上海世博会以色列馆结构初步设计报告

'上海世博会以色列馆结构分析报告上海长福工程结构设计事务所2009年2月 主要内容工程概述设计依据及设计理念地质条件荷载取值及荷载组合材料抗震设防标准结构体系不规则性结构分析结果技术措施基础设计CF上海长福工程结构设计事务所 工程概述建筑物总高23.90米建筑面积1200平方米主要功能—展览结构体系—钢网壳—钢框架CF上海长福工程结构设计事务所 工程概述网壳高度—约24米网壳跨度—约28米框架层高—3米CF上海长福工程结构设计事务所 工程概述楼面体系—由钢梁，压型钢板和混凝土组成的楼面体系CF上海长福工程结构设计事务所 工程概述不需支模，施工速度快无需防火层也可满足两小时的防火要求混凝土与钢梁共同作用，提高承载力增强楼板刚度，减小梁的挠度楼面体系特点CF上海长福工程结构设计事务所 设计依据设计规范及设计标准地质勘察资料建筑条件图及业主提供的结构分析及设计资料CF上海长福工程结构设计事务所 设计依据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50023—2008《建筑结构荷载规范》GB50009—2001（2006年版）《建筑抗震设计规范》GB50011—2001（2008年版）《建筑抗震设计规程》（上海市规范及标准）DGJ08—9—2003《混凝土结构设计规范》GB50010—2002《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002《地基基础设计规范》（上海市规范及标准）DGJ08—11—1999《地下工程防水技术规范》GB50108—2001《钢结构设计规范》GB50017—2003《网壳结构技术规程》JGJ61—2003世博会临时建筑物、构筑物设计标准(结构专篇)》2007主要设计规范及设计标准CF上海长福工程结构设计事务所 设计理念在杆件中央暂设双向高强螺栓拼装节点—易拆除单层网壳，与内含的二层钢结构框架脱开—受力简单采用天然地基，条形基础—场地恢复方便CF上海长福工程结构设计事务所 设计理念1圆钢管1螺栓螺栓圆钢管1-1拼装节点CF上海长福工程结构设计事务所 荷载取值楼面活荷载标准值功能分区活载功能分区活载办公室2.0kN/m2非上人屋面0.5kN/m2卫生间2.5kN/m2上人的屋面2.0kN/m2走廊及门厅3.0kN/m2消防疏散楼梯4.0kN/m2展览大厅3.5kN/m2通风机房、电梯机房7.0kN/m2其它设备用房按实际荷载CF上海长福工程结构设计事务所 荷载取值材料容重钢筋混凝土容重25KN/m3钢材容重78KN/m3GB50009—2001（2006年版）砂浆容重20KN/m3GB50011—2001（2008年版）建筑内填充墙8KN/m3CF上海长福工程结构设计事务所 荷载取值风荷载Wk=zXsXzXW0Wk-----------风荷载标准值(kN/m2)z-----------高度z处的风振系数s-----------风荷载体型系数z-----------风压高度变化系数，查规范表7.2.1，按C类地面粗糙度考虑W0-----------基本风压(kN/m2),取为0.55kN/m2风振系数z=1+ξvΨz/zξ-----------脉动增大系数，按规范条文说明7.4章7.4.2-2式计算v------------脉动影响系数，按规范表7.4.4-1及7.4.4-2Ψz------------振型系数CF上海长福工程结构设计事务所 荷载取值雪荷载基本雪压：取上海地区基本雪压为0.20kN/m2。地震作用重力荷载代表值：100%恒载+50%活载。CF上海长福工程结构设计事务所 荷载组合序号组合公式序号组合公式序号组合公式11.35D+1.4(0.7)L51.0D±1.4W91.0D+1.4(0.7)L±1.4W21.2D+1.4L61.2D+1.4L±1.4(0.6)W101.2D+0.6L±1.3E31.0D+1.4L71.0D+1.4L±1.4(0.6)W111.2D+1.4(0.7)L±1.4T41.2D±1.4W81.2D+1.4(0.7)L±1.4W121.0D±1.4TCF上海长福工程结构设计事务所 材料混凝土本工程为临时建筑，环境类别一类或二a类，结构混凝土耐久性按表中的最低要求执行。环境类别最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）最低混凝土强度等级最大氯离子含量（％）最大碱含量（kg/m3）一0.65225C201.0二a0.60250C250.33.0b0.55275C300.23.0三0.50300C300.13.0CF上海长福工程结构设计事务所 材料钢筋钢筋应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007或《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013-1991的要求。其中，HPB235级钢筋fyk=235N/mm2HRB335级钢筋fyk=335N/mm2HRB400级钢筋fyk=400N/mm2CF上海长福工程结构设计事务所 材料钢材钢材应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。钢材的型号及强度见表7.2。本工程网壳部分采用d168钢管，壁厚4mm，个别杆件壁厚9mm，Q345B。钢框架部分采用d168钢管和200×200×8×12H型钢，Q345B型号fyffvQ235235215125Q345345310180Q390290350205Q420420380220CF上海长福工程结构设计事务所 抗震设防标准建筑结构安全等级二级小震地震影响系数最大值αmax=0.052*结构设计基准期50年大震地震影响系数最大值结构设计使用年限临时小震特征周期Tg=0.9sec建筑结构抗震设防类别丙类大震特征周期抗震设防烈度7度设计分组第一组场地类别IV（上海）设计基本地震加速度Agmax=0.065g*按《世博会临时建筑、构筑物设计标准（结构专篇）》，对临时建筑，αmax=0.052，Agmax=0.065gCF上海长福工程结构设计事务所 结构体系不规则性序号超限类型网壳钢框架1扭转不规则无无2凹凸不规则无无3楼板不连续无无4刚度突变无无5尺寸突变无无6竖向构件间断无无7承载力突变无无CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析软件MIDAS/GEN－MIDAS有限公司CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—网壳自振特性振型振动特性参数MIDAS/GENMode1T1（秒）0.2873平扭因子1.00（0.93+0.07），0.00Mode2T2（秒）0.2559平扭因子1.00（0.18+0.82），0.00Mode3T3（秒）0.2076平扭因子1.00（0.33+0.67），0.00CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—网壳前三阶振型第一阶振型第二阶振型第三阶振型CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—网壳荷载及作用效应0o15o30o45o60o75o质量参与系数X向地震93.61%93.46%93.56%93.89%94.35%94.83%Y向地震95.19%95.34%95.23%94.90%94.44%93.97%最大位移X向地震2.22mm2.26mm2.18mm1.99mm1.70mm1.57mmY向地震1.64mm1.72mm1.69mm1.67mm1.79mm2.06mmX向风21.7mm21.3mm19.9mm17.6%14.6mm13.0mmY向风11.8mm12.1mm14.5mm17.1%19.5mm21.0mm最大杆件应力比*0.86/3840.85/3840.80/3840.94/11050.80/10360.82/384CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—网壳整体稳定分析屈曲分析，初步了解该结构的整体稳定性。几何非线性分析CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—网壳CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—网壳CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—框架自振特性振型振动特性参数MIDAS/GENMode1T1（秒）0.7651平扭因子0.77(0.77+0.00),0.23Mode2T2（秒）0.6729平扭因子0.39(0.23+0.16),0.61Mode3T3（秒）0.6023平扭因子0.85(0.01+0.84),0.15CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—框架前三阶振型第一阶振型第二阶振型第三阶振型CF上海长福工程结构设计事务所 结构分析结果—框架荷载及作用效应0o15o30o45o60o75o质量参与系数X向地震100.00%100.00%100.00%99.99%99.99%99.99%Y向地震99.98%99.95%99.95%99.95%99.98%99.96%最大位移比X向地震1.3141.2561.2361.2191.1481.040Y向地震1.2491.2221.1611.1171.1271.193最大层间位移角X向地震1/5401/5561/5661/5631/5871/618Y向地震1/7811/7951/8701/9541/9121/870底部剪重比X向地震3.90%4.02%4.09%4.16%4.34%4.70%Y向地震4.09%4.29%4.52%4.65%4.67%4.57%最大杆件应力比*0.78/430.78/430.78/430.78/430.78/430.78/43CF上海长福工程结构设计事务所 基础设计设计依据世博会场地初勘简述(BriefIntroductionofPreliminaryGeologicalInvestigationInformationforEXPO2010ParkShanghaiChina）DGJ08—11—1999附录A《上海市区地基土层层序表》附录B《上海市区地基土层物理力学性质指标统计表》基础形式条形基础CF上海长福工程结构设计事务所 基础设计承载能力区域网壳钢框架结构自重4067kN1980kN条形基础尺寸（宽×高）2000×1000mm1000×1000mm基础自重7000kN992kN总重11067kN2972kN基础底面处倾覆力矩设计值M3485kN-m0.2kN-m基础底面处平均压应力设计值pd39.55kPa76.2kPa基础底面边缘最大压应力设计值pdmax41kPa76.3kPa地基承载力设计值fd80kPa80kPaCF上海长福工程结构设计事务所 基础设计CF上海长福工程结构设计事务所 基础设计基础剖面CF上海长福工程结构设计事务所 结论上海世博会以色列馆结构设计符合我国现行有关规范和《世博会临时建筑物、构筑物设计标准(结构专篇)》的要求。CF上海长福工程结构设计事务所 谢谢！'