试论中关村某办公楼结构设计

试论中关村某办公楼结构设计

[提要]本文详细介绍了某办公楼结构设计计算，同时就一些特殊问题的特殊处理进行了探讨。[关键词]结构体系，安全经济，构造措施，

一.概况本设计为中关村某办公楼设计，该工程是中关村西区配套唯一的商业设施，也是小区边缘的标志性建筑，其中：地下三层，平面尺寸为124.40mx54.90m，地下二、三为汽车库，地下一为商业用房；地上16层，平面尺寸为90.00mx38.60m，地上一、二为商业用房、其他为办公用房。见附图1~6

二.设计依据1.基本风压0.45KN/m2(按50年一遇的风压采用)2.基本雪压0.40KN/m2(按50年一遇的雪压采用)3.土壤冻结深度80cm4.地震设防烈度8度(设计基本地面加速度为0.20g,设计地震分组为第一组)5.工程地质,根据（建设综合勘察研究设计院）2002年7月所作中关村某《岩土工程勘察报告》可知：(1)地基土层分部由上至下分别为：1杂填土层，11素填土层，2新近沉积粉质粘土层，3粘质粉土层，4粉质粘土层，5粘质粉土层6粉质粘土层，7卵石粉细砂互层，8粉质粘土层，9粘土层，10粉质粘土层，11卵石层，12粉质粘土层，13卵石层，(2)结论和建议a.各层土天然地基承载力标准值fka如下：地层名称

承载力标准值fk（kPa）2新近沉积粉质粘土803粘质粉土层1404粉质粘土层1405粉质粘土层1606卵石粉细砂互层2407粉质粘土层1808粘土层2009粉质粘土层20010卵石层35011粉质粘土层22012卵石层400b.场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为III类c.办公楼天然地基土承载力难以满足设计要求。另外，因6层卵石粉细砂互层在场区内分布不均，于场区东北部缺失，将对建筑物沉降产生不利影响。因此，基础设计时，应充分考虑地基土的不均匀性产生的差异沉降对建筑物的影响。综合以上因素，建议对建筑物地基进行处理以提高其承载力，同时减小建筑物的不均匀沉降。地基处理建议采用CFG桩复合地基方案.但设计经过计算认为采用天然地基基础能满足设计要求，为此要求业主对地基是否要进行处理进行专家论证会.经过专家论证认为采用天然地基基础完全满足设计要求。为此为业主节约400多万元地基处理费三.胃结构门设计磁标准建筑肺安全映等级隶为二级建筑肿抗震偿设防萝类别忌为丙类建筑压抗震己等级裹：剪力趁墙：一级框架：一级本建沙筑结赌构设朝计使阅用年且限为50年四.院结率构设意计1.地下吼结构地下贩为三载层,柱网凝为8.是4m考x8域.4厉m,层高寸为3.潜4m宴+3立.4德m+剧5.报1m伶,底板棍考虑因受力先及防肉水要体求采仍用板捐式筏浪板基泰础，博筏板路厚为12正00胡mm尼,柱冲裕切不颗够时包，利栽用建梢筑地炭面厚裤度向早上做惠柱帽吃。地本下楼销板经兄过方组案比按较认藏为采左用井赠字梁袭较为趁合理抚，主斑梁断谣面40敲0x爱60氏0;次梁喇断面30涉0m教mx尿50蓄0m竟m;板厚件：地以下二因、三旬顶板嚷厚为15雪0m予m;地下惩一层愈顶板叉厚取20印0m屿m;地下串柱：逮上部泥有主诱体结煌构部鹅分柱段为：11较00刊mm梅x1哀10沟0m思m；仅骂有地盼下部念分的岔柱为抹：80追0m妻mx即80蝇0m除m,外墙棒厚为35帖0m冷m,中心荷楼电散梯间窜筒体捞墙厚兵为40很0m赔m。地茫下结戴构采乡丰用C4醉0混凝砖土，龟底板驰及外绿墙均虏采用筐防水客混凝才土，感抗渗趁等级盯要求2.演0M宵pa。2.上部明结构版选型摔：本工缓程结太构根胳据不罚同的凳建筑必使用参功能离要求敏及抗猪震设士计的娃要求,经方狮案优简化，桐认为缴采用判框架败剪力箩墙结凑构较收为合枕理，虾力争海做到僚既安黎全又静经济商的目躲的，愈现分肉别简柔述如稀下：货本建胶筑地国上部侨结构地平面吨尺寸倦为84劲.0惑0m世x3聪3.衣60肝m,厉16层，杜地面奋上总斜高为60鱼m,柱网记为8.姨4m糠X8芳.4汁m,采用效钢筋么混凝驼框架俩剪力热墙结杏构，魔地上猛一~五层隆：框曲架柱悠为10萄00吨mm唐x1布00写0m突m,剪力烤墙厚琴为40盐0m缓m,地上血一框普架梁晋为40辫0X虹60街0m胳m;地上令二~五框轮架梁40碍0x算50扎0m令m,地上案六~十层面：框伏架柱锯为80可0m遣mx歌80睬0m果m,剪力银墙厚夫为35意0m适m,框架可梁为40持0X骄50疮0m暂m；地欢上十~十六婚层：挥框架蔽柱为60秒0m寇mx齿60垦0m烈m,剪力膊墙厚百为30滔0m懒m,框架岁梁为40图0X钟50押0m陷m。地该上一~六层嫩混凝倡土采咱用C4榨0；地冒上七~十一串层混烘凝土萌采用C3动5；其互它层截混凝第土采谣用C3磁0。地坏上各撤层楼触板均陶采用8.热4m惕X8渔.4君m（BD西F高强革薄壁面管）唇现浇灾钢筋区混凝榨土空鬼心楼潮盖,空心袍板厚馅为25奥0m巨m,由于霞平面滴尺较窜长，接再考沈虑建待筑配隶置，优设缝阿较为捞困难对，因尸此结拢构不希设缝挎，但蚊要采帐取构博造措它施和凤施工繁措施鬼减少燥温度盈和混删凝土专收缩壶对结附构的曲影响烂，详怨见新先技术将采用准部分丧。五.茄结构疯计算本工班程选次用中帮国建胡筑科央学研原究院汇编制庄的《赵高层释建筑渡结构宇空间闸有限领元分裙析软箩件》昏（墙胶元模到型）SA梢TW篮E(炊20择02年1月)进行讽计算凤；基列础选耳用中墨国建项筑科贡学研管究院毙编制史《JC烤CA棵D》基穷础计斧算软忙件进喝行计滋算，墙对于壮筏基塔分别蹦采用冲倒楼迅盖和嫁弹性兔地基喷进行澡计算皱。另外葡对于纷复杂伴的大井跨度碌异型何板分穗别采奥用SA搁TW究E复杂艘楼板浆有限拨元分锤析与张设计(s葛la屡bC维AD烂)软件梦及ST孝AA维D/炸Pr刷o(结构池设计诱分析赔软件)对其爽进行突复杂录楼板劫有限炎元分虏析。现将坝主要硬结构们的计杀算结祖果汇李总如砖下表勿：周期供:维转施角队平疏动系贴数宿扭范转系孔数1.件41传14见8灾9.限66顾1.蛛00谜0皇.0六01.森20贝35括16需6.左87轿0庄.0专6素0.菠920.设83五25司0升.2荣1符0刃.9浸4撒0.抓060.走33里86臭3所0.写85侧0.冤09编0组.9上10.码32该02飘9谎1.肆37减0醒.9叮9蒙0.谊01开T1/Tt=1德.2释03罢5/剂1.药41效14热=0距.8脆50.恒22深31框0.冠13零0.茧95略0慎.0笛50.寺16阁79说9获.5懂5妹0泡.0长9稻0.公910.快14轧69锋9粒0.横58翅1.爸00伞0.醉000.龄11滚52酒0.训15愤0暂.9远3恳0颠.0泼7各阵萝型作弓用下贵X慕，Y临方向狮的基坐底剪忌力阵型非号德X向冤剪力惑kn粮Y袭向剪抗力k磁n1.疫51代34甜35鹿2.你9224唉64稻.7粉6丝式55决.8禽254恢38撕9.胳65稀0.而5886玻2.答75跳15信9.猜149.仓67梦2现03绣17捉.4拘717视21糊6.萄25艺0.兵0219队4.业97洁0.具910.臭22涂5抹71颜3.犹239毁4秘66政6.颈02清0席.0尺2结构蜓整体借稳定宣验算两结果X向贡刚重辆比E她jd仗/G粱H2=2券4.趁41Y向蜂刚重捆比E霜jd识/G井H2=9委.0膊9该结横构的交刚重咱比大北于1册.4钞，能粗够通驻过高巷规5紫.4斤.4率的整缎体姓稳大定验男算；森同时绸刚重援比大握于2愧.7公，可撤不考亚虑重跨力二悔阶效仆应。剪重匹比各楼醒层的帝剪重芝比均鹅大于偏抗规食5.睛2.钥5条速要求甲：最龄小剪轮重比臣>3葡.2称%有效电质量伍系数X方败向的豆有效委质量储系数撒99讽.0狼1%鄙；Y方炸向的宅有效缴质量造系数给99起.5诵0%层间腊位移探控制X向最翅大层务间位颈移角很:1牧/1端86踩9(遣第1鱼3层肾）；Y向验最大揉层间肆位移啦角:描1/怪10若38欲(者第1顶7层项）;最大性层间胸位移脉与平崖均位热移比恰控制命(在肌考虑奴偶然插偏心默地震愉力作哭用下渗）各楼伙层最旺大层易间位互移与每平均海位移误比均招小于烘1.竟2符慈合高汉规4谨.3驾.5桂条要望求框架兽柱地突震倾票覆弯纯矩百吃分比柱倾键覆弯克矩迎墙倾谁覆弯蓬矩壮框架吧柱地泼震倾趣覆弯竞矩百止分比X向捷地震聋2搅21抖93丽6.临9鄙33溉36存62意6.摧2颜6劳.2先4%Y向若地震歌3克54它41峰2.腾0代23眼20傻38均6.梨5岁1叨3.洞25围%均小必于5然0%鞭所以迈框架泰柱的萄抗震赶等级侨应按宏框架冈--统-剪膊力墙影结构祥中的混框架纱考虑由以与上计王算结桥果来奥分析膊，结典构的夺刚度送合理臭，其昆它均奔符合疮现行铅有关漆规范叛的要畅求，冤说明出所选家结构葱体系菜及配坟置是吩合理党的。六.藏建筑恢新技倒术、尽新材爪料采商用1.楼盖扶体系是的合挂理选雅择：滤高层德公共品建筑尚体系廊的混透凝土页楼盖怜结构拨通常仅的形款式为毕梁板仗和实存心平别板，疑目前圣业主哥往往姨需要饥大开扶间、虽大柱叉网和拔大空筹间灵寸活隔险墙，顿为了列多出宜使用狱面积裁，将应层高危降低振，以观及便洗于今绪后使谷用功鸽能的险变更帆等等产，传虹统的洲梁板创和实樱心板为结构姨已不弄能很两好的健适应榴这种述需求档，为隶了适撕应这伪种要鸦求，凑近年刊来国恢家建库设部璃推广洒的现镰浇钢幕筋混榴凝土耗空心风楼盖刻应用旺技术者填补痛了传说统结予构不迟足，宫且整朝体的笛综合乌造价俗有所仇降低膜。它妄可在躲传通搬的建寨筑结逗构形吗式中私，将侍空心初薄壁洽圆管宰（BD竭F高强灵薄壁训管）岗埋入手实心息板内括，并推按一提定方率向排纷列、框现场搬浇注助成型被，使监原实疫心平纺板变择成空昂心板倚。这死样以罩来不踢仅减糕轻了美结构愚自重洒，节药省了滥混凝尽土用玩量；婆同时姿也增栏加了秆楼层肿刚度,有效矛防止彼楼板害裂缝项的出酷现，破由于升楼盖槽自重医减少提，这间样以旅来框暴架梁专柱的宇断面以及基杀础就浸可相浩应的碌减小塔，使朽有效仅空间习充分漫利用或；另耕外这刺种楼师盖的固隔音葡、隔膨热、前保温挖性能发均优看于实愁心板结；这聚种结渠构抗渠震性转能良默好，唯由于求楼盖宏自重染降低码，使腿地震抢力减般小，湿这不锡仅对果基础票设计赢有利构，而站且对俗结构晋抗震尤更为副有利鹅，同路时也糠可降妙低工丝式程造狭价，缝还可票加快多施工钻进度粒。因嫁此本扬设计肃采用25烦0厚的京“BD嚼F”高俗强薄放壁管穿现浇述钢筋缓混凝忘土空冶心楼丽盖，另外结作者微撰写践了《试论优现浇掠砼空柿心板酬在双机向板响中的应用追问题牢》一饰文，咬将刊套登在耽《建药筑结鬼构》井（已神录用糠），昆主要阶论述辽了在英双向惰板中酸如何榨布管筑对结社构受亲力有距利等且问题目前掌工程走建设乳标准占化协宇会与园工国亏建筑秩科学大研究雅院正慨在编惜写《棋现浇咽混凝惑土空猎心楼浊盖结尚构技啦术规牢程》2)刘.超长厉钢筋彻混凝啦土不腔设永擦久缝园的构皱造措况施和析施工跨措施为了狱今后贱业主收使用灵方便剖，结作合建砖筑配钱置要院求：蜂本建婶筑物动不设馋永久短伸缩争缝，敞采取利以下橡构造故措施名和施举工措慰施来座减少插温度占和混副凝土轧收缩阶对结般构的售影响a对顶胶层、算底层退、山陶墙和旷纵墙雁端开车间等签温度阻变化述影响龄较大秤的部士位提戏高配置筋率判；b顶层凯加强失保温病隔热虚措施连；c每隔30铲m～40赖m间距竞留出牛施工秘后浇趁带，冬带宽忽为80纲0m取m～10估00砌mm，钢乖筋采尿用搭犬接接告头，仗后浇寸带混否凝土芽宜在圣两个贩月后敌浇灌粮；d采用匆收缩押小的此水泥必、减睡少水唤泥用嫩量、况在混除凝土贩中加喜入适瓶量的春外加调剂；e提高哭每层斤楼板赶的构蝴造配技筋率绵；f在顶杯层屋嘴面板栗采用杜了现牙浇钢湾筋混纷凝土呼整体茄梁板姥体系披，并容辅以伶部分爷无粘淋结预严应力跃筋，响以有息效地谜控制笑温度各应力沾引起杰的结耍构裂阔缝的伸产生载及发勺展。另外赚作者盖撰写析了《试论挂采用预应割力筋泳解决撇超长趣钢筋喘混凝穴土结两构》向一问醋将刊劳登在朋《建孝筑结骑构》旋（已小录用收），七.竖特蹲殊要屠求的织结构里处理1.按《絮地下帅工程追防水徐技术你规范》（GB饶50档10舟8-得20离01）要震求工嘴程地握下防汗水级钓为二邻级，伶设防肚要求淋必须说为两舟道，责其中墨有一底道为称钢筋坦混凝稀土结嫩构自执防水蹄；第煌二道堡为建乔筑柔标性防瓜水;2.为解传决地揭下结漂构防戒水要教求及停大体校积混郊凝土凝收缩辨问题钩，需灰在地辉下结屑构混天凝土表中参老入一谷定量交的外菊加剂朱，以疲提高严混凝朝土的稻密实征度和弯在混掠凝土匆中建尽立了敌自应酬力（再压力纲），菠以抵缎抗水似泥水歼化热齿及其通他因昌素引率起的慨收缩刺拉力;另外薪在基壁础长衰度每葵隔30～40狭m留一日道贯罩通顶蹄板、渠底板慕及墙寻板的掀施工苗后浇岸带，瓶带宽却不小昂于80泛0m赶m，后着浇带硬处底呆板及楼外墙净处采争用附覆加防甩水层刃，后本浇带纳混凝拖土在卖其两址侧混扣凝土蛮浇灌犬完毕抵两个围月后惯再用尘高一译强度首等级绑的混球凝土轧浇灌;3.高层介建筑亿与地棒下车阀库之狸间不梳设永膜久缝粗，采斩取以协下技悠术措截施以己减少惕高层帝与地借下车姐库间流沉降竖差：a.适当尊扩大碧高层输基础困底面飞积，诞以减斯少基熊底单桐位面次积上挤的压乎力；片尽可宰能减观少车斑库基子底面装积，克以加而大基标底单盘位面剖积上访的压嘱力；b.在高惯层与户车库钩间设岂置后项浇带郑，后肢浇带逆宜设肉在车伯库一笔侧，妇后浇给带的拜浇灌械时间走宜在旅高层妥主体锄结构愤完工润以后;c结构掀设计披必须梦验算斜高层检与地山下车峰库间付沉降岗差，暴并考效虑两辫者的惰沉降问差对厚结构档的不译利影池响，眠如加振强连寄接处第梁板朽的配嗓筋等秆；4.关于冬钢筋唐混凝瓦土大商跨度抚板裂毙缝的疑预防罢措施为了小预防袍大