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初步设计说明0[结构初步设计说明]结构专业初步设计说明目录1工程概况2建筑设计使用年限及分类等级3自然条件4设计依据及设计要求5主要荷载取值6结构选型7结构计算分析8主要结构材料9其他要求及说明10图纸目录初步设计说明11.工程概况本工程为北京化工大学昌平新校区（一期）本科生宿舍楼（编号：B1~B7），位于北京市昌平区南口镇，虎峪村南，清华大学核能技术设计研究院西南侧。学生宿舍建筑概况：楼号层数地上/地下总高度m总建筑面积㎡地上建筑面积㎡地下建筑面㎡±0.000相当于绝对标高B17/124147.6B27/124145.1B37/124149.1B47/124146.6B59/132144.1B67/124148.6B79/132145.6建筑主要功能为学生宿舍。2.建筑设计使用年限及分类等级主体结构设计使用年限：50年结构的安全等级：二级抗震设防类别：标准设防类（丙类）地基基础等级：二级建筑物耐火等级：一级3.自然条件：初步设计说明23.1风荷载基本风压：Wo=0.45kN/m2地面粗糙度类别：B类3.2雪荷载基本雪压：So=0.40kN/m23.3抗震设防参数（最终参数以地震审批部门审批结果为准）：抗震设防烈度：7度设计基本地震加速度：0.15g设计地震分组：第二组建筑场地类别：Ⅱ类设计特征周期：0.40s3.4场地标准冻深：1.0m3.5场地的工程地质条件地勘报告参考北京市建平工程勘察有限责任公司于2014年6月10日编制的《北京化工大学昌平新校区一期建设项目学生公寓一期（B1-B7）》（工程编号：2014-050），其主要内容如下：1）拟建场区地形较复杂，高差起伏变化较大，属不均匀地基，勘察报告中建议1～4区按建筑抗震不利地段考虑（平面位置图中学生公寓属第4区）。根据抗震规范4.1.8条，抗震计算水平地震影响系数最大值应乘以增大系数，本工程暂定取1.1。无其他影响场地稳定性的不良地质作用。2）从上至下揭示土层：成因年代层号土层名称地基承载力标准值fka（kPa）压缩模量Es（MPa）桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）桩的极限端阻力标准值qpk（kPa）①人工填土--新近沉积②粘质粉土、粉质粘土1005.2345②1碎石混粘性土2202070初步设计说明3层③碎石300351202000③1重粉质粘土，粘土1306.5445350一般第四纪沉积层③2粉质粘土，粘质粉土1306.5745350③3粘质粉土、粉质粘土19013.2860650③4粘性土混碎石16050450③5碎石混粘性土220251001400③6重粉质粘土，粘土23015.96751100③7红粘土17010.6365800④碎石360301202200④1红粘土20021.4355500④2红粘土1701150400④3粉质粘土、粘质粉土1607.3850450④4粘性土混碎石20010.250500④5碎石混粘性土24025801400④6粉质粘土，粘质粉土22015.0855700⑤碎石360351302500⑤1红粘土20018.5460900⑤2红粘土1608.450550⑤3粘性土混碎石2001150600⑤4碎石混粘性土32028801900⑥碎石4005014029003）地震液化判定：当地震烈度达到7度，地下水位达到自然地面以下3m时，本场地内粉土和砂类土不液化。4）地下水：本次岩土工程勘察期间（2013年12月）勘探至地下20.00m未见地下水。1959年该区地下水达自然地面以下3m，近3-5年最高地下水位埋深大于20m。拟建场地地下水埋藏较深，地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构具有微腐蚀性。5）地基基础方案的分析：根据详勘工程地质剖面图，拟建建筑（学生公寓）有古河道贯穿南北，其中B1、B2、B3可采用天然地基，③2层粉质粘土-粘质粉土层可做为持力层，经初步设计说明4深宽修正后的地基承载力可达到171kpa。B4、B5及B6在古河道坑内，需将其场地先回填至基底，再进行地基处理方案，B7可不需回填，仍需做复合地基处理或进行换填处理。B4及B6处理后的地基承载力标准值需达到185kPa，B5和B7处理后的地基承载力标准值需达到220kpa。4.设计依据及设计要求4.1本工程设计所遵循的标准、规范、规程工程结构可靠性设计统一标准GB50153-2008；建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008；建筑抗震设计规范GB50011-2010；建筑结构荷载规范GB50009-2012建筑地基基础设计规范GB50007-2011；北京地区建筑地基基础勘察设计规范DBJ11-501-2009；混凝土结构设计规范GB50010-2010；钢结构设计规范GB50017-2014；地下工程防水技术规范GB50108-2008；钢筋机械连接技术规程JGJ107-2010；建筑设计防火规范GB50016-2006；5.主要荷载取值a)屋面及楼面均布活荷载标准值类别活荷载标准值(kN/m2)组合值系数ψc准永久值系数ψq屋面不上人屋面0.50.70上人屋面2.00.70.4楼宿舍2.00.70.5活动室，阳台2.50.70.5卫生间、淋浴间、盥洗室2.50.70.5初步设计说明5面走廊、门厅、楼梯间3.50.70.3注：①水箱及其它重大设备按实际荷载计算。②室外地面的活荷载标准值按5.0kN/m2考虑。b)建筑隔墙及幕墙恒荷载标准值(不包括墙面建筑做法)墙体部位墙体材料恒荷载标准值(kN/m2)非承重填充墙200厚填充墙轻集料混凝土空心砌块2.8玻璃幕墙1.5层高3.4米：梁下200mm厚隔墙：2.8*3.4=9.52取10kN/m1.0米高女儿墙：0.2*1.0*25=5kN/mc)其他恒荷载估算普通楼面100mm厚面层：2kN/m2(未算吊顶)普通上人屋面：4.5kN/m2(未算吊顶)吊顶：0.5kN/m26.结构选型a)地基基础根据初步计算，本建筑区内有古河道贯穿南北，楼座B1~B7的地基采用方式详见本报告第3.（5）条。学生宿舍基础均采用筏板基础。楼座±0.000相当于绝对标高基础形式基础埋深/基底标高m地基持力层B1147.6筏板基础4.69/142.91天然地基③或③2层B2145.1筏板基础4.69/140.41天然地基③或③2层B3149.1筏板基础4.49/144.61天然地基③或③2层B4146.6筏板基础4.49/141.71回填后复合地基---初步设计说明6B5144.1筏板基础4.99/139.11回填后复合地基---B6148.6筏板基础4.29/144.31回填后复合地基---B7145.6筏板基础4.99/140.61复合地基或换填地基---b)结构平面布置及抗侧力结构体系本工程剪力墙结构体系。主要抗侧力构件截面尺寸详见结构平面布置图。剪力墙抗震等级：B1~B7#楼三级c)屋盖及楼盖结构采用现浇混凝土梁板结构。主要梁、板截面尺寸详见结构平面布置图。d)关于结构超长的构造措施须采取以下措施减小温度应力对结构的不利影响：采取各层端开间双层双向配筋；屋面双层双向配筋并加大屋面保温层厚度；按规范隔30~40m设置一道设置800mm宽伸缩后浇带。7.结构计算分析本工程采用北京盈建科软件有限责任公司编制的盈建科建筑结构设计软件对结构整体计算分析。分析时,地震作用和风荷载按两个主轴方向作用，并考虑偶然偏心及双向地震作用，振型组合方法采用考虑扭转耦连的CQC方法，振型数取10~13个。阻尼比取0.05，周期折减系数剪力墙结构取0.95，按模拟施工加荷方式三。a)主要结果如下（以B1#楼、B5#楼、B6#楼为例）：初步设计说明7B1#楼结构自振周期（选取前3个振型）振型号Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段周期（s）扭转系数周期（s）扭转系数周期（s）扭转系数10.44300.000.58130.040.56210.0220.41570.010.51620.000.46170.0030.34440.980.46270.960.37640.98B1#楼主要控制参数作用方向Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段XYXYXY楼层最小剪重比8.27%8.58%5.73%6.38%6.48%7.94%有效质量系数90.02%94.59%92.8%91.82%92.90%94.48%规定水平力作用下楼层最大位移与层平均位移的比值1.031.41(仅第1计算层)1.24(其余层的最大值)1.301.081.051.49(仅第1计算层)1.29(其余层的最大值)规定水平力作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值1.051.41(仅第1计算层)1.27(其余层的最大值)1.331.101.071.49(仅第1计算层)1.14(其余层的最大值)楼层层间最大位移与层高之比1/23021/22161/16691/23861/19611/2422初步设计说明8B5#楼结构自振周期（选取前3个振型）振型号Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段周期（s）扭转系数周期（s）扭转系数周期（s）扭转系数10.62720.030.78840.000.77640.0420.55080.060.65480.010.63210.0130.48100.910.63490.990.53830.95B5#楼主要控制参数作用方向Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段XYXYXY楼层最小剪重比6.54%5.99%4.77%5.37%4.86%6.07%有效质量系数90.09%93.28%91.45%91.34%90.04%92.19%规定水平力作用下楼层最大位移与层平均位移的比值1.051.47(仅第1计算层)1.35(其余层的最大值)1.251.091.091.43(仅第1计算层)1.31(其余层的最大值)规定水平力作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值1.071.47(仅第1计算层)1.30(其余层的最大值)1.251.091.091.43(仅第1计算层)1.25(其余层的最大值)初步设计说明9楼层层间最大位移与层高之比1/19941/14641/18521/23041/17121/2156B6#楼结构自振周期（选取前3个振型）振型号周期（s）扭转系数10.52410.0020.48760.0430.39630.96B6#楼主要控制参数作用方向XY作用方向XY楼层最小剪重比6.71%7.12%规定水平力作用下楼层最大位移与层平均位移的比值1.021.30有效质量系数97.79%99.56%规定水平力作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值1.021.32楼层层间最大位移与层高之比1/21721/19158.主要结构材料a)钢材(应符合现行国家标准的规定)：钢筋：HPB300级、HRB400级钢筋。b)混凝土（均采用预拌商品混凝土）各部位混凝土强度等级如下构件部位混凝土强度等级备注基础垫层C15基础底板、基础梁C30P6防水混凝土剪力墙墙体C30与土接触外墙采用P6初步设计说明10梁、板C30c)隔墙砌块和砂浆：采用容重不大于10.0kN/m3的轻集料混凝土空心砌块，混合砂浆强度不小于Mb5.0。9.其他要求及说明a)本初步设计的构件截面尺寸在施工图设计时，可按实际情况调整。10.图纸目录1#、2#、3#、4#、6#图纸列表图纸编号图纸名称设计比例图纸规格备注结初-楼号-01基础布置图1：150A13#6#为A2图纸规格，设计比例为1:100结初-楼号-02首层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-03二层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-04三层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-05四层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-06五层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-07六层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-08七层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-09屋顶结构平面布置图1：150A15#、7#图纸列表图纸编号图纸名称设计比例图纸规格备注结初-楼号-01基础布置图1：150A1结初-楼号-02首层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-03二层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-04三层结构平面布置图1：150A1结初-楼号-