.630.33扭转系数0.260.280.730.330.370.671号楼风荷载和地震作用下的弹性位移角风荷载作用下的弹性位移角地震作用下的弹性位移角地震作用下楼层最大位移/楼层平均位移X方向Y方向规范限值X方向Y方向规范限值X方向Y方向1/18901/51281/10001/10081/11151/10001.221.31构件部位混凝土强度等级备注1~3号墙、柱C30梁、板、楼梯、坡道C30地下车库墙、柱C40梁、板、楼梯、坡道C30锅炉房板、梁、柱、独立基础C30所有子项基础垫层C10基础底板C30构造柱，圈梁，现浇过梁C20后浇带：采用此相应构件部位混凝土强度等级高一级的膨胀混凝土标准构件：按标准图集的要求1号楼底部的地震剪力、地震倾覆力矩和地震剪力系数底部地震剪力（kn）底部地震倾覆力矩（kn-m）底部地震剪力系数有效质量系数X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向覆值X方向Y方向覆值1238.41503.139762.533815.25.54％6.72％3.20％99.8％99.5％90％11提请在设计审批时确定的问题11.1应尽快完成拟建场地的补充勘察工作，以便施工图设计时作为地基基础设计的依据；11.2岩土工程祥勘报告应提供明确的抗浮设计水位，以便施工图设计时进行抗浮设计；11.3应尽快确定有CFG桩设计施工资质的单位，在施工图设计时与设计单位密切配合，完善CFG桩设计；11.4底