PAGE沈陽華府新天地地下室結(jié)構(gòu)平面長度超長分析審查報(bào)告計(jì)算：校對：審核：審定：建學(xué)建筑與工程設(shè)計(jì)所有限公司2011年11月30日目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc310604985"1.工程概況1HYPERLINK\l"_Toc310604986"2.地下室結(jié)構(gòu)概況2HYPERLINK\l"_Toc310604990"3.結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析2HYPERLINK\l"_Toc310604991"3.1溫度荷載取值3HYPERLINK\l"_Toc310604992"3.2樓板設(shè)計(jì)分析3HYPERLINK\l"_Toc310604993"3.3墻體設(shè)計(jì)分析8HYPERLINK\l"_Toc310604994"3.4梁柱設(shè)計(jì)分析11HYPERLINK\l"_Toc310604995"4.分析結(jié)論及解決結(jié)構(gòu)超長問題的措施15HYPERLINK\l"_Toc310604997"4.1樓板分析結(jié)論及應(yīng)對措施16HYPERLINK\l"_Toc310605001"4.2墻體分析結(jié)論及應(yīng)對措施16HYPERLINK\l"_Toc310605004"4.3梁、柱分析結(jié)論及應(yīng)對措施16HYPERLINK\l"_Toc310605006"4.4其他措施17HYPERLINK\l"_Toc310605008"附錄一：溫度荷載下樓板主應(yīng)力云圖18PAGEPAGE24工程概況沈陽華府新天地項(xiàng)目位于沈陽市沈河區(qū)惠工廣場西側(cè)，南臨哈爾濱路，北臨團(tuán)結(jié)路，西側(cè)為華府天地一期工程（已建完），本項(xiàng)目的裙房產(chǎn)品定位以突出游藝、娛樂、休閑特色的商業(yè)街店為主的可銷售產(chǎn)品，塔樓定位為商務(wù)公寓、小戶居住公寓為主，酒店式服務(wù)公寓為輔的住宅產(chǎn)品。整個(gè)項(xiàng)目分為南部組團(tuán)和北部組團(tuán)兩部分。該項(xiàng)目由沈陽華銳世紀(jì)投資發(fā)展有限公司開發(fā)建設(shè)，本次設(shè)計(jì)內(nèi)容主要為北部組團(tuán)，其中含有三層地下室，裙房地上四層，共有六棟塔樓，分別為A1、A2、A3、B1、B2、B3。上部結(jié)構(gòu)由防震縫分為若干個(gè)單體，平面最大尺寸約為80m，由于地上部分為商業(yè)建筑，平面尺寸超長不多，對于長向的樓板配筋采取增加0.1%的配筋率，且雙向雙層拉通予以加強(qiáng)；同時(shí)對地上個(gè)別超長較多的單體，增設(shè)后澆帶。詳見地上部分相關(guān)圖紙。項(xiàng)目總圖如下所示：圖1項(xiàng)目總圖地下室結(jié)構(gòu)概況地下室采用框架結(jié)構(gòu)形式，共三層，在塔樓及裙房范圍之外的地下室部分為純地下室。地下室長度東西方向最長約230米，南北方向最長約130米。因建筑使用要求，在地下室范圍內(nèi)不設(shè)置永久結(jié)構(gòu)縫。根據(jù)遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《地下混凝土結(jié)構(gòu)防裂技術(shù)規(guī)程》及沈陽市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《超長地下室混凝土結(jié)構(gòu)防裂技術(shù)規(guī)定》（SYJG2007-1），在滿足國家相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)前提下，配合上述規(guī)定要求進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)平面超長分析。地下室地下一層頂板平面圖如下所示：圖2地下室地下一層頂板平面圖結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析由于建筑使用功能要求不能在地下室范圍內(nèi)設(shè)置永久結(jié)構(gòu)縫，因此結(jié)構(gòu)在南北兩個(gè)方向均超過規(guī)范限值，根據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求需進(jìn)行溫度應(yīng)力分析，考慮沈陽地區(qū)為寒冷地區(qū)，季節(jié)溫差較大，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀筚Y料和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，按照地下二、三層升降溫10℃，地下一層升降溫20℃進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算。計(jì)算程序采用中國建筑科學(xué)研究院研發(fā)的PKPM2010版結(jié)構(gòu)系列分析軟件中SATWE和PMSAP進(jìn)行溫度應(yīng)力分析。下面從計(jì)算參數(shù)的選取、樓板、剪力墻、梁、柱的溫度應(yīng)力分析分別加以闡述。3.1溫度荷載取值溫度荷載取：地下二、三層升降溫10℃、地下一層升降溫20℃溫度。溫度荷載折減系數(shù)取0.3，溫度荷載綜合組合系數(shù)取0.84（分項(xiàng)系數(shù)1.4，組合系數(shù)取0.6。分項(xiàng)系數(shù)及組合系數(shù)取值參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-201x征求意見稿及《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》2009-結(jié)構(gòu)體系），因?yàn)槭堑叵率医Y(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計(jì)算不考慮與風(fēng)荷載及地震作用的組合。3.2樓板設(shè)計(jì)分析1）升溫工況下：核心筒及外圍墻體的存在，限制了內(nèi)部樓板混凝土的膨脹變形，使得大部分樓板混凝土受壓。詳見附錄一：溫度荷載下樓板主應(yīng)力云圖。地下三層（B3層）頂板拉力區(qū)所需配置的溫度應(yīng)力筋如下：ⅰ、樓面四角部位：平均拉應(yīng)力水平取3.0MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為0.756MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：0.756x150x1000/360/2=158mm2/m。板配筋率增加0.11%。ⅱ、內(nèi)部核心筒（筒1~筒5）剪力墻及零星分布的單片剪力墻兩側(cè)樓板：拉應(yīng)力水平取1.5Mpa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為0.378MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：0.378x150x1000/360/2=79mm2/m。板配筋率增加0.05%。ⅲ、核心筒6位置部分區(qū)域樓板：拉應(yīng)力平均值取6.2Mpa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為1.562MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：1.562x150x1000/360/2=323mm2/m。板配筋率增加0.217%。升溫工況下，B3層頂板溫度應(yīng)力分布如下圖所示：圖3升溫下B3層頂板溫度應(yīng)力圖地下二層（B2層）頂板拉力區(qū)所需配置的溫度應(yīng)力筋如下：ⅰ、樓面四角部位：平均拉應(yīng)力水平取5.0MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為1.26MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：1.26x150x1000/360/2=263mm2/m。板配筋率增加0.18%。ⅱ、內(nèi)部核心筒剪力墻及零星分布的單片剪力墻兩側(cè)樓板：拉應(yīng)力水平取6.0Mpa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為1.512MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：1.512x150x1000/360/2=315mm2/m。板配筋率增加0.21%。ⅲ、核心筒角部位置部分區(qū)域樓板（見下圖圓圈所示）：拉應(yīng)力平均值取9.8Mpa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為2.470MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：2.470x150x1000/360/2=515mm2/m。板配筋率增加0.343%。升溫工況下，B2層頂板溫度應(yīng)力分布如下圖所示：圖4升溫下B2層頂板溫度應(yīng)力圖地下一層（B1層）頂板拉力區(qū)所需配置的溫度應(yīng)力筋如下：ⅰ、樓面四角部位：平均拉應(yīng)力水平取10.0MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為2.52MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：2.52x180x1000/360/2=630mm2/m。板配筋率增加0.35%。ⅱ、內(nèi)部核心筒剪力墻及零星分布的單片剪力墻兩側(cè)樓板：拉應(yīng)力水平取8.0Mpa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為2.02MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：2.02x180x1000/360/2=504mm2/m。板配筋率增加0.28%。ⅲ、核心筒角部位置部分區(qū)域樓板：拉應(yīng)力水平均值取11.0Mpa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為2.772MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：2.772x180x1000/360/2=693mm2/m。板配筋率增加0.385%。升溫工況下，B1層頂板溫度應(yīng)力分布如下圖所示：圖5升溫下B1層頂板溫度應(yīng)力圖2)降溫工況下：核心筒及外圍墻體的存在，限制了內(nèi)部樓板混凝土的收縮變形，使得大部分樓板混凝土受拉。詳見附錄一：溫度荷載下樓板主應(yīng)力云圖。a）地下三層（B3層）頂板根據(jù)溫度應(yīng)力分析結(jié)果，樓板配筋的相應(yīng)增量分別如下：該層樓板溫度應(yīng)力分析的結(jié)果平均拉應(yīng)力水平約為3.0MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為0.756MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：0.756x150x1000/360/2=158mm2/m。板配筋率增加0.11%。樓板最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在核心筒的角部，拉應(yīng)力平均值約為5.8MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為1.462MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：1.462x150x1000/360/2=305mm2/m。板配筋率增加0.203%。降溫工況下，B3層頂板溫度應(yīng)力分布如下圖所示：圖6降溫下B3層頂板溫度應(yīng)力圖（圓圈內(nèi)為應(yīng)力較大的部位）b）地下二層（B2層）頂板該層樓板溫度應(yīng)力分析的結(jié)果平均拉應(yīng)力水平約為2.4MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為0.605MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：0.605x150x1000/360/2=126mm2/m。板配筋率增加0.08%。樓板最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在核心筒的角部，拉應(yīng)力平均值約為6.2MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為1.562MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：1.562x150x1000/360/2=323mm2/m。板配筋率增加0.217%。降溫工況下，B2層頂板溫度應(yīng)力分布如下圖所示：圖7降溫下B2層頂板溫度應(yīng)力圖（圓圈內(nèi)為應(yīng)力較大的部位）c）地下一層（B1層）頂板該層樓板溫度應(yīng)力分析的結(jié)果平均拉應(yīng)力水平約為4.0MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為1.01MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：1.01x180x1000/360/2=253mm2/m。板配筋率增加0.14%。樓板最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在核心筒的角部，拉應(yīng)力水平約為9.2MPa，乘以0.3折減系數(shù)和綜合組合系數(shù)0.84，配筋用應(yīng)力為2.318MPa，所需溫度應(yīng)力筋折合到板面為：2.318x180x1000/360/2=580mm2/m。板配筋率增加0.322%。降溫工況下，B1層頂板溫度應(yīng)力分布如下圖所示：圖8降溫下B1層頂板溫度應(yīng)力圖（圓圈內(nèi)為應(yīng)力較大的部位）樓板各區(qū)域溫度應(yīng)力引起的配筋增量取升、降溫工況下配筋增量的包絡(luò)值。3.3墻體設(shè)計(jì)分析內(nèi)部核心筒墻體厚度較大，因升降溫荷載作用影響引起的墻體配筋率變化較小，可在墻體施工圖設(shè)計(jì)時(shí)按統(tǒng)一比例進(jìn)行適當(dāng)加大以考慮溫度荷載的影響。外圍地下室側(cè)墻在升降溫作用下局部區(qū)域受力變化較明顯，計(jì)算分析結(jié)果如下。墻體溫度應(yīng)力分析中，偏保守地忽略地下室外側(cè)填土對地下室側(cè)墻的剛度貢獻(xiàn)。（注：以下端部墻段指的是端部一跨范圍內(nèi)墻體、中部墻段指的是去掉兩端各一跨范圍的墻體）1)升溫工況下：a)地下三層（B3層）墻體剪力：在各端部墻段（四個(gè)角部位置）較大，約為0.30~0.40Mpa，在各中部墻段較小，約為0.03~0.08Mpa，相應(yīng)墻體需增加的水平筋數(shù)量約為：各端部墻體為0.4x700x4700x0.3/360/（4700/1000）=233.4mm2/m，墻體水平筋配筋率增加0.033%；各中部墻體為0.08x700x4700x0.3/360/（4700/1000）=46.7mm2/m,墻體水平筋配筋率增加0.007%。墻體軸力：升溫工況下，各墻段在端部（四個(gè)角部位置）受拉，拉應(yīng)力大小約為0.1~0.2Mpa，各墻段在中部位置受壓，壓應(yīng)力約為0.05~0.1Mpa。又因上部B2及B1層墻體傳來壓應(yīng)力約為26x（5.1+6.5）/1000=0.302Mpa>0.2Mpa,故不需要增加墻體豎向鋼筋。地下三層（B3層）在升溫工況下典型區(qū)域內(nèi)力圖如下：圖9升溫工況下B3層典型區(qū)域內(nèi)力圖b)地下二層（B2層）墻體剪力：在各墻段端部（四個(gè)角部位置）較大，約為0.50~0.80Mpa，在各墻段中部較小，約為0.05~0.10Mpa，相應(yīng)墻體需增加的水平筋數(shù)量約為：各墻體端部為0.8x500x5100x0.3/360/（5100/1000）=333.4mm2/m,墻體水平筋配筋率增加0.067%；各墻體中部為0.10x500x5100x0.3/360/（5100/1000）=41.6mm2/m,墻體水平筋配筋率增加0.008%。墻體軸力：升溫工況下，各墻段在端部（四個(gè)角部位置）受拉，拉應(yīng)力大小約為0.08~0.21Mpa，各墻段在中部位置受壓，壓應(yīng)力約為0.05~0.13Mpa。上部B1層墻體傳來壓應(yīng)力約為26x6.5/1000=0.17Mpa<0.21Mpa,故需要增加墻體豎向鋼筋用量為（0.21-0.17）x500x4500x0.3/360/（4500/1000）=16.6mm2/m,墻體豎向筋配筋率增加0.003%。地下二層（B2層）在升溫工況下典型區(qū)域內(nèi)力圖如下：圖10升溫工況下B2層典型區(qū)域內(nèi)力圖c)地下一層（B1層）墻體剪力：在各墻段端部（四個(gè)角部位置）較大，約為0.85~1.40Mpa，在各墻段中部較小，約為0.10~0.20Mpa，相應(yīng)墻體需增加的水平筋數(shù)量約為：各墻體端部為1.4x350x6500x0.3/360/（6500/1000）=408.4mm2/m,墻體水平筋配筋率增加0.117%；各墻體中部為0.20x350x6500x0.3/360/（6500/1000）=58.4mm2/m,墻體水平筋配筋率增加0.016%。墻體軸力：升溫工況下，各墻段在端部（四個(gè)角部位置）受拉，拉應(yīng)力大小約為0.24~0.41Mpa，各墻段在中部位置受壓，壓應(yīng)力約為0.13~0.38Mpa。不考慮地下室頂板上覆土壓力有利影響，需要增加墻體豎向鋼筋用量為0.41x350x4500x0.3/360/（4500/1000）=119.6mm2/m,墻體豎向筋配筋率增加0.034%。地下一層（B1層）在升溫工況下典型區(qū)域內(nèi)力圖如下：圖11升溫工況下B1層典型區(qū)域內(nèi)力圖2)降溫工況下：降溫工況下結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的內(nèi)力與上述升溫工況下的內(nèi)力分布等值反號(hào)。各層墻體水平筋增量同升溫工況，各層中部墻體豎向筋增量分別為：B3及B2層不需增加、B1層增加0.38x350x4500x0.3/360/（4500/1000）=110.9mm2/m,墻體豎向筋配筋率增加0.032%。3.4梁柱設(shè)計(jì)分析PMSAP程序?qū)τ诹褐浣羁紤]溫度荷載引起的軸向拉伸、彎矩和剪力進(jìn)行配筋。設(shè)計(jì)根據(jù)PMSAP考慮溫度荷載的梁柱配筋與SATWE配筋取包絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)。選取某根典型梁為分析對象，其在溫度荷載作用下內(nèi)力圖如下：圖12B3層溫度荷載引起的典型梁內(nèi)力圖13B2層溫度荷載引起的典型梁內(nèi)力圖14B1層溫度荷載引起的典型梁內(nèi)力選取某根典型柱為分析對象，其在溫度荷載作用下內(nèi)力圖如下：圖15B3層溫度荷載引起的典型柱內(nèi)力圖16B2層溫度荷載引起的典型柱內(nèi)力圖17B1層溫度荷載引起的典型柱內(nèi)力各樓層典型梁柱配筋局部圖如下所示：圖18B3層不考慮溫度荷載的梁柱配筋局部圖19B3層考慮溫度荷載的梁柱配筋局部圖20B2層不考慮溫度荷載的梁柱配筋局部圖21B2層考慮溫度荷載的梁柱配筋局部圖22B1層不考慮溫度荷載的梁柱配筋局部圖23B1層考慮溫度荷載的梁柱配筋局部由上述PMSAP及SATWE計(jì)算結(jié)果可知，考慮溫度荷載作用后：梁配筋：地下二、三層梁較無溫度荷載作用時(shí)配筋量總體約增加8%~13%，其中與各塔樓外圍柱相連的梁配筋增加約15%~20%；地下一層梁較無溫度荷載時(shí)配筋量總體約增加15%~22%，其中與各塔樓外圍柱相連的梁配筋增加約25%~30%。柱配筋：地下三層柱Y向配筋增量約為1496mm2，單側(cè)配筋率增加約1496/（800x800）=0.23%；X向配筋增量約為694mm2，單側(cè)配筋率增加約694/（800x800）=0.11%。地下二層柱Y向配筋增量約為406mm2，單側(cè)配筋率增加約406/（800x800）=0.06%；X向配筋增量約為13mm2，單側(cè)配筋率增加約13/（800x800）=0.002%。地下一層柱Y向配筋增量約為712mm2，單側(cè)配筋率增加約712/（800x800）=0.11%；X向配筋增量約為229mm2，單側(cè)配筋率增加約229/（800x800）=0.04%。從SATWE配筋結(jié)果可得知，在考慮溫度荷載作用引起的配筋增量后各層各柱的配筋仍然只需按構(gòu)造要求配置即可滿足要求。分析結(jié)論及解決結(jié)構(gòu)超長問題的措施由于建筑功能要求不能在地下室范圍內(nèi)設(shè)置永久結(jié)構(gòu)縫，因此結(jié)構(gòu)在南北兩個(gè)方向均超過規(guī)范限值，設(shè)計(jì)進(jìn)行溫度應(yīng)力分析，梁、板、柱、墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)考慮溫度荷載進(jìn)行配筋，同時(shí)采取“抗-放”相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，通過計(jì)算確定構(gòu)件配筋、采取構(gòu)造加強(qiáng)措施以及對施工過程、施工工藝提出要求，保證結(jié)構(gòu)安全。4.1樓板分析結(jié)論及應(yīng)對措施升溫工況下，樓板大部分區(qū)域升溫膨脹受到地下室外圍側(cè)墻和內(nèi)部核心筒的約束從而產(chǎn)生壓應(yīng)力，壓應(yīng)力從樓板中部向外圍側(cè)墻、內(nèi)部核心筒方向以及樓板洞口周邊消散，在外圍側(cè)墻的角部及內(nèi)部核心筒的周邊位置甚至出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。降溫工況下，樓板應(yīng)力分布與升溫工況相反，樓板大部分區(qū)域因降溫收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，但在外圍側(cè)墻的角部、內(nèi)部核心筒以及樓板洞口周邊位置出現(xiàn)較大壓應(yīng)力。設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)分析計(jì)算結(jié)果，加大樓板配筋。在外圍側(cè)墻周邊位置、核心筒周邊位置以及樓板洞口周邊位置，應(yīng)采取雙向雙層配筋。特別是在上述區(qū)域的角部位置等容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的地方，應(yīng)采取更為有效的措施如附加配筋來緩解和消除應(yīng)力集中的不利影響。4.2墻體分析結(jié)論及應(yīng)對措施內(nèi)部核心筒位于樓層中部位置，其四周均有樓板與其連接，加上自身具有較大剛度以及受力的對稱性，由溫度變化引起的剪力除核心筒角部外均很小，可以忽略其對墻體水平配筋的影響。由溫度變化引起的軸拉力由計(jì)算結(jié)果可知對墻體豎向鋼筋配筋率的貢獻(xiàn)也相對較小，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可在不考慮溫度荷載作用的計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上將豎向配筋稍許放大。地下室外圍側(cè)墻由于長度過長，溫度荷載下的應(yīng)力不容忽視。其受力較大部位在墻體端部位置（即結(jié)構(gòu)平面四角位置）。而越靠近墻體中間部位，溫度應(yīng)力相對越小，因此，除按照計(jì)算分析結(jié)果增加配筋以外，還應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)墻體端部位置，如進(jìn)一步增大端部墻體、墻柱的配筋等。4.3梁、柱分析結(jié)論及應(yīng)對措施計(jì)算分析結(jié)果表明，溫度荷載作用對梁受力影響可觀，在設(shè)計(jì)時(shí)梁鋼筋配置應(yīng)考慮溫度荷載引起的增量。同時(shí)，純地下室部分及裙房對應(yīng)位置的地下室梁的內(nèi)力受溫度荷載作用影響要小于與塔樓外框柱相連的梁，應(yīng)予以重視。根據(jù)溫度荷載作用下柱