贝壳结构初步设计说明

第四章结构设计一、工程概况……….二、建筑结构的设计使用年限和安全等级结构的安全等级级二级地基基础设计等等级乙级设计使用年限50年抗震设防类别丙类三、自然条件3.1.风雪荷载基本风风压（50年）地面粗糙度基本雪压Wo=0.4kkN/m22A类So=0.5kkN/m223.2.抗震设防的有关参数抗震设防烈度设计基本地震加加速度值设计地震分组建筑场地类别7度0.15g第一组Ⅱ类场地特征周期阻尼比地震影响系数0.35s0.050.04根据“单孔剪切波速测试报告”中各地层的实测平均剪切波速值，按各层的平均厚度计算场地内等效剪切波速约为256m/s。依据《建筑抗震设计规范》的有关规定，拟建场地为中硬场地土，结合本次勘察成果，覆盖层厚度大于≥50m，该场地为可进行建设的一般场地。3.3.场地的工程地质及水文地质条件3.3.1场地地形、地貌特征拟建xx市沾天湖东岸栈桥位于xx市沾天湖东岸。勘察期间湖水面标高31.08～31.90米（水面变化0.82米），水深约1.00～7.50米左右。两岸地面标高33.95～34.30米左右。地貌上属洞庭湖冲湖积平原范畴。3.3.2岩土地层及岩性特征本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，场地地层属第四系全新统（Q4）素填土、淤泥、淤泥质粉土、粉土、圆砾和白垩系（K）砂岩、砾岩、泥质粉砂岩。各层土的特征分述如下：1.第四系全新统(Q4)：=1\*GB2⑴素填土①1(Q4ml)(=1\*GB3①为层号、Q4ml为时代成因，下同。)：灰黄色、灰色，稍密状,湿。主要由粘性土、圆砾等组成；土质分布较均匀。堆填时间5年以上，已完成自重固结。此层厚度：3.30～5.40米，层底标高25.50～29.30米。仅在沾天湖堤岸钻孔zk2、zk12分布。(2)淤泥=1\*GB3①2(Q4ml)：灰黑色；含水饱和；流塑～软塑状。由粘性土组成，含腐殖质，有臭味。夹少量砖渣、有机物等建筑垃圾和生活垃圾。此层厚度：0.30～4.10米，层底标高20.32～30.20米。整个场地均有分布。(3)淤泥质粉土=1\*GB3①3(Q4al)：灰黑色，松散状为主。以粉土质为主，含淤泥质和有机质。无光泽，韧性和干强度较低。此层厚度0.40～9.20米。层底标高14.85～27.75米。整个场地均有分布。(4)粉土②（Q4al）:黄褐色，稍密～中密状，很湿。以粉土质为主，含铁质结核。切面较粗糙，无光泽，韧性和干强度低。此层厚度1.60～6.60米。层底标高15.90～23.40米。仅在钻孔ZK1～ZK31、ZK33、ZK36、ZK39、ZK41～ZK44、ZK47、ZK48、ZK60分布。⑸圆砾③（Q4al）：黄褐色、深灰色；含水饱和。泥砂充填，含泥砂量15～25％左右，砾石粒径以1～2cm为主，部分3～5cm,个别14cm以上。骨架颗粒以次圆形、亚圆形为主，磨圆度Ⅱ～Ⅲ级，级配好。砾石母岩成份主要为硅质岩、石英岩、砂岩、燧石等，呈微风化。该层埋深在8.30～16.00米,相当于标高15.90～23.40米左右。根据钻探反应及重型（Ⅱ）动力触探试验表明，圆砾③层呈中密～密实状。此层厚度：1.70～15.00米，层底标高4.60～18.25米。2.白垩系（K）：⑹强风化泥质粉砂岩（实验室定名为细砂）④1(K)：砖红色、紫红色。泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩，泥质胶结，中厚层状构造。岩石风化强烈，顶部岩芯风化呈土状～碎块状，遇水易崩解。此层厚度1.00～10.50米,层底标高-0.70～13.00米。分布在钻孔zk1～zk57。⑺强风化砾岩（实验室定名为圆砾）④2(K)：紫灰色，钙质、铁质胶结，胶结紧密。砾石粒径以3-4cm为主，大者6cm以上，磨圆度Ⅳ级。砾石母岩成份主要为硅质岩、石英岩、砂岩、燧石等。此层厚度1.10～14.90米,层底标高4.15～20.40米。分布在钻孔zk58～zk108中分布。⑻中等风化泥质粉砂岩⑤(K)：紫红色，钙质、泥质、钙质胶结，厚层状构造。岩石较完整，属软质岩石。岩芯呈短柱状～长柱状，节理裂隙一般发育，裂隙多为闭合状，RQD=50-70%，岩体基本质量等级为Ⅳ～Ⅴ级。岩层产状165°∠15°。⑼中等风化砾岩⑥(K)：紫灰色、紫色，钙质、泥质胶结，砾石粒径以3-4cm为主，大者20cm以上。骨架颗粒以次菱角形及半菱角形为主，磨圆度Ⅰ～Ⅱ级。RQD=50-75%，岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅳ级。呈透镜状、似层状。本次勘察，该层未钻穿，厚度不详，最大揭露厚度33.30米。⑽中等风化泥质粉砂岩⑦(K)：紫红色、砖红色，钙质、泥质胶结，厚层状构造。岩石较完整，属软质岩石。岩芯呈短柱状～长柱状，节理裂隙一般发育，裂隙多为闭合状，RQD=55-75%，岩体基本质量等级为Ⅳ～Ⅴ级。岩层产状165°∠15°。本次勘察，该层未钻穿，厚度不详，最大揭露厚度为26.60米3.3.3地下水情况根据含水层的埋藏条件和水理特性，在本次勘察深度范围内，场地内的地下水为孔隙承压水。孔隙承压水：赋存于圆砾③中，以粉土②为相对隔水顶板，补给源以沅江和沾天湖湖水补给为主，水量较大，具承压性。勘察期间实测稳定水位埋深为1.30～4.50米左右，相当于标高29.80米。据区域水文地质资料，近5年场地最高水位30.00m左右，最低水位26.00m左右，变化幅度在4.00m左右。四、本工程初步设计所遵循的标准、规范、规程1.建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001；2.建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)；3.混凝土结构设计规范GB50010-2002；4.砌体结构设计规范GB50003-2001；5.钢结构设计规范GB50017-2003;6.《网壳结构技术规程》JGJ61-20037.《网架结构设计与施工规程》（JGJ7-91）8.建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)；9.建筑地基基础设计规范GB50007-2002；10.建筑桩基技术规范JGJ94-2008；11.建筑地基处理技术规范JGJ79-2002；12.《建筑抗震设防分类标准》GB50223-200813.建筑工程设计文件编制深度的规定(2008年版)。五、本工程初步设计计算所采用的计算程序本工程混凝土部分采用中国建筑科学研究院院编制的“PKPM08版(SATWE计算模块)”计算。钢网壳部分采用北京云光建筑设计咨询开发中心编制的SFCAD2000六、荷载1.屋面及楼面均布活荷载标准值序号荷载类别标准值(kN/m2)序号荷载类别标准值(kN/m2)1亲水平台3.54厕所2.52餐厅2.55门厅3.53厨房4.06设备间7.0注：①水箱及其它重大设备按实际荷载计算。②室外地面的活荷载标准值考虑消防车部分按20.0kN/m2考虑，其它按3.5kN/m2考虑。2.建筑隔墙恒荷载标准值(包括墙面建筑粉灰)墙体部位墙体材料恒荷载标准值((kN/mm2)240mm外墙墙承重粘土多孔砖砖4.3120mm内墙墙粘土多孔砖3七、结构选型7.1地基基础根据湖南省xx工程勘察院提供的《xx市沾天湖东岸栈桥工程地质详细勘察报告岩土工程详细勘察报告》，结合场地工程地质条件和拟建物特征，优先选用钻（冲）孔灌注桩，以圆砾=3\*GB3③层、强风化砾岩④2、中等风化泥质粉砂岩⑤层和中等风化砾岩⑥层为桩端持力层，其桩端阻力标准值fak=2750kPa，桩径为1000mm。7.2抗侧力体系本工程主楼高度为9m，下部平台采用钢筋混凝土结构，上部采用钢网壳大跨度结构。下部钢筋混凝土结构抗震等级为三级。7.3屋盖及楼盖结构屋盖采用大跨度钢网壳，截面尺寸详附图。7.4抗震缝、沉降缝、伸缩缝伸缩缝，抗震缝：本工程平面长度为53米，未超过规范容许不设缝长度，因此不设置伸缩缝。八、主要结构材料8.1.钢筋板筋直径≤10mm时采用HPB235级钢筋。其它各处钢筋为HRB400级钢筋，均符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)的规定。8.2.混凝土部分8.2.1混凝土构件部位墙柱(梁板)混凝土强度等级级备注桩C30平台柱，梁C30楼板C308.2.2混凝土耐久性分类钢筋混凝土柱与湖水直接接触，平台梁板部分处于露天环境中。根据地勘报告场地水对钢筋混凝土无侵蚀性，钢筋混凝土梁板柱部分环境类别均为二a类。8.3.网壳部分钢柱和墙架柱Q235B钢管Q235B螺栓球45号钢10.9S大六角头高强螺栓40Cr钢封板锥头Q235B紧定螺钉40Cr钢檩条Q235-B8.3砌体（1）承重砌体墙体材料砌块强度等级砂浆强度等级粘土多孔砖MU10.M10（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粘土多孔砖MU10.0M5.0九、结构计算分析9.1.本工程钢筋混凝土平台采用中国建筑科学研究院编制的“PKPM2008版SATWE”计算，钢网壳部分采用北京云光建筑设计咨询开发中心编制的SFCAD2000计算。主要计算结果如下：钢网壳结构自振周期(前3个振型)振型123周期(s)0.130.10.06钢筋混凝土平台风荷载和地震作用下的弹性位移角风荷载作用下的的弹性位移移角地震作用下的弹性位移角地震作用下楼层层最大位移移/楼层平均均位移X方向Y方向规范限值1/1000X方向Y方向规范限值1/11000X方向Y方向1/56111/87301/61191/87561.081.27十、采用的标准图集1.钢筋混凝土过梁中南地区通用标准图集03ZG3132.多层及高层钢筋混凝土结构抗震构造中南地区通用标准图集03ZG0033.钢筋混凝土雨篷中南地区通用标准图集03ZG3024.混凝土结构施工图－平面整体表示方法制图规则和构造详图