昆明彼岸项目结构设计技术总结-代君正

昆明彼岸项目结构设计技术条件一、设计依据1、 本工程结构设计所采用的主要法规和标准：建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑结构制图标准 GB/T50105-2001建筑结构荷载规范 GB5009-2001混凝土结构设计规范 GB50010-2002建筑抗震设计规范 GB50011-2001建筑地基基础设计规范 GB50007-2002高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2004砌体结构设计规范 GB50003-2001钢结构设计规范 GB50017-2003建筑桩基技术规范 JGJ94-94建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2004西南地区建筑标准设计通用图昆明市框架结构混凝土多孔砖填充墙构造图集(试行) DB昆05J01岩土工程详细勘察报告云南省地震工程研究院昆明彼岸住宅小区工程场地地震动参数确定报告昆明彼岸住宅小区抗震设防专项审查意见书 云抗审A-00152云南省建设厅关于对关于送审“昆明彼岸”小区工程场地设计地震动参数研究报告的请示的批复 云建震2006127号2、 设计合同中有关结构设计方面的条款 设计使用年限为50年。3、 自然条件详见岩土工程勘察报告。4、 荷载取值 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。 楼面活载取值按，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P11P19页。 恒荷载取值 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：0.125+1.0(地面层)+0.02520(板底抹灰)=4.0kN/120厚板：0.1225+1.5=4.5kN/110厚板：0.1125+1.5=4.25kN/130厚板：0.1325+1.5=4.75kN/140厚板：0.1425+1.5=5.0kN/150厚板：0.1525+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）：0.1225+0.2520+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/ 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。 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、梁柱箍筋采用或II级钢(8、10)；梁柱主筋采用级钢（16及16以上）；墙主筋、梁架立筋及腰筋采用级钢（12、14）；构造柱、板分布筋、墙拉筋采用I级钢6。2)钢筋直径8及8以下的采用级钢；直径12、14的采用级钢；直径16及16以上的采用级钢。2、 砼：梁板砼级别采用C25C35；墙柱砼级别采用C25C35；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： 构件容重WT=26。 周期折减系数：框架0.7；框剪0.85；剪力墙0.91.0。 0.2Q0调整:高层框剪结构要进行调整。 计算振型数:保证有效质量系数大于90%。 梁端弯矩调整系数：0.85。 梁跨中弯矩放大系数：1.0（考虑活荷载不利布置）。 连梁刚度折减系数：0.7。 梁刚度增大系数：边梁1.5，中梁2.0。 梁扭矩折减系数：0.6。 柱配筋按单偏压计算，但角柱必须按双偏压复核。 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。 梁柱重叠部分简化为刚域。 结构重要性系数：1.0。 全楼地震调整系数：1.0。 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。 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。 坡屋顶、错层结构要按实际情况输入，不能简化。 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： 目录、结构设计总说明。 通用图。 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 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。 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。 字型：ZBTXTSHX ZBHZSHX（图中除图框外不能出现其他字型） 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；框剪0.85；剪力墙：0.91.0。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1.31.5。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1/5501/6001/6501/7001/7501/8008、 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： 竖向刚度不能突变； 抬柱的梁两个方向要有拉结； 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； 退台的转换梁要单独计算、加强。三、输出结果：1、 周期比控制： 在位移满足的条件下不要太刚，让平动周期合适。 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1.31.5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400，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9001000KN。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23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810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