四川省都江堰市中通大廈設(shè)計

馬立碾 張 巖 楊國梁

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院 北京 100083)

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四川省都江堰市中通大廈設(shè)計

馬立碾 張 巖 楊國梁

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院 北京 100083)

本建筑功能為臨街綜合樓，總建筑面積5000m2左右。建筑平面布局及占地范圍：東西長約60m，南北寬約22m。大廈主體為5層，一、二層為商場(層高4.2m)，三四五層為辦公樓(層高3.6m)。室內(nèi)外高差為0.45m。建筑設(shè)計部分依據(jù)建筑功能，經(jīng)濟美觀，總體規(guī)劃的原則，參照國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，完成了建筑平面設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分進行了截面尺寸估算，抗震設(shè)計，內(nèi)力組合，梁柱截面設(shè)計，以及板、樓梯、基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計。

建筑設(shè)計；鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震設(shè)計

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計總信息

本建筑地點位于四川省都江堰市，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。一、二層用作商場營業(yè)廳(層高4.2m),三、四、五層為辦公樓(層高3.6m)，室內(nèi)外高差為0.450m。

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》[1](GB50068—2001)規(guī)定，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年。

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》[2](GB50011-2010)規(guī)定，抗震設(shè)防烈度為8度,基本地震加速度值為0.20g，設(shè)計地震分組為第二組，建筑抗震設(shè)防類別為：丙類建筑。此建筑場地為Ⅱ類場地。場地特征周期0.40s，地震影響系數(shù)最大值為0.178。

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[3](GB 50009—2012)規(guī)定，該結(jié)構(gòu)基本風(fēng)壓值為0.50kN/m2，基本雪壓值為0.20kN/m2，地面粗糙類別為C類。

二、建筑基礎(chǔ)設(shè)計

根據(jù)《巖土工程勘察報告》，本工程基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)，C30混凝土,HRB335鋼筋,墊層采用C15混凝土,取基礎(chǔ)的理深為d=1.6m,基礎(chǔ)頂面距室外地面的距離為0.5m,基礎(chǔ)高度為0.6m，有效高度0.6-0.04=0.56m。地基承載力特征值為200kpa，基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)寬度地基承載力修正系數(shù)分別為1.6，0.3。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

柱網(wǎng)布置：房間進深7.0m，開間8.0m，走廊寬3.5m。

(一)框架柱截面尺寸初步確定

綜合考慮，柱子截面尺寸取為500mm×500mm，可滿足要求。

(二)框架梁截面尺寸初步確定

主梁梁高為：l/12=7000/12=583.3mm，l/8=7000/8=875mm，高度取為h=750mm；梁寬為：b=h/3=250mm,b=h/2=375mm，寬度取b=300mm。

次梁梁高為：l/18=8000/18=444.4mm，l/12=8000/12=666.7mm，高度取為h=750mm；梁寬為：b=h/3=250mm,b=h/2=375mm，寬度取b=300mm。

(三)框架柱高度

底層柱的高度h=4.2m+0.45m+0.5m=5.15m(其中4.2m為底層層高，0.45m為室內(nèi)外高差，0.5m為基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度)，其它層的柱高等于層高，二層為4.2m，三、四、五層為3.6m。

(四)地震作用的側(cè)移計算

2.本框架采用底部剪力法計算地震作用力，各樓層可僅取一個自由度，水平地震作用力標(biāo)準(zhǔn)值FEK=α1Geq。在多遇地震作用下，有地震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計地震分組為第二組，設(shè)計的基本地震加速度為0.20g，場地類別為Ⅱ類，查表得：特征周期Tg=0.40s，水平影響系數(shù)極大值αmax=0.16，T1=0.356S<1.4Tg=1.4×0.40=0.56s。所以不考慮頂部附加集中作用。

同等重力荷載：Geq=0.85∑Gi=0.85×50778.02=43161.317KN

結(jié)構(gòu)底部的總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：FEK=α1Geq=0.178×43161.317=7682.71KN

4.驗算橫向框架水平位移。水平地震作用下地震橫向框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點位移的計算見下表。

表1 橫向框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點位移

最大層間彈性位移發(fā)生在第一層，其值為0.00103，遠小于《抗震設(shè)計規(guī)范》[2](GB50011-2010)規(guī)定的位移極限[θe]=1/550，結(jié)構(gòu)頂點的位移與總高度之比為：

四、總結(jié)

在本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，采用底部剪力法計算地震作用力，不考慮頂部附加集中作用，經(jīng)驗算橫向框架水平位移滿足要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中遵循《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》[2](GB50011-2010)規(guī)定的建筑抗震三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。

結(jié)構(gòu)自振周期、剪重比、位移比、剛度和承載力等各項性能指標(biāo)均符合規(guī)范要求，滿足多遇地震下的抗震要求，故可進行結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計。

[1]建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50068—2001)，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001

[2]建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011—2010)，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010

[3]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009—2012)，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012

[4]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010

馬立碾(1993.11-)，男，漢族，山西運城人，碩士研究生，中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，研究方向:巖土工程；張巖(1992.01-)，男，漢族，山西晉中人，碩士研究生，中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，研究方向：暖通工程；楊國梁，男,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院,副教授。