某超高层结构初步设计说明

第四章 结构篇

一. 设计依据

1. 设计依据 [1] 岩土工程勘察报告

2. 中国设计规范

[1] 混凝土结构设计规范 GB 50010-2010

[2] 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001（2006年版） [3] 建筑抗震设计规范 GB 50011-2010 [4] 建筑地基基础设计规范 GB 50007-2002 [5] 建筑桩基础设计规范 JGJ 94-2008 [6] 广东省地震烈度区划图 1990年版 [7] 建筑抗震设防分类标准 GB 50223-2008 [8] 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 [9] 砌体结构设计规范 GB 50003-2001 [10] 建筑设计防火规范 GB 50016-2006

[11] 岩土工程勘察规范 GB 50021-2001（2009年版） [12] 中国地震动参数区划图 GB18306-2001 [13] 高层民用建筑钢结构规程 JGJ99-98 [14] 高层建筑混凝土结构规程 JGJ3-2010 [15] 广东省实施《高层建筑混凝土结构规程》（JGJ3-2010）补充规定

二. 工程概况

本工程为集娱乐、商业、酒店为一体的超高层大楼，地下4层，地上46层。建筑长x宽约90x80米，总高度为199.63米，属于框架核心筒结构。本工程为标准设防类别，地震作用采用的抗震设防烈度为7度，抗震措施采用的设防烈度为7度。

三. 工程地质概况和场地稳定性评价

详相关地质勘察报告。

四. 设计荷载和要求

按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 （2006年版）选用下列荷载标准值：

类 别 活载 面层及吊重 (kN/m2) (kN/m2) 备 注 停车库 4.0 2.0 地下室顶板 10.0 0.50 商业 5.0 2.0 办公 2.0 3.6 酒店 2.0 5.3 设备层 2.0 10.0 技术层 2.0 10.0 避难层 2.0 10.0 电梯厅 3.5 1.5 消防电梯 3.5 1.5 健身区 2.0 5.3 泳池 15.0 3.5 电梯机房 7.0 2.0 屋面 3.5 24.0 楼梯间天面 0.5 3.5 1． 风荷载

本工程按重现期为100年，基本风压为ωo=0.85 kN/m2，进行承载力及刚度分析。

地面粗糙度A类，建筑体形系数μs=1.4。 2． 抗震设防

根据《抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》，本地区抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，基本地震加速度值为0.10g。

建筑结构安全等级 二级 结构重要性系数 1.0 结构设计使用年限 50年 建筑抗震设防类别 标准设防类

结构设计抗震等级 楼层 负四层~负三层 负二层 负一层 首层~天面 混凝土框架 三级 二级 一级 一级 钢管混凝土框架 二级 一级 特一级 特一级 剪力墙 三级 二级 一级 一级 3． 混凝土结构耐久性要求

根据《混凝土结构设计规范》，与无侵蚀性水或土壤直接接触的混凝土结构环境类别为二a类，其余混凝土结构的环境类别为一类，结构混凝土材料耐久性满足表4要求：

环境类别 最大水胶比 最低混凝土最大氯离子最大碱含量强度等级 含量（％） （kg/m3） 一类 0.60 C20 0.3 不限制 二a类 0.55 C25 0.2 3.0 4． 裂缝及挠度控制要求：

受弯构件挠度限值

荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响下，受弯构件的挠度限值如下表： 屋盖、楼盖及楼梯构件 挠度限值 当l0<7m时 l0/200（l0/250） 当7m≤l0≤9m时 l0/250（l0/300） 当l0>9m时 l0/300（l0/400） 注：表中括号中的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件。 结构构件最大裂缝宽度限值

结构构件根据结构类型及环境类别，按下表选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值：

钢筋混凝土结构 环境类别 裂缝控制等级 wlim (mm) 一 三 0.3 二a 三 0.2

五. 基础

本工程采用冲孔灌注桩基础，以中、微风作花岗岩作为持力层。桩端阻力特征值qpa为

4500kPa，桩侧摩阻力特征值qsa为100kPa（不计入淤泥层侧阻力）。桩采用的直径为800~1500mm。单桩竖向承载力特征值分别为5000kN及10000kN。

六. 主体结构设计

1． 结构体系：

本工程地下4层，地上46层，建筑长x宽约90x80米，总高度为199.63米，采用框架核心筒结构。 2． 构件设计 1) 框架柱布置

框架柱截面：负四层～十层为直径1280的钢管混凝土柱，十一层以上采用混凝土柱（1100x1100），上部逐渐收进至1000x1000、900x900、800x800、700x700。 2) 核心筒布置

外圈剪力墙宽度为650~250（宽度往上逐渐减少），筒内剪力墙宽度为300~250 3) 楼盖系统

本工程楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板式结构。裙楼：中梁截面200x1000、400x1000、500x1000、600x1000，边梁截面600x1000、200x1000，局部跨度较大处截面为600x1200，板厚为120；塔楼：中梁截面：600x600，边梁截面600x1200，板厚为100。 4) 构件材料

混凝土强度等级

强度种类 标准值 设计值(N/mm2) 弹性模量 fck(N/mm2) fc ft Ec(N/mm2) C30 20.1 14.3 1.43 3.00 x104 C35 23.4 16.7 1.57 3.15 x104 C40 26.8 19.1 1.71 3.25 x104 C45 29.6 21.1 1.80 3.35 x104 C50 32.4 23.1 1.96 3.45 x104 钢筋

钢筋 直径标准值设计值种类 符号 (mm) f弹性模量yk/fyk’ fy/fy’ (N/mm2) (N/mm2) Es(N/mm2) HRB400 6～25 400 360/360 2.0x105

七. 结构计算软件

中国建筑科学研究院PKPM2010版本SATWE。

八. 计算结果

风荷载作用下结构分析结果 作用方向 X方向 最大层间位移角 1/ 871 最大楼层位移（mm） 9.82 基底剪力（kN） 29202.5 基底弯矩（kN.m） 2962928.0

小震作用下结构分析结果 分析方法 振型分解反应谱分析 结构总重量 (t) 168482.6 第一平动周期T1 (s) 4.98 第二平动周期T2 (s) 4.69 第一扭转周期Tl (s) 3.1 Tl/T1 0.62 最大扭转位移比 1.57（一层） 最不利层间刚度比 X方向 Y方向 侧移刚度与上一层移刚度70%的比值 1.30 1.33 或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者 最大层间位移角 1/ 948 1/1069 最大楼层位移（mm） 9.04 3.68 基底剪力（kN） 16736.2 18098.9 基底弯矩（kN.m） 1934355.1 1964429.1 剪重比 0.99% 1.07%

Y方向 1/ 967 4.14 27009.9 2894911.2 九. 结论

通过初步分析，结构设计满足现行规范安全要求。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/cfnv.html