摘要:本文作者結(jié)合自己多年的實際工作經(jīng)驗,結(jié)合具體工程實例介紹廣東省反腐倡廉教育基地工程的結(jié)構(gòu)體系的安全等級和抗震設(shè)防, 建筑物的耐火等級和各項控制指標, 基礎(chǔ)形式, 沉降觀測等問題.
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)體系 抗震設(shè)防,基礎(chǔ)形式,沉降觀測
Abstract: in this paper the author, based on his years of practical experience, with specific practical engineering examples guangdong anti-corruption education base construction project of structure system level of security and seismic fortification, building fireproof grade and various control index, basic form, the settlement observation.
Keywords: structure seismic fortification, basic form, the settlement observation
中圖分類號:TU352.1+1 文獻標識碼:A 文章編號:
1.工程概況
廣東省反腐倡廉教育基地位于廣州市番禺區(qū)大石鎮(zhèn)位于廣州市番禺區(qū)大石鎮(zhèn)總建筑面積:11030.1平方米,其中地上7456.9平方米,地下3573.2平方米。使用用途:主要為展覽、辦公、會議功能。
2.工程地質(zhì)概況
2.1 地形地貌及周邊環(huán)境
本次勘察場地已整平綠化,地形平坦,區(qū)內(nèi)地貌單元為珠江三角洲沖積平原,地質(zhì)構(gòu)造相對較為簡單,基巖為白堊系(K)巖層。
2.2 淺基礎(chǔ)
本工程設(shè)有地下室二層,基坑開挖后,基底出露巖土層以殘積粉質(zhì)粘土為主,建議采用獨立柱基礎(chǔ),以殘積粉質(zhì)粘土為基礎(chǔ)持力層。采用天然地基方案時,應(yīng)注意下列問題:
(1)當(dāng)采用天然基礎(chǔ)時,應(yīng)對持力層進行淺層平板載荷試驗,以進一步確定地基承載力特征值及變形模量值。
(2)殘積粉質(zhì)粘土層具遇水軟化的特點,因此在開挖過程中應(yīng)避免地基土雨淋、浸水或瀑曬,造成地基土強度降低,影響地基均勻性,因此,建議盡量避開雨季施工,并注意施工安全。
(3)基槽(坑)開挖后,應(yīng)通知勘察單位,會同各有關(guān)部門,做好基礎(chǔ)持力層的驗槽(坑)確認?;A(chǔ)開挖如出現(xiàn)地基軟弱層,應(yīng)進行清除并進行碎石換填,方可進行基礎(chǔ)工程施工。
(4)有關(guān)天然基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)建議采用地基承載力特征值的建議值表1數(shù)值。
地基承載力特征值的建議值表 表1
分層編號 |
巖土名稱 |
巖土特征 |
fak或fa
(kPa)
|
壓縮模量Es
及變形模量E。
(MPa-1) |
<1> |
素填土 |
松散 |
/ |
/ |
<2-1> |
淤泥質(zhì)土 |
流塑 |
70 |
Es = 3.0 |
<2-2> |
粉砂 |
松散 |
100 |
E。=10.0 |
<3> |
殘積粉質(zhì)粘土 |
硬塑,遇水易軟化 |
230 |
E。=20 |
<4-1> |
全風(fēng)化巖 |
堅硬土柱狀,遇水易軟化 |
350 |
E。=50 |
<4-2> |
強風(fēng)化巖 |
半巖半土狀、碎塊狀,遇水易軟化 |
500 |
E。=100 |
<4-3> |
中~微風(fēng)化巖 |
較破碎,堅硬巖 |
4000 |
/ |
2.3 地震烈度與建筑場地類別
(1)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)附錄A,廣州市番禺區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計地震分組為第一組。
(2)場地土主要有:素填土、粉質(zhì)粘土、砂土和殘積土,根據(jù)鉆孔揭露各巖土分層,分別估算本場地兩個鉆孔等效剪切波速值,并根據(jù)鉆孔資料確定覆蓋層厚度,進一步劃分場地土類型和確定建筑場地類別。按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011-2010)第4.1條規(guī)定,綜合評定場地土的類型為中軟土,建筑場地類別劃分為Ⅱ類,設(shè)計特征周期值為0.35s,抗震地段劃分為抗震不利地段。其計算結(jié)果及場地土類型和建筑場地類別判定結(jié)果見表2
場地土類型和場地類別判定表 表2
測試鉆孔
編 號 |
等效剪切波速
(m/s) |
覆蓋層厚度
(m) |
場地土
類 型 |
建筑場地
類 別 |
ZK5 |
212.7 |
34.00 |
中軟土 |
Ⅱ |
ZK10 |
235.7 |
38.00 |
中軟土 |
Ⅱ |
注:等效剪切波速Vse按經(jīng)驗值估算,其中素填土Vs=130m/s,淤泥質(zhì)土Vs=100 m/s,粉砂Vs=140 m/s,殘積粉質(zhì)粘土Vs=250 m/s,全風(fēng)化巖Vs=300m/s,強風(fēng)化巖Vs=400 m/s。
(3)根據(jù)廣州市番禺區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度,應(yīng)對地表下20m深度內(nèi)飽和砂土進行地震液化判別。經(jīng)判別本場地<2-2>粉砂層為液化砂土層,液化指數(shù)ILE=0.23~3.33,地基液化等級屬輕微,其液化作用可以通過工程措施加以處理和改良。砂土液化判別詳見附表4: 標準貫入試驗方法判別砂土地震液化情況表。
2.4 場地的穩(wěn)定性和適宜性
勘察表明擬建場地內(nèi)地形平坦,屬珠江三角洲沖積平原,上部第四系堆積地層分布不穩(wěn)定,有軟土和可液化砂土層分布;下伏紅層碎屑巖風(fēng)化層,分布較穩(wěn)定,且具有一定厚度;場地土類型為中軟土,建筑場地類別為II類,屬于抗震不利地段,未見斷裂構(gòu)造等其它嚴重影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用發(fā)育,總體上場地相對穩(wěn)定,適宜工程建設(shè)。
3.安全等級和抗震設(shè)防
3.1 建筑結(jié)構(gòu)安全等級:根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》(GB50068-2001)本工程的設(shè)計使用年限為50年,建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級。 γ0=1.0。
3.2 地基基礎(chǔ)安全等級:根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002),本工程的地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級。
抗震設(shè)防:根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》(GB50223-2008),本工程為標準設(shè)防類別。計算采用的抗震設(shè)防烈度和確定抗震設(shè)防構(gòu)造措施,均采用抗震設(shè)防烈度為7度。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010),本工程為框架結(jié)構(gòu),框架抗震等級為二級;地下室框架抗震等級為二級。
4 建筑物的耐火等級和各項控制指標:
4.1 本工程屬于多層民用建筑,耐火等級為一級。各建筑構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能均按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2006)執(zhí)行。
4.2 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度控制:
本工程,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級為三級。在室內(nèi)正常環(huán)境工作的構(gòu)件,環(huán)境類別為一類,其裂縫允許寬度為0.3mm;在露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境工作的構(gòu)件,環(huán)境類別為二(a)類,其裂縫允許寬度為0.2mm。
4.3 鋼筋混凝土構(gòu)件及鋼構(gòu)件撓度控制:
屋蓋、樓蓋及樓梯等受彎構(gòu)件的允許撓度,按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)執(zhí)行。
4.4 水平位移控制
按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比△u/h按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)的規(guī)定執(zhí)行。具體詳表3。
表3. 彈性層間位移角限值
結(jié)構(gòu)類型 |
△u/h |
框架 |
1/550 |
4.5 地下結(jié)構(gòu)設(shè)防水位
本工程地下室結(jié)構(gòu)計算設(shè)防水位取值為室外地坪標高。
5.結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)平面布置
5.1 結(jié)構(gòu)體系
通過設(shè)置抗震縫,將本工程劃分為若干結(jié)構(gòu)單元體系,各單元為框架結(jié)構(gòu)。
5.2 結(jié)構(gòu)平面布置
本工程塔樓部分樓板為單向板肋形樓蓋,局部采用井式樓蓋。具體詳各層結(jié)構(gòu)平面布置圖。
6.本工程建筑設(shè)計和建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性
6.1 平面規(guī)則性:
本工程各單元平面樓板連續(xù),中庭部分開洞(開洞面積<30%該層樓面面積),平面剛度無急劇變化,結(jié)構(gòu)平面屬于規(guī)則類型。
6.2 豎向規(guī)則性:
本工程各結(jié)構(gòu)單元抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù),樓層側(cè)向承載力沒有突變,豎向是規(guī)則的。
7.基礎(chǔ)形式:
由于本工程占地面積不大,樓面荷載較大,單柱柱底軸力設(shè)計值達8000kN,根據(jù)勘察表明擬建場地內(nèi)地形平坦,屬珠江三角洲沖積平原,上部第四系堆積地層分布不穩(wěn)定,有軟土和可液化砂土層分布;下伏紅層碎屑巖風(fēng)化層,分布較穩(wěn)定,且具有一定厚度;場地土類型為中軟土,建筑場地類別為II類,屬于抗震不利地段,未見斷裂構(gòu)造等其它嚴重影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用發(fā)育,總體上場地相對穩(wěn)定,適宜工程建設(shè),結(jié)合地質(zhì)情況及適用、合理、經(jīng)濟的原則,本工程基礎(chǔ)采用天然地基擴展基礎(chǔ),基礎(chǔ)持力層為粉質(zhì)粘土層,地基承載力特征值不小于230KPa。
8. 沉降觀測:
本工程安全等級為二級,故需按國家規(guī)范要求進行沉降觀測。在施工準備期間應(yīng)設(shè)置可靠的“水準基點”,在施工期間及竣工后按國家規(guī)范進行相應(yīng)等級的沉降觀測,直到建筑物沉降穩(wěn)為止。
結(jié)語:
總之,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是個系統(tǒng)的,全面的工作。需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責(zé)的工作態(tài)度。作為設(shè)計人員,要掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程,保證設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全,還要善于總結(jié)工作中的經(jīng)驗。