装配式建筑产业园结构设计方案.doc

装配式建筑产业园结构设计方案1.1工程概况本工程为某某装配式建筑产业园（一期）,建设用地位于某市秦州区西北部的关子镇。1、B1-2地块分区。该分区内有8栋单元式多层住宅，共14个建筑单体。地下一层为设备用房。所有单体均为地下1层，地上6层。地下一层层高均为4.2米，一六层层高均为2.900米，室内外高差均为0.300m。建筑高度均为17.700m。6#住宅楼、7#住宅楼建筑物的长R宽为22.400R11.300m，其余单体建筑物的长R宽为31.400R13.100m。2、B2-2地块分区，该分区内有模具、支撑、运输设备生产厂房、办公及设备用房、原料库房三栋建筑物和一成品堆料场。模具、支撑、运输设备生产厂房为地上一层。建筑物长108.400m，宽48.400m，建筑高度11.20米，室内外高差0.6米。采用双跨双坡门式刚架钢结构，跨度均为24.000m，柱距12.000m。厂房最大起重吨位及起重机轨道顶标高后期根据建设方生产线需求确定。办公及设备用房为地上2层，一二层层高均为3.9米，室内外高差0.45米。建筑物长31.600m，宽15.000m，高8.25m。原料库房为地上1层，建筑高度4.95米，一层层高为4.5米，室内外高差0.45米。建筑物长40.900m，宽25.000m，高4.950m。3、B5地块分区。该分区内共有9个建筑物。地下一层为汽车库、设备用房、库房。1#商业、5#商业地下1层，地上6层。建筑物长R宽R高均为24.000R24.000R23.700m。2#商业地下1层，地上3层。建筑物长R宽R高为51.000R21.000R13.200m。3#商业地下1层，地上6层。建筑物长R宽R高为48.000R25.000R23.700m。4#商业地下1层，地上5层。建筑物长R宽R高为60.000R20.000R21.000m。设置一道伸缩缝将建筑物划分为两个单体，保证满足混凝土结构设计规范对伸缩缝最大间距的要求，伸缩缝具体位置后期结合建筑功能布置等因素确定。6#商业地下1层，地上12层。建筑物长R宽R高为42.000R42.000R48.500m。7#商业地下1层，地上5层。建筑物长R宽R高为45.000R45.000R21.000m。8#商业地下1层，地上1层。建筑物长R宽R高为15.000R15.000R1.000m。9#商业地下1层，地上5层。建筑物长R宽R高为60.000R43.000R21.000m。设置一道伸缩缝将建筑物划分为两个单体，保证满足混凝土结构设计规范对伸缩缝最大间距的要求，伸缩缝具体位置后期结合建筑功能布置等因素确定。4、B6地块分区。该分区内有2栋公寓楼，4栋专家公寓楼，2栋商业中心，共8个建筑单体（主楼裙房相连时，在裙房范围内设置抗震缝，将各单体建筑物分开。并保证各单体满足混凝土结构设计规范对伸缩缝最大间距的要求）。地下一层为汽车库、设备用房和库房。2栋公寓楼，地下1层，地上7层。地下一层层高4.2米，一层高为4.2米，二七层层高为3.0米，室内外高差0.300m。建筑高度22.500m。建筑物长R宽为78.000R22.000m，采用一道伸缩缝将建筑物划分为两个单体，保证满足混凝土结构设计规范对伸缩缝最大间距的要求，伸缩缝具体位置后期结合建筑功能布置等因素确定。4栋专家公寓楼，地下1层，地上10层。地下一层层高4.2米，一二层高为4.2米，三十层层高为3.0米，室内外高差0.300m。建筑高度32.700m，建筑物长R宽为25.600R25.600m2栋商业中心，地上1层，地上7层。地下一层层高4.2米，一层高为4.2米，一七层层高为4.2米，室内外高差0.300m。建筑高度29.700m，北侧商业中心建筑物长R宽为47.200R39.400m，南侧商业中心建筑物长R宽为65.000R41.300m。南侧商业中心采用一道伸缩缝将建筑物划分为两个单体，保证满足混凝土结构设计规范对伸缩缝最大间距的要求，伸缩缝具体位置后期结合建筑功能布置等因素确定。5、B10-2地块分区。该分区内只有一栋办公管理中心建筑物。主要功能为行政办公用房、交易中心、综合服务中心、物流信息中心、活动中心、职工餐厅等。地上4层，地下1层，地下一层高为4.2米，一层层高为4.8米，二至四层层高均为4.2米，室内外高差0.6米。建筑高度为18.0米。建筑物总长210.400m，在建筑物中间位置设置一道横向伸缩缝，将建筑物划分为两个建筑单体。6、B10-3分区。该分区内只有一栋科技研发中心建筑物。主要功能为技能培训中心、产品展示中心、技术研发中心、BIM应用中心等。地上4层，地下1层，地下一层层高为4.2米，一层层高为4.8米，二至四层层高均为4.2米，室内外高差0.6米。建筑高度为18.0米。建筑物总长210.000m，沿建筑物对称轴设置一道伸缩缝，将建筑物划分为两个建筑单体。7、B8-1、B9-1、B11-2、B11-4地块分区。各地块场地内均有1栋单层钢结构厂房（B11-4地块为多层钢结构厂房），建筑高度15.3m（展示中心建筑高度10.2m）。钢结构厂房包含装配式钢结构（PS）构件生产厂房、装配式内装生产厂房、装配式混凝土(PC)构件生产厂房、装配式建筑管材生产厂房等。装配式钢结构（PS）构件生产厂房长R宽=360mR108m，从南向北横跨跨度均为36m，从西向东纵跨跨度均为24m；装配式内装生产长R宽=216mR96m，为4个横跨，从南向北横跨跨度均为36m，从西向东纵跨跨度均为24m；装配式混凝土(PC)构件生产厂房长R宽=432mR144m，为3个横跨，从南向北横跨跨度均为48m，厂房纵向总长超过规范允许的最大长度，设计时在厂房中部设置一道伸缩缝，缝宽不小于150mm。装配式建筑管材生产厂房长R宽=192mR48m，为2个横跨，从南向北横跨跨度均为24m；厂房最大起重吨位及起重机轨顶标高后期根据建设方生产线需求而定。厂房均采用门式刚架钢结构厂房，屋面梁采用工字形实腹式钢梁，钢柱采用H型钢柱，吊车梁为钢吊车梁；围护结构屋面采用卷边Z型冷弯型钢檩条，墙面采用卷边C型冷弯型钢墙梁。1.2设计依据1、主体结构设计使用年限50年。2、自然条件：基本风压0.35AN/m2（50年一遇）、0.40AN/m2（100年一遇）基本雪压0.20AN/m2（50年一遇）、0.25AN/m2（100年一遇）3、地震作用建设用地位于某市秦州区关子镇，设计基本地震烈度为8度，加速度值为0.30g，设计地震分组为第二组，结构阻尼比为0.05，水平地震影响系数最大值：多遇地震0.24，罕遇地震1.20。4、荷载标准值附表：楼屋面活荷载标准值序号荷载类别标准值（AN/m2）序号荷载类别标准值（AN/m2）1不上人屋面0.52上人屋面2.03办公室2.04库房5.05走廊2.56通风机房、电梯机房7.07停车库（客车）4.08消防车通道20.09卫生间2.510住宅2.011楼梯3.512餐厅2.513公共建筑的顶部水平荷载AN/M1.013电梯机房、通风机房75、结构专业执行的主要法规和采用的主要标准：建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-20RR高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-20RR建筑工程抗震设防分类标准GB50223-20RR建筑结构荷载规范GB50009-20RR混凝土结构设计规范GB50010-20RR（2015年版）建筑抗震设计规范GB50011-20RR（2016年版）建筑地基基础设计规范GB50007-20RR砌体结构设计规范GB5000320RR湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-20RR建筑地基处理技术规范JGJ79-20RR建筑桩基技术规范JGJ94-20RR工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-20RR混凝土结构耐久性设计规范GB50476-20RR地下工程防水技术规范GB50108-20RR钢结构设计规范GB50017-20RR钢结构焊接规范GB50661-20RR门式刚架轻型房屋钢结构技术规范GB501022-2015高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-2015建筑设计防火规范GB50016-20RR建筑钢结构焊接与验收规程JGJ81-20RR冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-20RR空间网格结构技术规程JGJ7-20RR钢结构防火涂料通用技术条件GB14907-20RR；钢结构高强度螺栓连接技术规程JGJ82-20RR；型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-20RR；钢结构防火涂料应用技术规程CECS24:90；建筑抗震设计规程DB62/T25-3055-20RR中国地震动参数区划图GB18306-2015建筑工程设计文件编制深度规定(住建部2016年版)6、地质情况：参考某第五建设集团公司建筑勘察设计院提供的装配式建筑产业园区建筑场地岩土工程勘察初步资料。1）、地层与岩性在勘探深度范围内，主要以第四纪冲洪积物为主。场地地层自上而下依次分别为耕土层、卵石层和花岗岩层组成，现将各层分述如下：耕土（Q4ml）：以灰黄色粉质黏土为主，上表层含有大量植物根系、蜗牛贝壳碎片、粉土团块、青灰色斑点及少量砾砂等，虫孔发育。该层土质不均匀，力学性能差。层厚约为：1.601.80m。卵石（Q4al+pl）：杂色，湿，稍密密实，骨架颗粒成份以花岗岩碎屑、灰岩碎屑为主，微中等风化，呈亚圆状，磨圆状一般，级配良好，分选性差。骨架颗粒缝隙主要由中、粗砂及少量粉质粘土填充。局部分布有漂石。最大粒径为60mm，一般粒径为80130mm。层顶埋深约为：1.601.80m，层底埋深约为：8.809.00m，层厚为：1.707.20m。强风化花岗岩：浅肉红色为主，局部呈浅灰色，细粒构造，裂隙较发育，含有大量黑云母及长石，岩芯样破碎。层顶埋深约为：8.809.00m，层底埋深约为：21.0034.20m，层厚为：12.2025.20m。中风化花岗岩：浅肉红色为主，局部呈浅灰色，细粒构造，裂隙较发育，含有大量黑云母及长石，岩芯样呈短柱状。未穿透。层顶埋深约为：21.0034.20m，层底埋深约为：35.0035.70m，层厚为：0.801.50m。2）该建筑场地内无湿陷性土分布，不考虑湿陷性对场地的影响。3）本建筑场地地基土标准冻土厚度为0.61m。1.3建筑分类等级1、根据建筑结构可靠度设计统一标准的规定，建筑结构安全等级二级。2、根据湿陷性黄土地区建筑规范的规定，建筑在湿陷性黄土地区的分类为高度在2460米的建筑为乙类、其余的为丙类。3、根据建筑工程抗震设防分类标准和某省建筑抗震设计规程的规定，抗震设防类别除B5地块所有建筑物、B6地块2栋商业中心为乙类外，其余建筑物均为丙类。4、根据建筑抗震设计规范的规定，钢框架结构框架抗震等级为三级二级。混凝土框架结构框架抗震等级为二级一级，框架剪力墙结构中框架抗震等级为二级，抗震墙抗震等级为一级。5、根据地下工程防水技术规范的规定，地下室防水等级为一级。6、根据建筑地基基础设计规范的规定，地基基础设计等级除B5地块6#商业、B6地块专家公寓楼外，其余均为丙级。1.4上部结构及基础方案1、结构选型1）B1-2地块分区内各单体均采用现浇钢筋混凝土框架结构；B2-2地块分区内模具、支撑、运输设备生产厂房采用门式刚架钢结构，办公及设备用房、原料库房采用现浇钢筋混凝土框架结构；B5地块分区内除6#商业采用框架剪力墙结构外，其余建筑物均采用框架结构；B6地块分区内专家公寓楼、商业中心楼采用框架剪力墙结构，公寓楼采用框架结构；B10-2地块内建筑物采用钢框架结构；B10-3地块分区内建筑物采用钢框架结构；B8-1、B9-1、B11-2、B11-4地块分区内厂房采用门式刚架刚结构。2）拟采用由中国建筑科学研究院编制的PAPM20RRV3.2版系列软件进行结构分析。2、基础根据建筑场地岩土工程勘察初步资料，B1-2地块分区内各单体建筑物基础暂定为独立基础，以卵石层为持力层；B2-2地块分区内各单体建筑物基础均暂定为独立基础，室外堆场自上而下做法为:350mm厚C30混凝土面层内置钢筋网片，网片采用10钢筋间距10cm×10cm；150mm厚C15混凝土垫层500厚3:7灰土分层夯实，压实系数不小于0.97；B5地块分区内建筑物基础暂定为：除6#商业为筏板基础外，其余均为独立基础。均以卵石层为持力层；B6地块分区内公寓楼基础暂定为独立基础，专家公寓楼、商业中心楼基础暂定为筏板基础，均以卵石层为持力层；B10-2地块分区内建筑物基础暂定为独立基础，以卵石层为持力层；B10-3地块分区内建筑物基础暂定为独立基础，以卵石层为持力层；B8-1、B9-1、B11-2、B11-4地块分区内建筑物基础均暂定为独立基础，以卵石层为持力层。1.5材料1、混凝土强度等级：C30、C35、C40。2、钢筋：1）钢筋采用HPB300、HRB4002）框架梁、柱及楼梯斜板纵向受力钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3；且钢筋在最大拉力下的总伸长率不应小于9%。3、钢材采用Q345B、Q235B钢材。4、填充墙除B10-2、B10-3地块建筑物填充墙外墙采用“三明治”夹芯外墙挂板，内墙采用加气混凝土条板（部分位置采用水泥砂浆砌筑烧结粘土多孔砖、专用砂浆砌筑加气混凝土砌块及水泥砂浆砌筑粘土实心砖）外，其余地块建筑物填充墙材料如下：1）卫生间采用MU10粘土多孔砖，M5水泥砂浆砌筑；2）其它填充墙采用加气混凝土砌块，专用砂浆砌筑；3）±0.000米以下墙体采用M5水泥砂浆砌MU7.5黏土实心砖1.6抗震构造加强措施1、楼板平面开有较大洞口削弱后，洞口周围相邻一跨楼板为150，提高楼板配筋率，双层双向配筋；洞口边缘设置边梁、暗梁；在洞口角部集中配置斜向钢筋。对结构平面的外伸、凹槽处设置拉梁或连接板。2、所有剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部按高规第5.2.16条设置约束边缘构件，其它部位设置构造边缘构件。剪力墙与平面外方向的楼面梁连接时，在墙与梁相交处设扶壁柱或暗柱。3、裙房与高层主楼相连，裙房屋面板厚为150，适当提高屋面板的配筋率，采用双层双向配筋，主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层适当加强抗震构造措施，适当提高竖向构件的配筋率，且从基础至裙房屋面设沉降后浇带，以解决主楼和裙房部分之间在施工期间的差异沉降。先施工主楼，待主楼主体完工后二个月再施工裙房，沉降后浇带部分采用比原混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土浇筑.4、楼面、屋面板均采用现浇钢筋混凝土板，楼面板厚不小于100，多层屋面板厚不小于120，高层屋面板厚不小于120，高层采用双层双向配筋，多层屋面在上部负筋未拉通的部位增设抗裂钢筋网。作为嵌固端时地下室顶板厚度不小于180，地下室室外部分的顶板厚度250mm。地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除满足计算要求外，不少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍，地下一层梁端顶面和底面的纵向钢筋比计算值增大10%采用。5、对于短柱以及角柱，箍筋全高加密，体积配箍率不小于1.2%，剪跨比不大于1.5的超短柱，体积配箍率不小于1.5%。6、楼梯间梯柱锚入下层框架梁，柱顶与框架梁梁底柔性连接，梯段板双层配筋，与楼梯构件相连的框架梁、支撑梯板的平台梁以及连接梯板和框架的休息平台梁设置抗扭钢筋，箍筋全跨加密，楼梯间周围的填充墙采用钢丝网砂浆面层。8、为了防止出现温度和收缩裂缝，对体形较复杂的建筑物设置控制缝（伸缩缝、沉降缝），将其划分为较简单的几个结构单元；对建筑物长度大于或者接近伸缩缝设置要求的，从基础至屋面设温度后浇带，后浇带梁板钢筋均不断，温度后浇带待45天后采用比原混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土浇筑；后浇带间距不大于40m；对于较长现浇挑檐板、阳台板及栏板，应每隔12m设置20mm宽伸缩缝，内填油膏麻丝等松散材料。9、当结构长度超出规范规定的钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距限值较多时，除设置施工后浇带外，按高规第3.4.13条规定进行加强，采取如下措施：顶层、底层、山墙和纵墙端开间等受温度变化较大的部位提高配筋率；顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层；采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入外加剂；提高每层楼板的构造配筋率。10、高层框架剪力墙结构中，由于使用功能的限制，局部剪力墙的墙肢长度较短，按规范要求，当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4时，按框架柱进行截面设计。11、钢框架结构框架梁与框架柱的连接采用刚接，柱在梁翼缘对应位置应设置强度与梁翼缘相同的横向加劲肋（隔板），加劲肋厚度不应小于梁翼缘厚度。12、所有钢构件表面涂漆前均进行金属表面抛丸除锈处理，除锈等级要求达到涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-20RR中的Sa2.5级。