結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、設(shè)計(jì)依據(jù)
本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要符合以下現(xiàn)行國家、行業(yè)和地方規(guī)范及規(guī)定:
1、《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)
2、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)
3、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)
4、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)
5、《建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)
6、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)
7、《高層民用建筑消防設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50045-95)2001年版
8.《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)
9、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(房屋建筑部分)2002年版強(qiáng)制性規(guī)定
10、《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50038-94)(2003年版)
二、項(xiàng)目概況
該項(xiàng)目位于湖南省常德市,總建筑面積約4.5萬平方米。本工程地下室層標(biāo)高-4.50m,用于停車庫、設(shè)備用房(戰(zhàn)時為六層人防地下室)。地上部分按建筑功能分為辦公樓和住宅樓兩座塔樓,并設(shè)有四層裙房和高架層。辦公樓地上17層,主屋頂高度61.70m,呈橢圓形布局;酒店地上27層,主屋頂高度88.10m。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001),本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用壽命為50年。
3.2 本工程結(jié)構(gòu)安全等級為二級,結(jié)構(gòu)重要系數(shù)o=1.0。
3.3 抗震設(shè)防
3.3.1 根據(jù)《建筑物抗震等級標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223-95),本工程抗震等級為丙級。
3.3.2 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),本項(xiàng)目所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度。設(shè)計(jì)地震分為1組,基本加速度值為0.10g??拐鸾Y(jié)構(gòu)措施按7度設(shè)防。
3.4 本工程混凝土受彎構(gòu)件最大撓度控制值。
元件類別
橫梁、地板、樓梯
Lo9米
撓度極限
低/200
低/250
Lo/300 注:1、表中Lo為構(gòu)件計(jì)算跨度;
2、懸臂梁構(gòu)件的撓度極限Lo為實(shí)際懸臂梁長度的2倍。
3.5 混凝土構(gòu)件環(huán)境類別:本工程直接接觸水和土壤的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件環(huán)境類別為IIa類,其他混凝土構(gòu)件環(huán)境類別為I類,裂縫控制等級對應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)為III級(lim=0.2mm和0.3mm)。
3.6 結(jié)構(gòu)混凝土耐久性要求:
環(huán)境類別
最大水灰比
最小水泥用量(kg/m3)
最高氯離子含量(占水泥消耗量的%)%
最大堿含量kN/m3
普通元件
預(yù)應(yīng)力元件
普通元件
預(yù)應(yīng)力元件
一
0.65
225
300
1.0
0.06
不限
2(一)
0.6
250
300
0.3
0.06
3.0 注:使用無堿反應(yīng)性骨料時,混凝土中堿含量不受限制。
3.7 建筑耐火等級為一級。
4. 負(fù)載值
4.1 風(fēng)荷載
根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)規(guī)定,該地區(qū)50年重現(xiàn)期風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值為W0=0.3KN/m2。根據(jù)《高新技術(shù)條例》JGJ3-2002第3.2.2條:對于特別重要或?qū)︼L(fēng)荷載敏感的高層建筑,基本風(fēng)壓應(yīng)按100-100的風(fēng)壓值計(jì)算。年回報(bào)期。由于該建筑高度超過60米,所以100年一遇的風(fēng)壓應(yīng)為W0=0.35KN/m2。地面粗糙度為C類,攜風(fēng)形狀系數(shù)S=1.4,攜風(fēng)振動系數(shù)和風(fēng)壓高度變化系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的要求確定( GB50009-2001)。
4.2 樓板部分功能活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
序列號
應(yīng)用領(lǐng)域
活載標(biāo)準(zhǔn)值(KPa)
評論
1
地下停車場和車道
4.0
車庫
2
冷庫、倉庫
5.0
3
機(jī)房
6.0
4
配電室
6.0
5
泵房
6.0
6
變壓器室
6.0
7
空調(diào)房
6.0
8
公共廁所
8.0
獨(dú)立式蹲便器
9
懸挑陽臺
2.5
10
飯廳
2.5
11
公共洗衣房
3.0
12
商場、展覽館
3.5
13
禮堂、娛樂室
3.0
14
儲存室
5.0
15
會議室
2.0
16
消防樓梯
3.5
17 號
辦公室
2.0
18
走廊、電梯廳
2.5
19
浴室
2.0
20
屋頂花園
3.0
21
地下室周圍地面活荷載
10.0注:人防地下室地板、頂板、側(cè)壁荷載按《人防地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50038-94)(2003年版)確定。
5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、結(jié)構(gòu)布局
本工程采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系,裙房建筑以住宅及辦公樓電梯間為主核心筒,樓梯間為數(shù)根小剪力墻筒,其余位置布置框架柱,柱距7.29.8m。通過調(diào)整筒體剪力墻的厚度,增減剪力墻的數(shù)量,使主體建筑的重心與剛心重合,避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大扭轉(zhuǎn)。為保證建筑功能,住宅塔樓采用框支剪力墻結(jié)構(gòu),六層設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。住宅上部標(biāo)準(zhǔn)層采用剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻布局考慮了建筑功能,保證兩戶連通的需要。
本工程地下室不設(shè)抗震縫。裙房在住宅塔柱外側(cè)設(shè)有抗震縫,兼作溫度縫,縫寬為300mm。
由于住宅轉(zhuǎn)換層層高22.1m,屬于超限高層抗震設(shè)防范圍,因此項(xiàng)目轉(zhuǎn)換層及框架柱抗震等級均為特一級。
其余建筑物的抗震等級。
住宅剪力墻:底部加固面積:1級;剩余部分:2級
辦公樓剪力墻:2層
框架柱:2 級
2、斷面設(shè)計(jì)及材料選擇
1)剪力墻厚度:核心筒外墻:地下一層:400(住宅)、350(辦公樓)
一樓至五樓:400(住宅)、350(辦公樓)
六樓及以上:350、300、250
核心筒內(nèi)壁:地下一層至五層:250、200
六層及以上:200
剩余剪力墻:300、250
2)立柱尺寸:
裙房立柱:地下一層:600600、800800
一樓至五樓:600600、500500
塔柱(辦公樓):地下一層至五層:10001000
六層及以上:800800、600600
塔柱(住宅框架柱):地下一層至五層:10001000
3)板厚:地下層底板厚度:250mm
第一層厚度:150mm
側(cè)墻板:地下層250mm
轉(zhuǎn)換層厚度:200mm
裙樓地板(二至五層)板厚:120mm
標(biāo)準(zhǔn)層壓板厚度:100mm、110mm
屋頂層厚度:150mm
4)梁斷面:地下室層:框架梁:350800、300700
次梁:300600、300700
一樓至五樓:框架梁:300700、300800
次梁:200500、200600
轉(zhuǎn)換層:框架梁:8001500、11001500
次梁:300600、300700
標(biāo)準(zhǔn)層、屋面層:框架梁:300700、250600、200600
次梁:200500、200400
5)混凝土強(qiáng)度等級:
剪力墻、柱:地下一層C50
2樓至5樓C45
五至十一樓C35
十二至十七樓C30
18樓以上C25
梁板:地下一層C30
轉(zhuǎn)換層C40
二至五層:C30
六至十七層:C30
十八層~屋頂:C25
3、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
由于缺乏地質(zhì)資料,目前還無法對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)做出明確的方案。根據(jù)本工程的實(shí)際基礎(chǔ)反力,如果地質(zhì)條件較好,采用人工挖孔灌注樁較為經(jīng)濟(jì)。如果巖層很深,可以考慮采用沖孔或鉆孔的方式建造現(xiàn)澆樁基礎(chǔ),并考慮到底板的共同受力,采用樁筏基礎(chǔ);或直接采用筏板基礎(chǔ)。
4、結(jié)構(gòu)計(jì)算
本項(xiàng)目采用PKPM《高層建筑空間有限元分析SATWE》(新規(guī)范版)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)計(jì)算,并作為結(jié)構(gòu)施工圖的依據(jù);同時采用TBSA5.0作為計(jì)算審核工具進(jìn)行計(jì)算和比較。
5、結(jié)構(gòu)采用先進(jìn)技術(shù)
1、采用新型輕質(zhì)墻體材料
本項(xiàng)目擬采用容重11kN/m3的輕質(zhì)墻體材料作為住戶、房間、廚房、衛(wèi)生間的非承重隔墻(機(jī)房隔墻除外),以控制和減輕建筑總自重,從而控制樓層和各樓層的組件。鋼含量。
2、合理使用二、三級鋼筋
級鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為360N/mm2,二級鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為300N/mm2,盤圓鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為210N/mm2。板鋼筋和梁柱箍筋中合理使用二級鋼筋,同時梁柱主筋中合理使用三級鋼筋,可以提高鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,降低減少鋼筋用量,并減少構(gòu)件的最小配筋率或體積箍筋比,從而節(jié)省工程投資。
六、節(jié)省工程成本的措施
1、精心設(shè)計(jì),優(yōu)化結(jié)構(gòu),降低成本
設(shè)計(jì)過程中,合理確定各構(gòu)件的截面尺寸,使大部分構(gòu)件的設(shè)計(jì)指標(biāo)合理、經(jīng)濟(jì)。例如,樓板厚度的選擇對結(jié)構(gòu)造價影響很大,因此設(shè)計(jì)時需要滿足強(qiáng)度和剛度要求。在某些情況下,應(yīng)選擇較小的厚度,同時應(yīng)與各設(shè)備專業(yè)人員密切合作,僅增加暗管部分埋設(shè)處的板材厚度,避免增加尺寸。組件以方便設(shè)計(jì)。
2、用高強(qiáng)度鋼筋替代低強(qiáng)度鋼筋。
如前所述,用二、三級鋼筋代替一、二級鋼筋用于樓板加固、梁、柱箍筋,可減少鋼材用量20%左右,有效節(jié)約成本。
3、合理選擇基礎(chǔ)方案和基坑支護(hù)方案
目前,甲方尚未提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料,因此基礎(chǔ)方案和基坑支護(hù)方案只是初步方案。由于地基和基坑支護(hù)造價在結(jié)構(gòu)工程中占很大一部分,因此對工程造價也有較大的影響。因此,在設(shè)計(jì)過程中,我們會對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的多種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,從而選擇更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。
4、采用根據(jù)彎矩包絡(luò)圖設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行梁加固
由于目前使用的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件大多采用空間桿系計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)果和配筋沒有考慮框架柱支撐寬度的影響。如果考慮到這種影響,可以適當(dāng)減少框架梁表面鋼筋的配筋??梢允褂脧澗匕j(luò)線設(shè)計(jì)方法考慮該因素。同時,可以進(jìn)一步優(yōu)化鋼筋切割位置的確定。
給排水系統(tǒng)
1、設(shè)計(jì)依據(jù)
1、《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003
2、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ14-87(1997年版)
3、《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ13-86(1997年版)
4、《高層民用建筑消防設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ50045-95(2001年版)
5、《建筑滅火裝置配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ140-90(1997年版)
6、《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2001
7、《車庫、修理庫、停車場消防設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50067-97
2、供水系統(tǒng)
水源:
水源取自市政供水管網(wǎng)。一層安裝主水表,計(jì)量整棟樓的生活用水和消防用水。
用水量
住宅建筑每日最大用水量按350L/人/天計(jì)算為2735.4m3/d。
學(xué)校按40m3/人/天計(jì)算,每日最大用水量100m3/d;
3、排水系統(tǒng)
1、雨水、污水分別排入市政引水管網(wǎng)。
2、廢水量
本工程排水量為生活供水量的90%,即2551.9m3/d。
3、污水系統(tǒng)
采用糞便污水與生活污水分離系統(tǒng),立管排放至首層,與室外化糞池、排水井相連。食堂廚房排水經(jīng)隔油池處理后排入市政污水管網(wǎng)。
4、雨水系統(tǒng)
采用雨污分流系統(tǒng),將屋頂雨水從雨水立管直接引至建筑外雨水井,與地面雨水口收集的雨水一起排入市政雨水管網(wǎng)。
5. 管道
室內(nèi)排水管:全部采用UPVC排水塑料管。室外埋地排水管采用HDPE排水塑料管。
4、消防給水及消防設(shè)備
1、消防水源由市政供水管網(wǎng)提供
2、消防水量
a) 根據(jù)《高層民用建筑消防設(shè)計(jì)規(guī)范》和《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,住宅部分消防水量為:
室內(nèi)消火栓用水量為:20l/s,消防用水時間為2小時。
室外消火栓用水量為:30l/s
自動噴水滅火系統(tǒng)用水量:21.3l/s,消防用水時間為1小時。
火災(zāi)撲救用水量為221m3/h。
b) 根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)消防規(guī)范》,學(xué)校部分消防水量為:
室內(nèi)消火栓用水量為:15l/s,消防用水時間為2小時。
室外消火栓用水量為:30l/s
一次火災(zāi)消防用水量為108m3/h。
3.消火栓系統(tǒng)
a) 室內(nèi)消防栓
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的水源由室內(nèi)消防水池提供。每個水柱的流量為5l/s,間距不超過30m,并保證兩個水柱同時到達(dá)房間的任何部分。消防箱內(nèi)設(shè)SN65消火栓1個,65口設(shè)水帶2根。