结构设计统一技术措施-1、2、3、4、6、7

目录1.总则2.荷载3.地基地基础4.楼盖结构设计与构造5.多层与高层钢筋砼结构的选型与结构分析6.框架结构7.剪力墙结构8.框架-剪力墙结构9.框支-剪力墙结构10.筒体结构1总则1.1本措施遵照国家现行标准、规范、规程编制。力求适合公司结构工程的设计特点，统一做法。希望起到提高结构设计的效率和工程设计质量的作用。1.2在建筑结构设计中，要结合工程具体特点精心设计，做到安全适用、经济合理，技术先进和确保质量。1.3在设计中应与建筑、设备专业以及施工单位密切配合。设计应重视结构的选型、结构计算和结构构造，根据功能要求选择安全适用、经济合理、便于施工的结构方案。1.4对结构的关键部位和薄弱部位，以及施工操作有一定困难的部位或将来使用上可能有变化的部位，应采取加强措施，并在设计中适当留有余地，以策安全。1.5在设计中选用构、配件标准图集和通用图集时，应按次序采用国家标准图，区标准图和省通用图，并应结合工程的具体情况，对构、配件的设计、计算和构造进行必要的复核和修正补充，以保证结构安全和设计质量。1.6本措施未涉及的内容仍应遵照现行标准、规范、规程执行。使用本措施过程中发现内容不妥、有误或需要增补，应随时与主管总师联系。2荷载2.1荷载取值的正确与否直接影响结构的安全性与经济性，每个项目在上机计算前必须准确统计与计算各种荷载，并通过校核认可。2.2作用在结构上的荷载可分为下列三类：1.永久荷载；2.可变荷载；3.偶然荷载。在结构设计时，对不同的荷载应采用不同的代表值。2.3建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。2.4结构自重由程序计算时应考虑构件（梁、柱、墙）表面装饰材料的重量，输入材料容重时应将建筑装饰重量折算到结构构件中，对于不同的结构体系应取不同的值。输入程序的砼容重参考值：剪力墙结构28～29KN/m3，框架结构26～27KN/m3，框架—剪力墙结构，短肢剪力墙结构27～28KN/m3。2.5消防车荷载按整车重300KN计算，消防车平面布置及轮压分布见图2.5，对于不同的构件应采用不同的荷载值来进行设计计算。对于车道板，消防车荷载可根据不同的板跨，不同的结构布置从表2.5-1、表2.5-2中选取等效均布荷载；对于次梁宜按消防车后轮轮压最不利布置计算，对于框架梁，可按后轮轮压最不利布置与车道板上作用10KN/㎡均布荷载二者内力之大值；对于竖向构件及基础可按车道范围作用10KN/㎡均布荷载计算。图2.5表2.5-1消防车作用于单向板上的等效均布荷载板跨度L(mm)180020002200240026002800等效荷载qe(KN/㎡)42.936.932.228.124.822.2注：表中数值没有考虑垫层的影响，偏于安全。表2.5-2消防车作用于双向板上的等效均布荷载板跨度L(mm)180020002200240026002800等效均布荷载qe(KN/㎡)42.035.830.025.422.819.7注：表中数值没有考虑垫层影响，偏于安全。2.6首层施工堆载10KN/㎡，对于室内部分，仅在计算首层梁、板配筋时取用，计算竖向构件及地基基础时应按正常使用功能楼面活荷载取值；对于室外部分梁、板及竖向构件地基基础可取实际使用荷载与10KN/㎡二者之大值。2.7地下室侧壁土压力计算：在一般情况下，地下室外墙的主要荷载为：结构自重、地面活荷载、侧向土压力、地下水压力等，外墙计算时只考虑侧向力的作用，如图2.7。一般采用古典的朗金理论和库仑理论进行计算。qwsqswq图2.71.地面活荷载q通常取10KN/㎡折算土厚h1=q/rh1=10/18=0.56，土压力бq=rh1.ka2.侧向土压力地下水位以上的土压力бs1=rh2ka地下水位以下的土压力бs2=r′h3kaбs=бs1+бs23.水压力бw=rw.h3其中土的重度r=18KN/m3，土的浮容重r′=8KN/m3水的重度rw=10KN/m3，ka=tg2(45°-ψ/2)Ψ为土的内摩擦角，一般可根据基坑外围土层情况从地质报告中查取，若是大开挖后回填可根据填土情况决定ψ值，一般可取30°。4.水压力、土压力属永久荷载，强度计算时rG=1.2，其中水压力宜取rG.rw.h3与rw（h2+h3）二者之小值,地面活荷载在强度计算时rQ=1.4。挠度裂缝验算时rG=1.0，地面活荷载不计入。2.8地下室水浮力1.地下室的抗浮设计应根据地质勘察资料提供的抗浮设计水位进行。2.地下室抗浮稳定性验算应满足下式要求：W/F≥1.05……（2.8-1）式中：W——地下室自重及其上作用的永久荷载标准值的总和F——地下水浮力，计算地下水浮力时水的重度，rw=10KN/m3，抗浮稳定性验算时不需要考虑水浮托力作用的荷载分项系数。3.当建筑物的地上结构外边线与地下室外边线基本重叠时，地下室的抗浮设计按以下原则进行：1)当结构重量符合式2.8时，可不考虑地下水对地下室的整体浮托作用，但应有可靠措施保证施工过程地下室的抗浮稳定性。2)当结构重量不符合式2.8时，地下室底板应设置抗拔桩或抗拔锚杆，或者采取其他增加结构自重的措施。4.当建筑物的地下室投影面积大于地面结构投影面积而形成地下室周边外伸时，或当与主楼相连的裙房部分的结构重量小于地下水的浮托力时，尚应对地下室外伸部分及裙房部分结构进行浮力作用下的抗弯、抗剪承载力以及刚度验算。若不能满足要求仍应对外伸部分及裙房部分按第3条第2点的要求进行抗浮设计。5.桩基础底板仅承担水浮力时的荷载按以下要求取用：q1=rG.rw.hw……（2.8-2）q2=rw.h……（2.8-3）式中：rG为恒载分项系数1.2，rw为水的重度10KN/m3hw为地下室板底至抗浮设计水位的高度h为地下室板底至室外地面的高度底板强度计算时取q1、q2二者之小值，挠度裂缝验算时取q=rw.hw。2.9隔墙荷载1.计算支承隔墙的楼板和次梁时，满跨长度的隔墙重量按下列原则取用：1)挠度计算：对无洞隔墙，当为砖，陶粒空心砌块或加气砼砌体时，可不考虑隔墙自重；当为石膏板或板条墙时，可按其自重的40%计算。2)弯曲承载力计算：对无洞口或洞口在板（梁）跨中1/3范围内且洞上砌体高度不小于500mm的隔墙可取隔墙自重的40%或取板（梁）跨度1/3作为隔墙高度的隔墙自重，二者中的较大者作为板（梁）的每延长米均布荷载，否则按实际重量计算；3)剪切承载力计算：不论何种隔墙，均按实际自重计算。2.在现浇钢筋砼楼盖的建筑中，当隔墙位置在设计中没有指明或允许灵活布置时，可将隔墙每延米自重(KN/m)的1/3作为楼面活荷载的附加值(KN/㎡)计入，附加值小于1.0KN/㎡，其准永久值系数可取0.5。2.10一些荷载规范未明确的楼面活荷载补充表2.10楼面活荷载序号楼面用途均布活荷载标准值(KN/㎡)准永久值系数Ψq组合值系数Ψc1阶梯教室30.60.72微机电子计算机房30.50.73大中型电子计算机房≥5，或按实际0.70.74银行金库及票据仓库100.90.95制冷机房80.90.76水泵房100.90.77变配电房100.90.78发电机房100.90.79设浴缸、坐厕的卫生间40.50.710有分隔的蹲厕公共卫生间（包括填料、隔墙）80.60.711管道转换层40.60.712电梯井道下有人到达房间的顶板≥50.50.73地基基础3.1基础选型3.1.1基础选型应根据工程地质和水文地质条件，建筑体型与功能要求，荷载大小和分布情况，相邻建筑基础情况，施工条件和材料供应以及抗震设防烈度等因素综合考虑，选择经济合理的基础型式。3.1.2砌体结构优先采用刚性条形基础，如C15素砼条形基础、毛石混凝土条形基础等，当基础宽度大于2.5m时，一般应采用钢筋砼条形基础。3.1.3框架结构，无地下室，地基较好，荷载较小，可采用独立柱基；无地下室、地基较差、荷载较大，为增强整体性，减少不均匀沉降，可采用十字交叉梁条形基础。如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求，又不宜采用桩基或人工地基时，可采用筏板基础或箱形基础。3.1.4框架结构，有地下室，上部结构对不均匀沉降要求严，防水要求高，可采用箱形基础或筏板基础。有地下室，无防水要求，柱网荷载较均匀，地基较好，可采用独立柱基，或采用钢筋砼交叉条形基础。3.1.5筏板基础上的柱荷载不大，柱网较小且均匀，可采用板式筏形基础。当柱荷载不均匀，柱距较大时，宜采用梁板式筏基。3.1.6框—剪结构无地下室，地基较好，荷载较均匀，可选用独立柱基，墙下条基。无地下室、地基较差、荷载较大，可选用十字交叉条形基础，以加强整体性。如还不能满足地基承载力和变形要求，可采用箱形基础或筏板基础。3.1.7框—剪结构有地下室可参照3.1.4条选型。3.1.8剪力墙结构无地下室或有地下室无防水要求，地基较好，宜选用交叉条形基础。当有防水要求时，可选用筏板基础或箱形基础。3.1.9当地基较差时，为满足地基强度和沉降要求，可采用桩基或人工处理地基。3.1.10多栋高楼与裙房在地基较好、沉降差较小、基础底标高相差不大时，基础可不分缝。当地基一般，通过计算或采取措施控制高层和裙房间的沉降差，则高层和裙房基础也可不设缝，建在同一筏基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。3.1.11当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋砼基础时，在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带，以调整地基的初期不均匀沉降和砼初期收缩。3.1.12沉降后浇带自基础底板开始在各层相同位置直到裙房屋顶全部设置，包括外墙体。沉降后浇带一般应待塔楼封顶后封闭。3.1.13高层建筑与相邻的裙房之间设沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。当不满足要求时必须采取有效措施。沉降缝地面以下处应用粗砂填实。3.2地基基础设计时的荷载组合3.2.1按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。其表达式如下：1.非抗震设计1)恒+活2)恒+风xy3)恒+活±0.6风xy4)恒+0.7活±风xy对于天然地基相应的抗力为fa，并应同时满足式3.2.1-1、3.2.1-2要求。fa——经过深宽修正后的地基承载力特征值N+G≤fa……(3.2.1-1)，N+G±M≤1.2fa……(3.2.1-2)≥0AAWG——基础及其上部覆土自重标准值对于桩基相应的抗力为Ra，并应同时满足式3.2.1-3、3.2.1-4要求。Ra——单桩承载力特征值N+G≤Ra……(3.2.1-3)，N+G±M≤1.2Ra……(3.2.1-4)≥0nnWn——桩数2.抗震设计1)（恒+0.5活）±地震xy2)（恒+0.5活）±地震xy±0.2风xy取最不利的一组N、M、Q取最不利的一组NE、ME、QE对于天然地基相应的抗力为faE，并应同时满足式3.2.1-6、3.2.1-7要求。faE=ζa·fa……(3.2.1-5)faE——调整后的地基承载力特征值ζa——地基承载力调整系数，按《建筑抗震设计规范》表4.2.3取用。NE+G≤faE……(3.2.1-6)，NE+G±ME≤1.2faE……(3.2.1-7)≥0AAW对于桩基相应的抗力为RaE，并应同时满足式3.2.1-9、3.2.1-10要求。RaE=1.25Ra……(3.2.1-8)NE+G≤RaE……(3.2.1-9)，NE+G±ME≤1.2RaE……(3.2.1-10)≥0nnW将计算的基础面积或桩数与非抗震设计比较，取其大者作为最终设计结果。3.2.2验算地基变形及基础裂缝宽度时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准备永久组合。组合表达式如下：恒+0.5活3.2.3在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应