高層框架剪力墻設計說明

第四章結(jié)構(gòu)設計一、 工程概況本工程為真如城市副中心啟動區(qū)A3?A6地塊之一的A5地塊工程，工程的建設基地范圍:曹楊路東、銅川路北、規(guī)劃路西、禮泉路南。建筑主要功能為商業(yè)、辦公、酒店、相關(guān)配套設施（含軌道交通出入口）、文化設施。部分地下三層兼為人防地下室，由建設方委托專項設計公司進行人防部分設計。地下室概況除11#地鐵50米保護范圍內(nèi)地下室、以及5#樓和6#樓地下室為二層、東側(cè)公共通道處局部為地下二層外，其余地下室為三層，地下一層地下二層為商業(yè)，地下三層為車庫。B1層設有大型的下沉式廣場與露天的地下步行街。地下室南北向長度約280米，東西向長度約190米。地上主要建筑物為6幢高層塔樓，1幢4層的沿街多層商業(yè)建筑，地上建筑物共用一個大地盤地下室。建設開發(fā)分期進行。本次初步設計范圍為5#公寓式辦公樓、6#公寓式辦公樓以及部分外擴的地下建筑。（塔樓外邊線至地下室外墻或地下室臨時墻之間的范圍）二、 設計依據(jù)主體結(jié)構(gòu)設計使用年限：50年。自然條件：1） 基本風壓上海市五十年一遇基本風壓0.55kN/m2；—百年一遇基本風壓0.60kN/m2；2） 基本雪壓上海市五十年一遇基本雪壓0.20kN/m2:一百年一遇基本雪壓0.25kN/m2；3）抗震設防烈度抗震設防烈度7度；建設單位提出的與結(jié)構(gòu)有關(guān)的符合有關(guān)標準、法規(guī)的書面要求;

批準的方案階段的設計文件；結(jié)構(gòu)設計所遵循的主要標準、規(guī)范、規(guī)程:1）國家及行業(yè)標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》《建筑抗震設防分類標準》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》《建筑抗震設計規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》《人民防空地下室設計規(guī)范》《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(GB50068-2001)；(GB50223-2008)；(GB50068-2001)；(GB50223-2008)；(GB50009-2001)2006年版;(GB50010-2002)；(GB50011-2001)2008年版;(GB50007-2002)；(GB50038-2005)；(JGJ3-2002)；(JGJ79-2002)；(JGJ94-2008)；(JGJ6-99)；《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(JB50108-2008)；《工程建設標準強制性條文》（房屋建筑部分）2002版;《建筑工程設計文件編制深度的規(guī)定》（建質(zhì)［20083216號）；2）上海市地方標準《建筑抗震設計規(guī)程》(DGJ08-9-2003)《建筑抗震設計規(guī)程》(DGJ08-9-2003)；《地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》 （DGJ08-11-1999）；《鋼筋混凝土高層建筑筒體結(jié)構(gòu)設計規(guī)程》（DGJ08-31-2001）；6?建設單位提供的《上海市普陀真如副中心A3?A6地塊發(fā)展項目之A3?A6地塊（初勘）》地勘報告，工程編號:2008-G-038-3o三、建筑分類等級建筑結(jié)構(gòu)安全等級二級；地基基礎(chǔ)（包括樁基）設計等級甲級；建筑抗震設防類別5、6#樓為丙類建筑;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級5、6#樓框架與剪力墻均為二級；地下室防水等級見建筑設計說明；建筑防火分類等級和耐火等級見建筑設計說明。混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別：室內(nèi)正常環(huán)境為一級；室內(nèi)潮濕環(huán)境、露天環(huán)境、與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境屬于二a類。四、主要荷載（作用）取值1.樓（屋）面活荷載、牛寸殊設備何載臥室、客廳：2.0KN/M2廚房：2.0KN/M2衛(wèi)生間：2.0KN/M2門廳、電梯由室：2.0KN/M2陽臺：2.5KN/M2商業(yè)用房：3.5KN/M2設備用房7.0KN/M2電梯機房7.0KN/M2疏散樓梯3.5KN/M2上人屋面2.0KN/M2不上人屋面0.5KN/M2綠化活載3.0KN/M2地面消防車道20或35KN/M2風荷載W=0.55kN/m2,地面粗糙度C類；0雪荷載S=0.20kN/m2；0地震作用設計基本地震加速度0.lg,設計地震分組第一組，場地類別IV類（Tg=0.9s）；地下室水浮力抗浮承載力驗算時，取地下水水位距地面0.5m；抗壓承載力驗算取地下水水位距地面2.0mo五、上部及地下室結(jié)構(gòu)設計結(jié)構(gòu)縫的設置塔樓與周邊的地下室整體相連，不設置永久的沉降縫。地下室結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置說明5#樓樓宇東西方向長49.62米，南北方向長20.41米，高度99.95米。樓宇的長寬比為2.43、高寬比為4.39o結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻體系。上部結(jié)構(gòu)平面基本規(guī)則，除電梯孔外，局部樓層因建筑布局有局部孔洞，將采取板厚加厚和配筋加大方式予以加強。地下二層?地上三層為剪力墻底部加強區(qū)層，高度為22.75米。現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板、柱、墻。底層以下塔樓區(qū)域剪力墻厚度為500mm。底層樓板厚130mm,二層樓板厚120mm,三層樓板厚120mm,屋頂層樓板厚130mm,其它各層樓板厚100^120mmo地下二層頂蓋作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，其樓板厚取180mm。6#樓結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土框架剪力墻體系。上部結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則，東西方向長約33米，南北方向長為約34米。平面內(nèi)有開大孔洞情況，將采取板厚加厚和配筋加大方式予以加強。地下二層~地上三層為剪力墻底部加強區(qū)層，其中地面首層以下塔樓區(qū)域剪力墻厚度500mmo一層樓板厚130mm,二層樓板厚120mm,三層樓板厚120mm,屋頂層樓板厚130mm,其它各層樓板厚100^120mmo地下二層頂蓋作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，其樓板厚180mm。外擴地下室外擴地下室采用典型的框架結(jié)構(gòu)體系，地面首層板厚200,地下一層180,地下二層板厚900。臨時擋土墻采用直徑950mni排樁，與后期地下室連通時鑿去。.關(guān)鍵技術(shù)問題的解決方法1、 地下室的下沉廣場與地下步行街區(qū)域?qū)⒖紤]溫度作用產(chǎn)生的影響，首層結(jié)構(gòu)樓板將考慮抵抗側(cè)向力荷載。2、 6#地下公共通道擋土墻水壓推力的傳遞通過抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置來實現(xiàn)。外擴地下室的抗浮措施;外擴地下室將采用筏板加抗拔樁的基礎(chǔ)形式。施工特殊要求及其他需要說明的內(nèi)容。施工中應考慮設置臨時支撐系統(tǒng)，以保證后期臨時結(jié)構(gòu)鑿除不影響主體結(jié)構(gòu)受力。六、地基基礎(chǔ)設計工程地質(zhì)和水文概況根據(jù)本工程巖土地質(zhì)初步勘察報告：地形地貌擬建場地地勢較為平坦，地面標高(吳淞高程)一般在2.80.47m之間。地貌形態(tài)單一，屬濱海平原地貌類型。地基土的構(gòu)成與特征經(jīng)勘察揭露，地基土在150.35m深度范圍內(nèi)均為第四紀松散沉積物，屬第四系河口?濱海、淺海相沉積層，主要由飽和粘性土、粉性土以及砂性土組成。按其沉積年代、成因類型及其物理力學性質(zhì)的差異，可劃分為15個主要層次，各土層層厚與主要物理力學指標見表1：表1各土層層厚與主要物理力學指標表:土趙號(m)(-ft)(m)(-fli(KN/m3)SWEs(URa)rtfirC附tJAfiiPs(UPa)棟UM団O.H.00*4.5C'ski0.40*4J01.96--1.30?林電土0.60^2.JO1.2&--C.J619.41/.022.01.07赫黠般土卿琲」1亦5J00.0&^-5.3017.711.02J,50.82U17(K8.3011.02'6.S14.012』0.50⑤T0.605.40-8.74^-15.04J7.316.014.00.772,90-19.60-11.64*-33.26H8,217.019.51.06⑤：粉5.0-28.60-20.B4--40.22電225』0J2.56J628.2?1004.70-24.74^-30.5415.0斗17.02.622.60-6,90-25.^-32.24烏方40.02.031,010.18加12.60-6.90-31.14~-3B.41'8.555.00J0.016.2444.1◎5.40-1190-42,90^-48.44覽210.023.018.51.758.0⑧26.1019.bD-52-29^-63.801^.62D.D19.022.04.9?27.6◎2.70-14.40-6276--69JO'9.060.0032,511.71>50◎■19.50-26.00-S6.72--91.88'9.880.0032.523.60>50⑩土2,00-1220-90.41^-101.15J9.632.D36.022.0?.4.5(h&rJD-91?*-100.7619,65tW>50?？4.90-5.90-105.55--106.95'9.465..Q0J1.5>50?禹加斗50-109^-111.45J9.628.D53.018.54,50-120-115”9討-117.苗7Q.0>50?5,亦倔-122.15--122.76'9.529』57.018.5純辛'1270.00引.5>50地下水類型與地下水及土、水腐蝕性分析地下水類型主要為松散巖類孔隙水?？紫端此硖卣骺蓜澐譃闈撍畬印⒊袎汉畬?。擬建場地地下水和土對混凝土無腐蝕性；地下水對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性；在長期浸水環(huán)境下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性。場地地震效應、液化判斷、抗震地段劃分場地的抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.lg,所屬的設計分組為第一組，場地類別為IV類。擬建場地淺部軟土剪切波速大于90m/s,一般可不考慮場地地震軟土震陷影響。在設防烈度為7度時，可不考慮地基土地震液化影響。經(jīng)勘察，本場地雖無大面積暗浜及液化土層分布，但大部分位于“古河道”分布區(qū)，根據(jù)上海市工程建設規(guī)范《巖土工程勘察規(guī)范》(DGJ08-37-2002)有關(guān)規(guī)定，擬建場地屬對建筑抗震不利地段，設計應采取適當?shù)拇胧?.基礎(chǔ)選型1） 5號樓地基采用樁筏基礎(chǔ)，主樓下筏板厚度為1600mm,與主樓相連的兩層地下室筏板厚度為900mm,高差之間采用放坡連續(xù)。由于主樓及與主樓相連的兩層地下室垂直荷重相差很大,且與后期開發(fā)的項目對變形要求相對較高，故根據(jù)初探報告選擇第91層粉細砂為樁基持力層。該層靜力觸探Ps平均值為11.66Mpa,標貫入擊數(shù)N平均值大于50擊,土性佳，為較適宜的樁基持力層。樁采用①800孔底注漿的鉆孔灌注樁，樁長49.50m,樁頂入基礎(chǔ)筏板0.100m。單樁豎向抗壓承載力特征為5100KN.設計值為6350KN,并在樁端注漿2000^3000Kg（注漿水泥采用P32.5）。2） 6號樓地基采用樁筏基礎(chǔ)，主樓下筏板厚度為1600mm,與主樓相連的兩層地下室筏板厚度為900mm,高差之間采用放坡連續(xù)。由于主樓及與主樓相連的兩層地下室垂直荷重相差很大,且與后期開發(fā)的項目對變形要求相對較高，故根據(jù)初探報告選擇第％層粉細砂為樁基持力層。該層靜力觸探Ps平均值為11.66Mpa,標貫入擊數(shù)N平均值大于50擊,土性佳，為較適宜的樁基持力層。樁采用①800孔底注漿的鉆孔灌注樁，樁長46.50m,樁頂入基礎(chǔ)筏板0.100m。單樁豎向抗壓承載力特征為4960KN.設計值為6200KN,并在樁端注漿2000^3000Kg（注漿水泥采用P32.5）。3） 外擴地下室外擴地下室采用筏板加抗拔樁的基礎(chǔ)形式?？拱螛恫捎霉嘧吨睆綖?50mm,擴底端直徑為1100mm,單樁豎向抗拔承載力設計值1600KN,樁端持力層為8】層粉質(zhì)粘土?；A(chǔ)筏板的厚度為900mm.4） 關(guān)鍵技術(shù)問題的解決方法5） 相鄰既有建筑物的影響及保護措施6） 施工特殊要求及其他需要說明的內(nèi)容。后期三層開挖時結(jié)構(gòu)應有足夠保護措施。七、結(jié)構(gòu)計算與分析計算軟件采用中國建筑科學研究院編制的多高層空間有限元分析程序SATWE（2006年版）；同時采用中國建筑科學研究院編制的特殊多高層建筑結(jié)構(gòu)分析程序PMSAP（2006年版）進行復核；計算模型采用空間有限元模型，整體計算的嵌固部位為地下二層頂蓋，結(jié)構(gòu)分析輸入的主要參數(shù)：周期折減系數(shù)取0.85,梁設計彎矩增大系數(shù)1.00,不考慮剛域等等。主要控制性計算結(jié)果及對計算結(jié)果的分析和說明。5#公寓式辦公樓計算結(jié)果項目數(shù)據(jù)自振周期（X+Y+扭）（考慮耦聯(lián)）T1=2.2298(0.99+0.00+0.01)T2=2.0230(0.00+1.00+0.00)T3=1.9391(0.01+0.00+0.99)T4=0.6322(0.97+0.00+0.03)T5=0.5519(0.03+0.00+0.97)T6=0.5156(0.00+1.00+0.00)最大層間位移比dmaxh風載X1/6622Y1/3475地震X1/1007Y1/1184地震下水平位移比Dmax/dX1.09Y1.01剪壓比XQox/Ge=2.88%YQoy/Ge=3.11%地震作用最大方向0.124度總質(zhì)量G52153t（未計入地下一層以下墻體重）6#公寓式辦公樓計算結(jié)果項目數(shù)據(jù)自振周期（X+Y+扭）（考慮耦聯(lián)）T1=2.8397(0.98+0.00+0.02)T2=2.6809(0.00+1.00+0.00)T3=2.3337(0.02+0.00+0.98)T4=0.7894(0.81+0.00+0.17)T5=0.7669(0.01+0.99+0.00)T6=0.7217(0.18+0.00+0.82)最大層間位移比dmaxh風載X1/2343Y1/2955地震X1/844Y1/966地震下水平位移比Dmax/dX1.26Y1.12剪壓比XQox/Ge=2.48%YQoy/Ge=2.63%地震作用最大方向7.437度總質(zhì)量G45599t（未計入地下一層以下墻體重）八、主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料基礎(chǔ)1） 混凝土強度等級：底板：C35（抗