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1、沿街商铺结构设计*（*建筑设计研究院有限责任公司 * *）摘 要：根据工程实例，阐述了各部分的结构特点，对结构设计中的难点提出了解决方法。对几种基础方案进行比较，介绍基础的工程做法；通过上部结构的计算，对工程地震力及各项电算结果指标进行控制。 关键词：筏板基础；地震剪力系数；层间位移角；不均匀沉降工程概况 本工程为某房地产公司开发建设的沿街商铺，与住宅楼相邻，地上2层，地下1层，地下部分为变配电室，地上部分为店面。工程主体采用钢筋混凝土框架结构，抗震等级为三级，抗震设防烈度为7度，设计地震加速度值为0.1g，基本风压0.35，基本雪压0.30，场地类别II级。基础部分1地基土分布情况石家庄地震
2、设防烈度为7度，依据市区所处的大地构造环境、地壳结构和新构造运动特征，以及断裂活动和地震活动条件划分，石家庄市区在区域上属于基本稳定型。岩土工程勘察报告显示各土层分布及承载力值，见表1。表1 地基土主要物理力学指标土层名称及序号压缩模量Es(Mpa)承载力特征值fak(Kpa)土层厚度(m)杂填土10.51.8 黄土状粉土29.1.1100.93.6黄土状粉质粘土3 7.8 1302.34.6粉土4 11.0 1500.36.8 粉细砂5 15.0 1800.64.5 中粗砂6 25.0 2200.93.8 粉质粘土7 11.3 20011.6 中砂830.0 2507.302基础形式的选择地
3、下室层高3.6m，设备基坑深1m，建筑底标高为-4.600m。当基础做0.51.5m时，基础底面落在黄土状粉质黏土上，该土层土质均匀且强度较高，适宜做天然地基持力层。由于该建筑与住宅楼相距很近，相邻两基础轴线之间距离为470mm，因此在做基础时必须考虑邻近建筑物的影响，使住宅楼室内地坪标高高于该建筑物室内地坪900mm。住宅楼基础底标高为-4.500m,如果采用柱下独立基础会引起地基不均匀沉降，对建筑物很不利。两个建筑物基础之间需保持一定间距，避免基础开挖时，坑壁塌落，影响既有建筑物地基的稳定，其净距应不小于相邻两基础底面高差的12倍，见图1。本工程采用筏板基础，基础底标高为-5.100m，筏
4、板厚500mm。图1相邻基础的埋深与净距上部结构计算本工程采用的电算程序是中国建筑科学研究院编制的PKPM系列的PMCAD，SATWE，基础设计采用JCCAD，结构计算考虑扭转耦连、偶然偏心和双向地震作用。根据相关规范的要求，结构平面布置应减少扭转的影响，在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.85。经计算，确定扭转耦联时的振动周期、X,Y方向的平动系数、扭转系数，见表2。表2 振动周期、X,Y方向的平动系数、扭转系数表振型号周 期(秒)转 角平动系数 (X+Y
5、) 扭转系数10.471290.120.99 ( 0.00+0.99 ) 0.0120.43250.321.00 ( 1.00+0.00 ) 0.0030.3944 113.900.01 ( 0.00+0.01 )0.99，满足规范要求。在抗震验算时，建筑物任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：（）其中表示剪力系数。根据相关规范，对抗震设防烈度7度，扭转效应明显或基本周期小于3.5s的建筑结构，楼层最小地震剪力系数值为1.60%。本工程的剪力系数值见表3。表3 楼层在X，Y方向剪力系数值层数 1 2 3X方向 3.84% 6.27% 7.80%Y方向 3.59% 5.71% 7.39%min=
6、3.59%1.60%，满足规范要求。对各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求：（）其中e表示弹性层间位移角限值，对钢筋混凝土框架结构，e1/550。本工程的最大层间位移角见表4，满足规范要求。表4 X，Y方向最大层间位移角类型X向地震力X双向地震力X5%偶然偏心地震力X5%偶然偏心地震力X方向1/1414 1/1407 1/1268 1/1334Y方向 1/1307 1/1307 1/1393 1/1231主要构件尺寸及材料选用 地下室外墙采用钢筋混凝土材料，厚度300mm，所有柱采用400400mm，框架边梁采用300400mm，内部框架梁300
7、650mm，由于地下室要保持室内净空高度，因此地下室框架梁做成宽扁梁，截面为400450mm。地上一层板厚150mm,其余为100mm。梁、板、柱、基础、雨蓬、楼梯采用C30，构造柱、过梁采用C20。施工措施 (1)基坑开挖应分层进行，以防挖土过快造成卸载过速而引起土体失稳塌陷、基坑涌土等严重后果，基坑开挖时需设置基坑保护措施，以确保工程质量。本工程是先施工地下室再施工周围主楼基础。(2)基础施工完毕后应尽快回填基坑，不允许长期暴露，回填前必须排除积水，消除浮土及杂物，采用一九灰土在基础四周均匀回填。(3)露天栏板每不超过12m设道20mm宽缝，用沥青油膏填缝。(4)悬挑构件支撑必须在混凝土强度达到100%后方可拆除。(5)严格控制混凝土的水灰比，以减少混凝土的干缩，C30混凝土水灰比控制在0.4。总结 在工程结构设计中，应与建筑专业密切配合，考虑相邻建筑物的关系和基础之间存有高差对地基不均匀沉降的影响，从而确定合理的基础形式。结构计算应与建筑模型相符，考虑各工种，逐一计算，仔细分析。施工应严格遵守各项程序，严格把好工程质量关。
