结构初设说明 -大靖职教中心.doc

古浪县黄花滩中心幼儿园扩建项目初步设计说明
4 结 构
4.1 工程概况:
（1） 本工程地点位于古浪县大靖职教中心校园内，新建建筑为一栋二层食堂、一栋旱厕、一栋锅炉房、一个大门。
2） 食堂建筑长房屋长14.10米，宽20.30米，高9.30米，各层层高均为4.50米，主要结构跨度为6.30、2.90、6.50、7.20米。旱厕长65.98米，宽3.04米，高2.85米；锅炉房长16.00米，宽12.00米，檐口高6.00米；
4.2 设计依据：
（1） 主体结构的设计使用年限为50年.
（2）自然条件：基本风压：0.55kpa（50年一遇）
基本雪压：0.20kpa（50年一遇）
本工程抗震设防烈度均为8度，设计基本地震加速度值均为0.20g,设计地震分组均为第三组，多遇地震水平地震影响系数最大值为0.16罕遇地震水平地震影响系数最大值为0.90，结构的阻尼比为0.05，特征周期为0.45s。
（3）《古浪县大靖职教中心生活用房建设项目岩土工程勘察报告》
（4） 主要规范及规程
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《建筑抗震设计规程》DB62/T25-3055-2011
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
《工业建筑防腐设计规范》GB50046-2008
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《砌体结构设计规范》GB50003-2011
《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008
《建设工程设计文件编制深度规定》建设部2008年
《建筑抗震设计规程》(DB62/T25-3055-2011)
《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS 102:2002(2012年版）
《钢结构工程施工质量验收规范 》 GB 50205-2001
《门式刚架轻型房屋钢构件》JGJ144-2002
《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
（5） 主要图集.
国标<<混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图>> (11G101-1)
国标<<混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图>> (11G101-3)
省标<<建筑钢筋混凝土过梁>> (12G05)
国标<<建筑物抗震构造详图>> (11G329-1)
国标<<建筑物抗震构造详图>> (11G329-2)
4.3 建筑分类等级：
（1）建筑结构的安全等级均为二级.
（2）地基基础的设计等级均为丙级.
（3）食堂的抗震设防分类为重点设防类（乙类），旱厕、锅炉房、大门的抗震设防分类为标准设防类，
（4）食堂采用框架结构，主体框架抗震等级为一级；旱厕采用砖混结构；锅炉房采用门式钢架结构。
（5）建筑防火分类等级均为 Ⅱ 级，和耐火等级均为Ⅱ 级.
4.4 主要荷载(作用）取值：
（1）楼屋面活荷载：
操作间： 4.0KN/m2 餐厅：2.5KN/m2 楼梯间：3.5KN/m2 上人（不上人）屋面：2.0（0.5）KN/m2，
锅炉房屋面恒载：0.5KN/m2 锅炉房活载屋面：0.5KN/m2
4.5上部结构.
（1）本工程食堂选用框架结构，旱厕采用砖混结构，锅炉房采用门式钢架结构。
根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008本工程食堂划分为重点设防类，框架抗震措施按提高一度采用，旱厕、锅炉房、大门划分为标准设防类。楼板采用现浇钢筋混凝土梁板式楼板.
4.6地基基础设计.
（1本工程依据核工业武威工程勘察院提供的《古浪县大靖职教中心生活用房建设项目岩土工程勘察报告》进行基础设计，勘察场地位大靖职教中心校园内。
勘察表明，在勘探深度范围内，场地土属于第四季冲洪积物沉积，主要表现为上层的粉土层（杂填土或粉土），下层为圆砾层。拟建场地地层可分为两个工程地质层，现依据其组成分的不同自上而下分述如下：
①粉土层（）：全场均有分布；土层最薄弱处为6.00m；最厚处为6.80m，粉土层平均厚度6.54m。
本层土呈黄褐色，稍湿，可塑。手搓有砂感，略有光泽, 为轻微湿陷性土层，总湿陷量84.0mm-88.5mm。
‚圆砾层（）：全场分布，揭露最浅处为2.20m，揭露最深处为6.00m，平均揭露深度为为3.75m。
本层土呈灰色，稍湿，中密。砂质不纯，颗粒不均匀，内含粉土团块。主要成份以花岗岩、石英、变质岩等组成。磨圆度极好分选性差，未胶结。
（2）该场地在勘察深度范围内未见地下水，本工程设计时不考虑地下水对拟建建筑物的影响
（3）场地地基土对混凝土结构中钢筋及钢结构均具有微腐蚀性。
（4）地基土为稍密的粉砂层，根据场地土和地下水埋藏条件，按《建筑抗震设计规范》[2010]规定初判，本场地不具备地震液化现象。
（5）食堂基础采用柱井桩基础，以圆砾层做为持力层，承载力特征值350kPa， 桩的极限端阻力标准值q^Lpk^L=2800kpa。承载力修正系数ηb=3.0，ηd=4.4；旱厕、大门采用条形基础，锅炉房采用柱下独立基础，旱厕、锅炉房、大门以粉土层做为持力层，基础埋深1.70米，承载力修正系数ηb=2.0，ηd=3.0。
（6）由于场地地基土对混凝土结构中钢筋及钢结构均具有微腐蚀性，因此主楼0.000米以下混凝土采用C30，加厚0.000米以下结构构件保护层厚度，梁35mm,柱35mm.基础50mm.
（7）房心回填土和基础周边回填土应分层采用素粘土夯实，压实系数不小于0.94。
（8）基础尺寸详见结初图
4.7 结构分析.
（1） 采用中国建筑科学研究院PKPM系列的SATWE-8、JCCAD等程序（V2.1版）.
（2） 食堂采用空间杆-墙板元有限元计算模型，取基础顶面作为结构整体计算的嵌固部位，地下部分梁柱按一层地下室计算，楼板按交叉梁空楼板进行计算.结构主要计算参数：考虑耦联的振型按考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用计算，取9个振型，梁的刚度放大系数按2010混凝土规范取值，周期折减系数0.80，模拟施工3加荷计算，刚性楼板假定（构件设计时采用实际楼板刚度）。
（3） 主要计算结果及分析
食堂计算结果：
前3个振型
周期（秒）
振动转角
平动系数（X+Y）
扭转系数
Tt/T1
0.5343
91.10
1.00(0.00+1.00 )
0.00
0837
0.5118
1.11
1.00(1.00+0.00)
0.00
0.4471
169.24
0.00(0.00+0.00))
1.00
层间位移角
地震作用
X方向最大值
Y方向最大值
1/615(第1层）
1/596（第1层）
风荷载
X方向最大值
Y方向最大值
1/3464（第2层）
1/4615(第2层)
最大轴压比
柱
0.55
有效质量系数
X方向
Y方向
100
100
地震作用下最大层间位移与层间位移平均值之比
X方向最大值
Y方向最大值
不计偶然偏心
偶然偏心5%
不计偶然偏心
偶然偏心5%
1.02
1.14
1.02
1.07
食堂在不考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用下，楼层最大层间位移和层间位移平均值的比值，最大为1.02，在考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用下楼层最大层间位移和层间位移平均值的比值，最大为1.14结构平面布置基本满足扭转规则性的要求。
（4）结构承载力和变形计算结果无超筋超限的情况。
（5）不考虑重力二阶效应，整体稳定满足规范需求。
各楼层侧向刚度均不小于相邻上一楼层的0.7倍或相邻三层平均值的0.8倍，均满足规范竖向刚度规则性要求。
4.8 主要结构材料.
（1） 混凝土强度等级：
基础C30，垫层C15，基础顶面～顶层：梁、板均为C30，柱；
（2）钢筋热轧钢筋HRB400级（fy=360n/mm2）
（用于梁、柱主筋）
热轧钢筋HPB300级（fy=270n/mm2）
（用于板钢筋及梁柱箍筋）
（3）钢筋接头（各区均同）
框架柱纵筋（直径＜22）均采用电渣压力焊焊接，梁内纵筋（直径＜22）均采用搭接焊。梁柱钢筋直径≥22时均采用机械连接。
（4）焊 条：HPB300级钢筋之间及HPB300级钢筋与其它钢筋之间用 型 E43，HRB400级钢筋之间用E55型。
（5）钢架梁柱和支撑构件采用Q345B钢，其余所有钢构件均采用Q235B钢.檩条采用C型薄壁型钢,表面应彻底消除浮锈后刷二度底漆.所有门式钢架的梁柱节点均采用高强螺栓均采用S10.9级大六角头高强螺栓.门式钢架与檩条、墙梁、支撑以及板材连接采用性能等级为4.6的普通螺栓.
（6）本工程防火等级为2级,要求钢构件耐火极限为：钢柱2.5小时,钢梁1.5小时
（7）墙体：±0.000标高以下墙体均采用M10水泥砂浆砌MU10机制红砖，±0.000标高以上食堂外墙采用M5.0混合砂浆砌MU3.5非承重粘土空心砖，内墙采用M5.0混合砂浆砌非承重粘土空心砖。旱厕±0.000墙体均采用M7.5混合砂浆砌MU10机制红砖.旱厕构造柱与圈梁均参与结构整体抗震。
4
甘肃长源建筑设计咨询有限责任公司