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海口某项目结构超限审查论证报告

1 概述

1.1 工程概

本项目位于海口,本项目B区由4座塔楼、5座多层别墅及2层地下室组成。12#为高层酒店公寓,13#14#15#为高层LOFT公寓,分别为18、17、16、18层,建筑屋面高度分别取为96.05、94.50、89.05、99.95m(由于负一层地下室半边开敞,各塔楼计算高度取室外较低点处标高计算分别取104.15、102.60、95.65、106.55米),标准层高5.45米,首层架空层高6.9米,单体面积均小于80000平方米;地下室2层,主要为设备用房及停车库,地下二层局部设置人防,地下一二层层高分别为6.1、5.0米。塔楼12#呈“△”形,13#、14#、15#呈“双钥匙”形, 13#与14#、15#为镜像关系,均为同一户型。以下分析计算结果数据以15#为代表。

  • 总平面图

  • 三维效果图

1.2防震缝与后浇带

地下室不设永久性的结构缝,通过每隔30m~40m设置一道施工后浇带,适当考虑温度配筋等措施来防止钢筋混凝土结构因温度变化和混凝土收缩引起裂缝。

考虑到建筑使用要求,以及结构设计的合理性,各栋塔楼在嵌固端(负一层楼面)以上设置变形缝,塔楼各为独立的抗震单元。

防震缝示意

2荷载和地震作用

2.1地震效应及场地类别与适宜性评价

依据《海南省海口市某项目场地岩土工程的详细勘察报 告》可知:场地等效剪切波速为235~281m/s,属中软~中硬场地土,场地覆盖层厚度介于25~36m之间,根据中国建筑科学研究院工程抗震研究所提供的关于《关于商请提供地震分第二组和第三组是场地特征周插值计算相关图表的函》的回复,同时依据《建筑抗震设计规范》4.1.6条,按照等效剪切波速度Vse满足:250≥Vse>150,覆盖厚度按照36m,其与场地分界线覆盖厚度界线值50m,相差为(36-50)/50=28%大于±15%,故场地特征周期可按照《建筑抗震设计规范》4.1.6条中规定按照Ⅱ类场地取值为0.40s。

2.2设计地震参数

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版),海口地区基本烈度8度(0.3g),第二组,小、中、大震均采用规范反应谱分析,参数如下表:

3结构布置与选型

3.1 竖向及抗侧结构系统

基于建筑与结构相结合的考虑,本项目采用钢筋混凝土剪力墙结构体系。剪力墙除了作为主要抗侧力构件外,也同时承担着作为竖向荷载的重要支撑作用。钢筋混凝土剪力墙结构具有很好的延性,且刚度大,耐火性能好,初始造价和后期维护的费用都较低。

场地剖面图如下图所示:

  • 场地剖面图

12#塔楼结构高度103.70m,超过A级(80m)高度限值,标准层层高5.45m,竖向构件未收进;底部架空层,高度为6.9m。

12#塔楼构成如下:

13~15#塔楼结构高度分别为102.15m、96.20m、106.15m,超过A级(80m)高度限值,标准层层高5.45m,竖向构件未收进;底部架空层,高度为6.9m。

13~15#塔楼构成如下:

5.1.1各主要构件尺寸和材料

(1)12#楼标准层结构平面图

标准层的布置如下图所示:

  • 三~八层平面布置图

  • 九~十七层平面布置图

(2)13~15#楼标准层结构平面图

标准层的布置如下图所示:

  • 二~四层平面布置图

  • 五~十七层平面布置图

4.中震作用下剪力墙抗拉验算

4.1 12#剪力墙截面受拉验算

水平地震作用会对高层结构的底部竖向构件产生轴向拉压作用,在高烈度地区,该拉应力可能大于混凝土抗拉强度标准值。按照海南省《超限高层补充规定》中震时双向水平地震下墙肢全截面由轴向力折算的名义拉应力大于1.2倍混凝土抗拉强度标准值ftk时,宜在墙肢内增设型钢,并与墙肢边缘构件额纵向钢筋一起共同承担全部拉力,从而保证剪力墙在结构体系中能充分发挥其重要作用。

按照海南省《海南省超限高层建筑结构抗震设计要点(试行)》的通知第4.3.1条,当全截面型钢和钢板的含钢率超过2.5%,相应墙肢全截面名义拉应力水平可以根据含钢率大小适当放松,且控制型钢的名义拉应力水平不超过200MPa。放松程度可参考下表:

根据程序计算所得的各层墙在组合工况(N=DL+0.5LL+EHK)下内力标准值,检查剪力墙墙肢轴拉力情况,发现底部部分楼层部分墙肢受拉,现根据各墙肢拉应力情况布置型钢,(0°,90°)各墙肢所需面积如下表所示:(N:剪力墙所受拉力;ftk:混凝土抗拉强度标准值;A:墙肢截面面积,mm2。

  • 型钢布置图

  • 型钢截面图

通过复核计算,地震力角度为45°(135°)时,墙体,墙肢拉力均小于0°(90°)。按照上表配置型钢均可满足规范要求,施工图阶段按照0°(90°)方向计算同时考虑斜交抗侧力方向为45°(135°)进行包络设计。

4.2 13~15#剪力墙截面受拉验算

根据程序计算所得的各层墙在组合工况(N=DL+0.5LL+EHK)下内力标准值,检查剪力墙墙肢轴拉力情况,发现底部部分楼层部分墙肢受拉,现根据各墙肢拉应力情况布置型钢,各墙肢所需面积如下表所示:(N:剪力墙所受拉力;ftk:混凝土抗拉强度标准值;A:墙肢截面面积,mm2。

  • 型钢布置图

  • 型钢截面

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