某工程初步设计.docx

公安局业务技术用房初步设计 第四章 结 构1.设计说明书1.1工程概况：1.1.1公安局业务技术用房位于吉林省辽源市白泉镇东交大街以北、规划路以东、溢洪道以西。1.1.2总建筑面积： 。1.1.3建筑物长58.3m，宽为16.64m，局部十三层：长为45.60m，宽为13.90m。1.1.4本工程地主体十二层、局部十三层。1.1.5建筑总高度为45.9m。1.1.6建筑物各层层高：一层3.6m，二、三层层高4.5 m，四至十二层层高3.6 m，局部十三层层高3 m。1.1.7主要柱网尺寸：7.25.7 m、7.22.5m、7.28.1 m。1.1.8 本工程图纸中所标注标高均为相对标高，0.000设在一层室内地面面层，假定其绝对标高为249.20m。1.2设计依据1.2.1使用年限：50年。1.2.2自然条件：1.2.2.1风、雪荷载见下表：基本风压基本雪压地面粗糙度0.55KN/m20.45KN/m2B类1.2.2.2抗震设防的有关参数见下表：抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05g设计地震分组第一组设计特征周期值0.35s建筑场地类别II类建筑抗震设防类别丙类有无不良地质现象无1.2.3工程地质勘查报告：河南省地矿建设工程（集团）有限公司于2011年6月27日提交的公安局业务技术用房岩土工程勘察报告。1.2.4建设单位提出的结构设计要求：各类建筑物应按建筑的规模、功能与用途结合工程地质情况确定基础形式与地上结构形式，结构形式的确定以满足建筑物的功能要求和当地规划要求为原则，力求结构形式简单、节省投资。1.2.5法律、法规、标准：建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）(2006版)混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)建筑抗震设计规范 (GB500112011) 建筑地基基础设计规范 （GB500072002）多孔砖砌体结构技术规范 (TGT137-2001) 建筑工程抗震设防分类标准 (GB50223-2008) 高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ 3-2002)全国民用建筑工程设计技术措施（结构） 2003建筑工程设计文件编制深度规定 2008年版1.3建筑分类等级：序号名 称等 级依据的国家标准规范1建筑结构安全等级二级建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)2地基基础设计等级乙级建筑地基基础设计规范 （GB500072002）3建筑抗震设计类别丙类建筑工程抗震设防分类标准 (GB50223-2008)4抗震等级三级混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)建筑抗震设计规范 (GB500112010)1.4主要荷载取值：设计使用活荷载：办公、会议室： 2KN/m2走廊、楼梯间、会客休息区： 2.5KN/m2行政服务大厅： 3KN/m2电梯机房： 7KN/m2上人屋面： 2KN/m2不上人屋面： 0.5KN/m21.5结构选型及结构布置说明：1.5.1结构选型：框架结构。 1.5.2结构布置说明：主楼下部一层框架柱基本截面尺寸为600X700mm、700X600mm、局部有700X800 mm。考虑到建筑大部分设置了吊顶，在室内布置次梁也不会影响建筑效果，次梁的截面尺寸为250X500mm。本工程在第十二层的会议室，考虑到美观和实用的基础上，共摘掉了4根柱子，因此就形成了大跨度屋面梁。从建筑希望尽可能增加使用净高和安全的角度考虑此梁采用预应力梁，预应力梁截面为4501000mm、5001000mm，有粘结预应力，控制应力不得大于0.75fptk，和0.8fptk，但是这个限值只是针对钢绞线的。混凝土强度等级C40。并且因效果图的要求和生活用水的需求，设置局部十三层（水箱间），所以十二层顶需设置转换梁，十三层顶板适当加厚，且转换部位楼板双层双向配筋，主要屋面板板厚120mm，并为双层双向配筋。由于第一层东、西、北三面外墙面靠土，故此三面外墙采用钢筋砼墙体，混凝土强度等级采用C40，抗渗等级S6。第二层的室内外高差为-1.9米，因严寒地区应考虑冻胀，所以室外台阶及坡道均采用钢筋混凝土。1.6地基基础设计：1.6.1工程地质勘测报告及其主要内容1.6.1.1.本工程地质勘测报告由河南省地矿建设工程（集团）有限公司提供（编号：2011-08）。 1.6.1.2本工程场区地貌单元属山前坡地，东邻乌龙河河漫滩，第四系地层由冲击、洪积形成，由上至下第四系地层为杂填土、粉质粘土、角砾，下伏基岩为强风化花岗岩，中风化花岗岩具体描述如下；第层为杂填土：杂色，由砼碎块、石块、炉渣、粘性土组成。厚度1.202.90米:第层为粉质粘土: 褐色褐黄色、饱和，可塑状态，含有510%细粉沙及腐烂木屑、植物根、茎。可搓成短条状、切面粗糙。厚度0.401.20米，承载力特征值为140Kpa。第层为角砾：浅黄色黄色、饱和，稍密中密状，粒径大于2mm的颗粒超过总重量50%左右。最大粒径24cm，级配较好，半棱角状，厚度2.703.60米，承载力特征值为260Kpa。第层为强风化花岗岩：黄绿浅黄黄色；由石英、长石、云母矿物组成。风化程度为碎块状，有显著变化、裂隙发育、破碎性强。穿厚0.406.10米，承载力特征值为400Kpa。第层为中风化花岗岩：黄色，由石英、长石、云母矿物组成。风化程度为块状、有显著变化、裂隙发育。穿厚1.501.80米，承载力特征值为900Kpa。1.6.2场地水文条件该厂区勘查时地下水位较高，赋存于角砾层中下部，初见水位2.903.60米，稳定水位2.403.00米，此场区附近及周边区域经调查无化工排水及污染源，场区地下水（土）在天然条件下对建筑材料（钢筋、砼）无侵蚀性。1.6.3基础选型说明本工程基础根据河南省地矿建设工程（集团）有限公司岩土工程勘察报告进行设计。基础采用天然地基上的钢筋混凝土独立基础并设置基础拉梁，地基承载力特征值260kpa。1.6.4基础埋深及基础持力层基础埋深3.2米，持力层：第三层角砾层。1.7结构分析及运用程序：本工程结构设计采用中国建筑科学研究院PK.PM。1.8主要结构构件材料的选用：1.8.1混凝土强度等级构件部分混凝土强度等级构件部分混凝土强度等级框架柱基础六层C40基础C30七层八层35各层梁、楼板、楼梯C25九层十层C30过梁、构造柱C20十一层顶层C25顶层预应力梁 C40水池侧壁、一层底板C30（S6）一层挡土墙 C40（S6）1.8.2主筋的混凝土保护层厚度：构件部位保护层厚度构件部位保护层厚度基础梁35mm梁25mm柱30mm（地下35mm）板20mm构造柱30mm1.8.3各部位混凝土耐久性要求环境类别最大水灰比最小 水泥用量最大 氯离子用量最大碱含量室内正常 环境一0.65225kg/m1%不限制与土壤直接 接触的环境二（b）0.55275kg/m0.2%3.0kg/m1.8.4钢筋强度等级普通钢筋混凝土结构采用：1）HPB235钢筋 fy=210N/mm22）HRB335钢筋 fy=300N/mm23）HRB400钢筋 fy=360N/mm2焊条：HPB235钢筋采用E43xx型; HRB335钢筋采用E50xx型; 注：纵向受力钢筋采用普通钢筋时，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%。1.8.5纵向钢筋锚固长度钢筋种类抗震锚固长度混凝土强度等级C20C25C30HPB235laE 四级抗震等级31d27d24dlaE 三级抗震等级33d29d26dHPB335laE 四级抗震等级39d34d30dlaE 三级抗震等级41d35d31d1.8.6纵向钢筋搭接长度纵向钢筋搭接接头百分率2550100纵向收拉钢筋的搭接长度1.2la(laE)1.4la(laE)1.6la(laE)纵向收压钢筋的搭接长度0.85a(laE)1.0a(laE)1.13a(laE)1.8.7砌块和砂浆：构件部分砖、大孔砖强度等级砂浆强度等级备注围护墙MU5煤矸石空心砖M5.0混合砂浆注：非承重大孔砖砌体容重不大于800kg/m，90厚墙参照吉J-90-111-5页施工。1.9其他说明：电梯间的设计，需要建设单位提供所需电梯样本；或是设计单位选型后，建设单位给予准许意见。会议室屋内考虑使用性及美观性考虑柱网及框架梁的设置。1.2计算模型：（附本工程结构计算书） / | 公司名称: | | | | 建筑结构的总信息 | | SATWE 中文版 | | 文件名: WMASS.OUT | | | |工程名称 : 设计人 : | |工程代号 : 校核人 : 日期:2011/ 9/14 | / 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.55 地面粗糙程度: B 类 结构基本周期（秒）: T1 = 0.45 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 15 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 20 地震烈度: NAF = 6.00 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0.35 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.04 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 1.00 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 是 是否考虑双向地震扭转效应: 是 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 不考虑 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 中梁刚度增大系数： BK = 2.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁设计弯矩增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 配筋信息 . 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 300 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 300 墙主筋强度 (N/mm2): IW = 210 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30 单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: NSW = 0 单独指定的墙竖向分布筋配筋率(%): RWV1 = 0.60 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 是 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 25.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 30.00 是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00 活荷载的组合系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合系数: CD_W = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50 剪力墙底部加强区信息. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 2 剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 8.00 * * 各层的质量、质心坐标信息 * * 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 (m) (m) (t) (t) 15 1 16.650 17.079 50.430 91.0 28.1 14 1 16.470 17.797 48.330 284.9 45.3 13 1 16.808 16.688 45.030 1000.8 81.0 12 1 16.348 16.692 40.400 942.6 85.4 11 1 16.451 16.451 36.800 953.9 85.1 10 1 16.458 16.434 33.200 950.7 84.8 9 1 16.462 16.434 29.600 951.9 84.8 8 1 16.462 16.434 26.000 951.9 84.8 7 1 16.462 16.429 22.400 963.3 84.8 6 1 16.462 16.429 18.800 963.3 84.8 5 1 16.462 16.429 15.200 963.3 84.8 4 1 16.463 16.435 11.600 952.6 84.9 3 1 16.569 24.825 8.930 131.7 12.7 2 1 16.522 16.481 8.000 1229.5 110.2 1 1 16.383 19.403 3.500 1631.1 184.0 活载产生的总质量 (t): 1225.756 恒载产生的总质量 (t): 12962.428 结构的总质量 (t): 14188.184 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg) * * 各层构件数量、构件材料和层高 * * 层号 塔号 梁数 柱数 墙数 层高 累计高度 (混凝土) (混凝土) (混凝土) (m) (m) 1 1 205(25) 65(40) 0(25) 3.500 3.500 2 1 182(25) 42(40) 0(25) 4.500 8.000 3 1 32(25) 34(40) 0(25) 0.930 8.930 4 1 154(25) 30(40) 0(25) 2.670 11.600 5 1 154(25) 30(40) 0(25) 3.600 15.200 6 1 154(25) 30(40) 0(25) 3.600 18.800 7 1 154(25) 30(35) 0(25) 3.600 22.400 8 1 154(25) 30(35) 0(25) 3.600 26.000 9 1 154(25) 30(30) 0(25) 3.600 29.600 10 1 154(25) 30(30) 0(25) 3.600 33.200 11 1 154(25) 30(25) 0(25) 3.600 36.800 12 1 153(25) 30(25) 0(25) 3.600 40.400 13 1 159(25) 26(25) 0(25) 4.630 45.030 14 1 46(25) 27(25) 0(25) 3.300 48.330 15 1 15(25) 10(25) 0(25) 2.100 50.430 * * 风荷载信息 * * 层号 塔号 风荷载X 剪力X 倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩Y 15 1 53.53 53.5 112.4 51.07 51.1 107.2 14 1 82.13 135.7 560.1 242.92 294.0 1077.4 13 1 112.10 247.8 1707.2 328.73 622.7 3960.6 12 1 82.62 330.4 2896.6 242.48 865.2 7075.3 11 1 79.05 409.4 4370.5 232.16 1097.4 11025.8 10 1 75.42 484.8 6116.0 221.62 1319.0 15774.2 9 1 71.68 556.5 8119.5 210.76 1529.7 21281.2 8 1 67.78 624.3 10367.0 199.44 1729.2 27506.3 7 1 63.68 688.0 12843.8 187.50 1916.7 34406.3 6 1 59.29 747.3 15534.0 174.68 2091.4 41935.2 5 1 54.47 801.7 18420.3 160.64 2252.0 50042.4 4 1 36.38 838.1 20658.1 107.36 2359.4 56341.9 3 1 15.32 853.4 21451.8 32.74 2392.1 58566.5 2 1 70.98 924.4 25611.7 208.46 2600.6 70269.1 1 1 65.74 990.2 29077.3 154.12 2754.7 79910.4= 各楼层等效尺寸(单位:m,m*2)= 层号 塔号 面积 形心X 形心Y 等效宽B 等效高H 最大宽BMAX 最小宽BMIN 1 1 1158.79 16.73 19.69 55.26 22.79 55.26 22.79 2 1 823.38 16.72 16.21 57.01 14.37 57.01 14.37 3 1 98.29 16.72 26.08 15.95 6.16 15.95 6.16 4 1 628.92 16.71 16.27 43.15 14.41 43.15 14.41 5 1 629.97 16.72 16.27 43.17 14.43 43.17 14.43 6 1 629.97 16.72 16.27 43.17 14.43 43.17 14.43 7 1 629.97 16.72 16.27 43.17 14.43 43.17 14.43 8 1 630.87 16.72 16.26 43.20 14.44 43.20 14.44 9 1 630.87 16.72 16.26 43.20 14.44 43.20 14.44 10 1 630.87 16.72 16.26 43.20 14.44 43.20 14.44 11 1 630.87 16.72 16.26 43.20 14.44 43.20 14.44 12 1 630.79 16.