学生公寓结构初步设计说明修改版.docx
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学生公寓结构初步设计说明-修改版20141127 [结构初步设计说明] 结构专业初步设计说明目录 1 工程概况 2 建筑设计使用年限及分类等级 3 自然条件 4 设计依据及设计要求 5 主要荷载取值 6 结构选型 7 结构计算分析 8 主要结构材料 9 其他要求及说明 10 图纸目录 16 / 17 1. 工程概况 本工程为北京化工大学昌平新校区（一期）本科生宿舍楼（编号：B1~B7），位于北京市昌平区南口镇，虎峪村南，清华大学核能技术设计研究院西南侧。学生宿舍建筑概况： 楼号 层数地上/地下 总高度m 总建筑面积㎡ 地上建筑面积㎡ 地下建筑面㎡ ±0.000相当于绝对标高 B1 7/1 24 147.6 B2 7/1 24 145.1 B3 7/1 24 149.1 B4 7/1 24 146.6 B5 9/1 32 144.1 B6 7/1 24 148.6 B7 9/1 32 145.6 建筑主要功能为学生宿舍。 2. 建筑设计使用年限及分类等级 主体结构设计使用年限：50年 结构的安全等级：二级 抗震设防类别：标准设防类（丙类） 地基基础等级：二级 建筑物耐火等级：一级 3. 自然条件： 3.1 风荷载 基本风压：Wo=0.45kN/m2 地面粗糙度类别： B类 3.2 雪荷载 基本雪压：So=0.40kN/m2 3.3 抗震设防参数（最终参数以地震审批部门审批结果为准）： 抗震设防烈度： 7度 设计基本地震加速度：0.15g 设计地震分组：第二组 建筑场地类别：Ⅱ类 设计特征周期：0.40s 3.4 场地标准冻深： 1.0m 3.5 场地的工程地质条件 地勘报告参考北京市建平工程勘察有限责任公司于2014年6月10日编制的《北京化工大学昌平新校区一期建设项目学生公寓一期（B1-B7）》（工程编号：2014-050），其主要内容如下： 1）拟建场区地形较复杂，高差起伏变化较大，属不均匀地基，勘察报告中建议1～4区按建筑抗震不利地段考虑（平面位置图中学生公寓属第4区）。根据抗震规范4.1.8条，抗震计算水平地震影响系数最大值应乘以增大系数，本工程暂定取1.1。无其他影响场地稳定性的不良地质作用。 2）从上至下揭示土层： 成因年代 层号 土层名称 地基承载力标准值fka （kPa） 压缩模量Es （MPa） 桩的极限侧阻力标准值 qsik （kPa） 桩的极限端阻力标准值 qpk （kPa） ① 人工填土 - - 新近沉积层 ② 粘质粉土、粉质粘土 100 5.23 45 ②1 碎石混粘性土 220 20 70 ③ 碎石 300 35 120 2000 ③1 重粉质粘土，粘土 130 6.54 45 350 一般第四纪沉积层 ③2 粉质粘土，粘质粉土 130 6.57 45 350 ③3 粘质粉土、粉质粘土 190 13.28 60 650 ③4 粘性土混碎石 160 50 450 ③5 碎石混粘性土 220 25 100 1400 ③6 重粉质粘土，粘土 230 15.96 75 1100 ③7 红粘土 170 10.63 65 800 ④ 碎石 360 30 120 2200 ④1 红粘土 200 21.43 55 500 ④2 红粘土 170 11 50 400 ④3 粉质粘土、粘质粉土 160 7.38 50 450 ④4 粘性土混碎石 200 10.2 50 500 ④5 碎石混粘性土 240 25 80 1400 ④6 粉质粘土，粘质粉土 220 15.08 55 700 ⑤ 碎石 360 35 130 2500 ⑤1 红粘土 200 18.54 60 900 ⑤2 红粘土 160 8.4 50 550 ⑤3 粘性土混碎石 200 11 50 600 ⑤4 碎石混粘性土 320 28 80 1900 ⑥ 碎石 400 50 140 2900 3）地震液化判定：当地震烈度达到7度，地下水位达到自然地面以下3m时，本场地内粉土和砂类土不液化。 4）地下水：本次岩土工程勘察期间（2013年12月）勘探至地下20.00m未见地下水。1959年该区地下水达自然地面以下3m，近3-5年最高地下水位埋深大于20m。 拟建场地地下水埋藏较深，地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构具有微腐蚀性。 5）地基基础方案的分析： 根据详勘工程地质剖面图，拟建建筑（学生公寓）有古河道贯穿南北，其中B1、B2、B3可采用天然地基，③2层粉质粘土-粘质粉土层可做为持力层，经深宽修正后的地基承载力可达到171kpa。B4、B5及B6在古河道坑内，需将其场地先回填至基底，再进行地基处理方案，B7可不需回填，仍需做复合地基处理或进行换填处理。 B4及B6处理后的地基承载力标准值需达到185kPa，B5和B7处理后的地基承载力标准值需达到220kpa。 4. 设计依据及设计要求 4.1 本工程设计所遵循的标准、规范、规程 工程结构可靠性设计统一标准GB50153-2008； 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008； 建筑抗震设计规范 GB50011-2010； 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011； 北京地区建筑地基基础勘察设计规范 DBJ11-501-2009； 混凝土结构设计规范 GB50010-2010； 钢结构设计规范GB50017-2014； 地下工程防水技术规范 GB50108-2008； 钢筋机械连接技术规程JGJ107-2010； 建筑设计防火规范 GB50016-2006； 5. 主要荷载取值 a) 屋面及楼面均布活荷载标准值 类别 活荷载标准值(kN/m2) 组合值系数ψc 准永久值系数ψq 屋 面 不上人屋面 0.5 0.7 0 上人屋面 2.0 0.7 0.4 楼 面 宿舍 2.0 0.7 0.5 活动室，阳台 2.5 0.7 0.5 卫生间、淋浴间、盥洗室 2.5 0.7 0.5 走廊、门厅、楼梯间 3.5 0.7 0.3 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按5.0kN/m2考虑。 b) 建筑隔墙及幕墙恒荷载标准值(不包括墙面建筑做法) 墙体部位 墙体材料 恒荷载标准值(kN/m2) 非承重填充墙 200厚填充墙 轻集料混凝土空心砌块 2.8 玻璃幕墙 1.5 层高3.4米： 梁下200mm厚隔墙： 2.8*3.4 =9.52 取10 kN/m 1.0米高女儿墙： 0.2*1.0*25 =5 kN/m c) 其他恒荷载估算 普通楼面100mm厚面层： 2 kN/m2 (未算吊顶) 普通上人屋面：4.5 kN/m2 (未算吊顶) 吊顶：0.5 kN/m2 6. 结构选型 a) 地基基础 根据初步计算，本建筑区内有古河道贯穿南北，楼座B1~B7的地基采用方式详见本报告第3.（5）条。学生宿舍基础均采用筏板基础。 楼座 ±0.000相当于绝对标高 基础形式 基础埋深/基底标高m 地基 持力层 B1 147.6 筏板基础 4.69/142.91 天然地基 ③或③2层 B2 145.1 筏板基础 4.69/140.41 天然地基 ③或③2层 B3 149.1 筏板基础 4.49/144.61 天然地基 ③或③2层 B4 146.6 筏板基础 4.49/141.71 回填后复合地基 --- B5 144.1 筏板基础 4.99/139.11 回填后复合地基 --- B6 148.6 筏板基础 4.29/144.31 回填后复合地基 --- B7 145.6 筏板基础 4.99/140.61 复合地基或换填地基 --- b) 结构平面布置及抗侧力结构体系 本工程剪力墙结构体系。主要抗侧力构件截面尺寸详见结构平面布置图。 剪力墙抗震等级 ：B1~B7#楼 三级 c) 屋盖及楼盖结构 采用现浇混凝土梁板结构。主要梁、板截面尺寸详见结构平面布置图。 d) 关于结构超长的构造措施 须采取以下措施减小温度应力对结构的不利影响：采取各层端开间双层双向配筋；屋面双层双向配筋并加大屋面保温层厚度；按规范隔30~40m设置一道设置800mm宽伸缩后浇带。 7. 结构计算分析 本工程采用北京盈建科软件有限责任公司编制的"盈建科建筑结构设计软件"对结构整体计算分析。 分析时,地震作用和风荷载按两个主轴方向作用，并考虑偶然偏心及双向地震作用，振型组合方法采用考虑扭转耦连的CQC 方法，振型数取10~13个。阻尼比取0.05，周期折减系数剪力墙结构取0.95，按模拟施工加荷方式三。 a) 主要结果如下 （以B1#楼、B5#楼、B6#楼为例）： B1#楼结构自振周期（选取前3个振型） 振型号 Ⅰ段 Ⅱ段 Ⅲ段 周期（s） 扭转系数 周期（s） 扭转系数 周期（s） 扭转系数 1 0.4430 0.00 0.5813 0.04 0.5621 0.02 2 0.4157 0.01 0.5162 0.00 0.4617 0.00 3 0.3444 0.98 0.4627 0.96 0.3764 0.98 B1#楼主要控制参数 作用方向 Ⅰ段 Ⅱ段 Ⅲ段 X Y X Y X Y 楼层最小剪重比 8.27% 8.58% 5.73% 6.38% 6.48% 7.94% 有效质量系数 90.02% 94.59% 92.8% 91.82% 92.90% 94.48% 规定水平力作用下楼层最大位移及层平均位移的比值 1.03 1.41(仅第1计算层) 1.24(其余层的最大值) 1.30 1.08 1.05 1.49(仅第1计算层) 1.29(其余层的最大值) 规定水平力作用下楼层最大层间位移及平均层间位移的比值 1.05 1.41(仅第1计算层) 1.27(其余层的最大值) 1.33 1.10 1.07 1.49(仅第1计算层) 1.14(其余层的最大值) 楼层层间最大位移及层高之比 1/2302 1/2216 1/ 1669 1/2386 1/1961 1/2422 B5#楼结构自振周期（选取前3个振型） 振型号 Ⅰ段 Ⅱ段 Ⅲ段 周期（s） 扭转系数 周期（s） 扭转系数 周期（s） 扭转系数 1 0.6272 0.03 0.7884 0.00 0.7764 0.04 2 0.5508 0.06 0.6548 0.01 0.6321 0.01 3 0.4810 0.91 0.6349 0.99 0.5383 0.95 B5#楼主要控制参数 作用方向 Ⅰ段 Ⅱ段 Ⅲ段 X Y X Y X Y 楼层最小剪重比 6.54% 5.99% 4.77% 5.37% 4.86% 6.07% 有效质量系数 90.09% 93.28% 91.45% 91.34% 90.04% 92.19% 规定水平力作用下楼层最大位移及层平均位移的比值 1.05 1.47(仅第1计算层) 1.35(其余层的最大值) 1.25 1.09 1.09 1.43(仅第1计算层) 1.31(其余层的最大值) 规定水平力作用下楼层最大层间位移及平均层间位移的比值 1.07 1.47(仅第1计算层) 1.30(其余层的最大值) 1.25 1.09 1.09 1.43(仅第1计算层) 1.25(其余层的最大值) 楼层层间最大位移及层高之比 1/1994 1/1464 1/ 1852 1/2304 1/1712 1/2156 B6#楼结构自振周期（选取前3个振型） 振型号 周期（s） 扭转系数 1 0.5241 0.00 2 0.4876 0.04 3 0.3963 0.96 B6#楼主要控制参数 作用方向 X Y 作用方向 X Y 楼层最小剪重比 6.71% 7.12% 规定水平力作用下楼层最大位移及层平均位移的比值 1.02 1.30 有效质量系数 97.79% 99.56% 规定水平力作用下楼层最大层间位移及平均层间位移的比值 1.02 1.32 楼层层间最大位移及层高之比 1/2172 1/1915 8. 主要结构材料 a) 钢材(应符合现行国家标准的规定)： 钢筋：HPB300级、HRB400级钢筋。 b) 混凝土（均采用预拌商品混凝土） 各部位混凝土强度等级如下 构件部位 混凝土强度等级 备注 基础垫层 C15 基础底板、基础梁 C30 P6防水混凝土 剪力墙墙体 C30 及土接触外墙采用P6 梁、板 C30 c) 隔墙砌块和砂浆： 采用容重不大于10.0kN/m3的轻集料混凝土空心砌块，混合砂浆强度不小于Mb5.0。 9. 其他要求及说明 a) 本初步设计的构件截面尺寸在施工图设计时，可按实际情况调整。 10. 图纸目录 1#、2#、3#、4#、6#图纸列表 图纸编号 图纸名称 设计比例 图纸规格 备注 结初-楼号-01 基础布置图 1：150 A1 3#6#为A2图纸规格，设计比例为1:100 结初-楼号-02 首层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-03 二层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-04 三层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-05 四层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-06 五层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-07 六层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-08 七层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-09 屋顶结构平面布置图 1：150 A1 5#、7#图纸列表 图纸编号 图纸名称 设计比例 图纸规格 备注 结初-楼号-01 基础布置图 1：150 A1 结初-楼号-02 首层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-03 二层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-04 三层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-05 四层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-06 五层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-07 六层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-08 七层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-09 八层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-10 九层结构平面布置图 1：150 A1 结初-楼号-11 屋顶结构平面布置图 1：150 A1展开阅读全文
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