15某多层住宅小区结构设计的几点体会

17 Building Structure 百家论坛 We learn we go 某多层住宅小区结构设计的几点体会 贾文颖 徐琳 彭永宏/中国建筑设计研究院 建设多层低密度住宅小区是住宅建设的一个方向。文 中介绍的多层住宅小区具备此类建筑的典型性，希望所述设 计方法能供同类建筑设计参考。 1 工程概况 工程位于北京市朝阳区。其中 B 区的建筑设计为低层、 低密度住宅区与小型庭院相结合的风格，以 5~6 层的多层板 楼为主，总建筑面积 10.2 万 m2，共包括 A~E 五个组团，各 组团结构形式类似，仅以 A 组团为例。A 组团由四栋多层 住宅组成（1~4 号楼），层高为 3.15m，每栋住宅均有一层 地下室，层高 5.2m，各楼地下室之间由一层纯地下车库相 连而形成整体大底盘，层高 3.55m，在其上有 1.5m 厚覆土。 住宅采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，地下车库采用框架结 构。项目于 2005 年投入使用，目前使用状况良好。 2 地基基础 依据地质勘察报告，建设场区地基土分布较不均匀，基 底持力层为层②砂质、粘质粉土及层②1 粉质粘土、粘质粉 土，综合考虑地基承载力特征值 fak=140kPa。各住宅的基底 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 组合最大压力值为 130kPa，故采用天然地基。纯地下 车库基底标高相当于绝对标高 30m，抗浮水位标高 33m。抗 浮稳定验算时，车库自重及覆土重量的分项系数取 0.9，水 浮力的分项系数取 1.0，经计算抗浮重力大于地下水浮力。 住宅基础采用墙下板式筏基，筏板厚度 500mm。纯地 下车库基础设计比较了平板式筏基和独立柱基+防水板两种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。若采用独立基础+防水板，进行地基承载力修正时， 基础的埋置深度应从地下室室内地面标高算起，地基承载力 提高不大，由于场地天然地基承载力不高，计算独立柱基底 面积较大，并且由于基础防水板存在 3m 高的水浮力，防水 板厚度和配筋也均较大，综合比较，两种基础方案的混凝土 和钢筋用量相差不多，考虑地基分布较不均匀，筏板基础对 增强结构的整体性更为有利，因此整个组团基础均采用了平 板式筏基，基础底标高相同(图 1)。 纯地下车库柱网 8.0m×8.0m，柱断面 0.6m×0.6m，筏板 厚度取 500mm，设计考虑纯地下车库基底不宜低于主楼基 底，因此当柱下筏板抗冲切不满足要求时，采用在柱底局部 增加下反柱帽的方法来提高受冲切承载能力，设计柱帽尺寸 4.0m×4.0m×0.3m，筏板配筋按倒无梁楼盖计算，计算柱上 板带负弯矩时，其配筋计算的 h0 取有柱帽的厚度，并验算 变截面处的承载力。 图 1 基础底板平面示意 工程地下为大底盘，为减小混凝土干缩影响，每隔 30m 左右设置一道伸缩后浇带，后浇带处梁板钢筋可不断开，伸 缩后浇带的浇注时间为其两侧混凝土浇注完毕两个月后。 由于 4 号楼与地下车库仅有 4.0m 宽的通道相连，因此 设计时在此处设置了沉降缝，将 4 号楼与大底盘分开。其它 楼座地下连为一体，各楼与地下车库之间均设置了沉降后浇 带，后浇带设在车库顶板第一跨框架梁的跨中位置，以减小 地基不均匀沉降；由于多层住宅的基底压力较小，相应的基 底附加压力也很小，经沉降计算 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，住宅基础沉降量计算 值不大于 5mm，故设计要求沉降后浇带在住宅结构封顶后 即可浇注。 3 结构设计 3.1 结构选型及结构分析 工程为高档住宅区，在建筑效果和使用功能上建设方均 提出了较高的要求，如：外立面多处设置角窗和宽大的落地 窗，局部墙体为圆弧形设计，客厅开间和进深较大，且要求 不能在室内看到突出的梁、柱，因此住宅采用剪力墙结构。 内庭院不考虑消防通道，地下车库顶板主要承受覆土重量及 庭院绿化的荷载，设计时庭院活荷载取 10kN/m2，车库顶板 在满足净空要求的前提下用梁板结构。 住宅地下室层高 5.2m，如果按照抗震 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 中剪力墙最 小厚度与层高比要求设计，墙体相应会较厚，不但增加了造 价而且减小了使用面积。对于多层建筑来说，底层墙肢所承 18 百家论坛 Building Structure We learn we go 受的荷载并不大，参照高规第 7.2.2 条，经过对墙体稳定性 的计算，所有住宅地下部分的内墙厚度均控制在 250mm 以 内。据地质勘查报告，地下室外墙设防水位按接近自然地面 考虑，经过计算设计时住宅和车库的外墙厚度均取 350mm。 地下室外墙与车库顶板框架梁连接时，对于跨度较大的 梁，在梁与墙相交处设置壁柱来承担框架梁传递给墙肢的平 面外弯矩；对跨度较小的梁或建筑条件不允许设置壁柱时， 在梁下设置暗柱给予加强。 住宅地上部分层高 3.15m，由于使用要求较高，建筑师 不建议剪力墙上开设结构洞，又由于使用和造型的要求，住 宅外墙多处开设大的门窗洞和转角窗洞，楼板跨度也比较 大，并且多处布置悬挑板和悬挑梁（图 2），综合考虑以上 因素，为使结构受力合理，地上部分墙体厚度外墙按 200mm、内墙按 180mm 设计，设计时注意适当控制结构整 体刚度，除控制结构总墙量外，设计减小了所有洞口上连梁 的高度，即方便设备布线，很好地满足了建筑使用功能，又 使结构刚度指标趋于合理，降低了结构造价。 注：楼板厚度除注明外采用140mm厚。 图 2 1 号楼标准层平面图 由于 1 号楼结构平面在轴19- 和 11 '- 之间存在弱连接楼板， 考虑在地震作用下的结构扭转效应等不利影响，设计将此部 分楼板厚度设计为 200mm，板中钢筋双层双向满布，钢筋 在支座按抗拉锚固；弱连接楼板边梁 200×500，梁上下主 筋拉通，箍筋通长加密。 住宅楼整体分析采用 SATWE（墙元）程序。由于住宅 地下室相对于首层层高较高，地下室的楼层侧向刚度小于首 层楼层侧向刚度的 2 倍，所以结构的嵌固端设在基础底板， 剪力墙底部加强区为地上两层。由于车库大底盘为纯地下室 且地上各楼座均为 5~6 层的多层住宅，整体计算将各楼座与 车库分别计算，每个楼座计算附带与其相连的 1~2 跨地库结 构，以考虑各楼座独立计算对相邻跨地库梁板的影响，同时 在构造上采取加强措施，车库顶板、住宅首层楼板板厚均为 180mm，采用双层双向配筋，每层每个方向的配筋率不小于 0.25%，住宅与车库相连的外围墙配筋也考虑适当加强。 在双向地震作用下各结构主要计算指标见表 1。 地震作用下主要计算结果 表 1 楼号 1 2 3 4 层数 5 6 6 5 T1 0.2347 0.3442 0.3469 0.2680 T2 0.1948 0.2915 0.2870 0.2463 周期/s T3 0.1505 0.2427 0.2450 0.1656 X 4.42 3.79 3.80 3.94 剪重比/% Y 4.74 3.94 4.07 4.04 X 1/2170 1/2089 1/2077 1/2358. 最大层间 位移角 Y 1/2798 1/2439 1/2509 1/2898 3.2 构造措施 4 号住宅的平面长度为 60m，超过了混凝土规范中剪力 墙结构设置伸缩缝的最大间距，但建筑外观和使用要求不允 许结构设缝，为减小混凝土温度变化或收缩的影响，设计采 取设置 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 后浇带，同时在温度变化较大的首层和顶层楼板 内配置了双层双向拉通钢筋，沿平面长度方向的楼板配筋原 则细而密。 住宅的南立面客厅与阳台之间门洞宽度为 5.0m和 6.0m 两种，建筑师为了达到视觉上的效果，要求门洞的洞顶不能 设结构连梁，而且弧形阳台板的外边缘建筑厚度不能超过 300mm。在结构整体分析时，该门洞处连梁以虚梁代替，并 将楼板设置为弹性板，核算结构承载力和位移均满足设计要 求，与布置连梁的计算结果对比，周期、位移和配筋变化不 大。该楼板采用复杂楼板有限元分析程序 SLABCAD 计算， 并采用手算按照三边固接、一边自由复核配筋，同时构造上 采取加强措施，以 1 号楼轴②~③之间楼板为例，适当加大 此跨楼板厚度及楼板配筋，其次在门洞上方设置钢筋混凝土 暗梁（图 3），以满足结构竖向荷载和水平地震作用的传递。 图 3 阳台板局部构造处理 对于剪力墙角部开设转 角窗采取了以下措施：角窗 洞口顶部连梁按悬挑梁设 置；洞边剪力墙暗柱钢筋适 当加强；楼板适当加厚为 140mm；转角处楼板内设置 连接两侧洞边暗柱的钢筋 （图 4）。 （下转 14 页） 锚入暗柱35d 图 4 角窗处楼板斜拉筋 19 Building Structure 百家论坛 We learn we go 工程所有住宅均使用各户独立的空调系统，经过与设备 专业协调确定，主要管线要求在门洞位置进入各个房间。在 满足最小连梁高度和结构整体刚度的前提下，将所有连梁抬 高，在建筑门洞上方设置过梁，中间留出一段空间给设备管 线穿过，少数不能从门洞上穿过的管线则在墙上预留洞，这 样既避免了专业间的矛盾，又大大简化了工作量。管线尽量 在不影响使用的厨房和走廊通过，管线下方局部吊顶，实际 使用吊顶下高度不小于 2.4m。 4 体会 对于多层高档住宅的设计有以下几点体会： 1）对于结构工程师来说，首先应该把结构安全放在首 位，进行精心合理的设计。 2）随着住宅商品化的发展，建设方为了满足市场的需 要，通常会加大结构专业的难度。作为结构设计人员应该多 投入时间和精力，在满足计算和规范要求的前提下，开拓设 计思路，提高服务意识，尽量满足建设方的要求。 3）现在开发商对结构设计的经济性越来越重视，甚至 对一些经济指标提出具体的要求，在体现高品质要求的同 时，结构设计应采用更加实用、合理的方法，避免因设计方 法过于保守引起结构成本的提高。