1、某办公楼设计思路首先,拿到方案初步设计,与各专业碰头后,明确了,该工程的设计概况:该办公楼为 6 楼,层高 3.600m 的办公楼,没有标准层,地下室含设备用房,一层为停车工厂,二层到四层为了办公区,5,6 层为会议区,含有大屋面(上人)和小屋面(不上人)。首先提出,需要明确地勘资料, 场地所在类型(风荷载),电梯机房吊钩荷载,地震分区等,为计算软件模型搭建,做好前期准备。某办公楼的设计思路分为以下 11 个点:1. 首先需要明确结构选型:建筑抗震设防类别:丙类建筑;抗震设防烈度:六度抗震。适应建筑的功能需求, 满足建筑造型需求,充分发挥结构自身的 优势,考 虑材料和施工条件,造价要求。参考抗
2、规 表 6.1.2,该建筑 24m,为结构抗震等级:4 级,采用框架结构。以及明确已提供资料:地基基础设计等级:甲级,结构设计使用年限:50 年,耐火等级:二级2. 明确自然条件,明确设计参数:a) 查荷载规范表 E2:基本风压 W0=0.35kn/m2 , 按 50 年重现期风压值采用(湖北武汉) b) 设防烈度 6 度,查抗规表 6.1.1,基本地震加速度值为 0.05g,地震分 组为一组,建筑场地土类别为 X 类(无详细地勘) 。c) 地基承载力:230Kpad) 电梯机房吊钩荷载: 承载 4 吨3. 根据,建筑材料以及建筑功能分区,明确荷载:材料为混凝土:地面以上梁: C30;板:C3
3、0 ;框架柱:C30;基础:C30;钢筋:三级钢 632, fy=360N/mm。墙体选用加气混凝土砌块,建筑外保温。3.1 恒载( 标准 值)a) 外墙计算按 200 厚加汽砼砌块 容重=7KN/m 30.03*20+0.02*17+0.2*7=2.4KN/m2b) 梁上线荷载: (梁高 x :750,600,500,550)= (3.6-x)*2.4内墙计算按 200 厚加汽砼砌块 容重=7KN/m 30.02*17*2+0.2*7=2KN/m2梁上线荷载:(梁高 x :750,600,500,550)= (3.6-x)*2门窗折减系数 0.7c) 板面荷载:板自重自算 (停车层板厚 16
4、0,其他层板厚 100)附加恒载:0.02*28(石材面层)+0.03*20(1:4 水泥砂浆结 合层)+0.02*20 (1:4 水泥砂浆找平层)+0.02*17 (板底抹灰) =2.0 KN/m2卫生间降板荷载:(降板 0.015) 0.015*20=3 KN/m2屋面:板厚 120,上人屋面,建筑找坡面 层按 4.5 KN/m2,结构找坡按 3.0 KN/m23.2 活载(参考荷载规范 5.1.1)单位 KN/m2实验室:2.0 (操作间,仪器室,干燥室,无菌室,天平室)一般资料室:2.5;仓库,书库:5.0;卫生间:2.5办公室;会议室:2.0; 活动室,大会 议室:3.5; 走道,餐
5、 厅 :2.5; 车库:4.0; 电梯机房:7.04. 模型计算:参数设置通过明确计算参数的的设置,是模型计算更符合实际。框架结构抗震设计应遵守强柱弱粱、强剪弱弯、强节点弱构件、 强压弱拉的原则4.1 水平力与整体坐标夹角:(最不利地震作用方向)4.2 SATWE 可以自动计算出这个最不利方向角,并在 WZQ.OUT 文件中输出。4.3 此参数不仅改变地震力而且同时改变风荷载的作用方向。4.4 容重:混凝土 264.5 裙楼层数:无裙楼层数4.6 嵌固端:地下室底板4.7 对所有楼层强制采用刚性楼板假定:6 个比值计算,构件内力计算和配筋(是)4.8 恒活荷载计算信息:般对多、高层建筑首选模拟
6、施工 3;4.9 地震作用计算信息(根据高规 4.3.2-3 规定关于需要计算竖向地震的结构)已在部分 2 中明确,2 b):地震加速度为 0.02g4.10 地面粗糙度:暂无(默认场地类)4.11 风压高度变化系数,根据荷载规范 8.2.1,通过场地粗糙度类别来明确,暂无,取1.23 (高度 20M, 粗糙度类别 B) 4.12 基本风压,根据荷载规范,附 录 E,基本风压 W0=0.35kn/m2 , 按 50 年重现期风压值采用(湖北武汉)4.13 承载力设计时风载效应放大系数:根据高规 4.2.2,取 1 ,体形系数:高规 4.2.3 取 1.3 (方形,高宽比不大于 4)4.14 设
7、计地震分组、设防烈度:抗规附录 A(已部分 2 中明确)设防烈度 6 度,基本地震加速度值为 0.05g,地震分组为一组,建筑 场地土类别为 X 类( 无详细地勘)4.15 根据抗规表 6.1.2 抗震等级为四; 或高规表 3.9.3 抗震等级也为四。4.16 考虑偶然偏心:根据高规4.3.3 条“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响”。根据高规3.4.5 条,计算位移比时,必 须考虑偶然偏心影响;根据 高规3.7.3 条注,计算层间位移角时 可不考虑偶然偏心。4.17 计算振型个数:计算振型数一般取 3 的倍数;且3 倍层数,本 项目为 6 层取,18 4.18 结构的阻尼比(%) 混凝土
8、结构一般取 0.05(即 5%);根抗规5.1.5 条 建筑结构的阻尼比应取 005,地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按 10 采用4.19 地震影响系数最大值:根据抗规表 5.1.4-1 ,6 度抗震,罕遇地震 为;放大系数0.28。4.20 特征周期 Tg(秒):根据抗规5.1.4 条表 5.1.4-2 取值, 场地类别,分组三,特征周期值为 0.45。4.21 考虑结构使用年限的活载调整系数 该参数取值根据高规5.6.1 条;使用年限为 50 年时取 1.4.22 梁端负弯矩调幅系数:恒载和活载都进行弯矩调幅,调幅后参与内力组合。 现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为 0.80.9 装配整体
9、式框架梁端负弯矩调幅系数可取为 0.7-0.8 此 项调整只针对竖向荷载, 对地震力和风荷 载不起作用。4.23 实配钢筋超配系数:根据高规6.2.1 条、6.2.3 条,该工程为四级框架,无超配系数。4.24 梁、柱保护层厚度 (mm: 实际工程必须先确定构件所处环境类别,然后根据混规8.2.1 条填入正确的保护层厚度。 构件所属的环境类别见混规表 3.5.2。环境所属类别:暂定为二 a,即 板, 墙保护层厚度为 20mm, 梁柱杆,保 护层厚度为25mm。4.25 框架梁端配筋考虑受压钢筋 高规 6.3.2,延性概念 利用规范强制要求设置的框梁端受压钢筋量,按双筋梁截面计算配筋,以适当减少
10、梁端支座配筋。 根据高规6.3.3条,梁端受压筋不小于受拉筋的一半时,最大配筋率可按 2.75 控制, 否则按 2.5%。程序可据此给出梁筋超限提示。一般建 议勾选。5. 梁设计思路5.1 基本思路: 框梁:满足建筑外立面的要求,满足空间要求,当房间降板时,框梁梁高足够能兜住次梁。有墙就有梁,避免二次传力,避免出现大板结构,减少悬臂结构。a) 截面:主梁一般比次梁高出 50mm, 主梁下部双层钢筋或附加吊筋 时,高出 100mmb) 现浇结构,主梁200mm,次梁截面宽度大于等于 200mm(50 的倍数,圈梁同墙厚),框架梁不应200.c) 高宽比(h/b)一般为 2.03.5d) 高度:简
11、支梁 1/121/15L; 连续梁:1/121/20;井字梁:1/151/20/L; 悬挑梁:1/51/7Le) 钢筋:锚入梁支座的钢筋2,混规 11.3.6(强条)框梁最小配筋率(按抗震等级分):一级抗震不应小于 0.5%,二三级不应小于 0.3%.f) 配筋率不宜2.5%,经验值控制在 0.81.2%,通常纵向钢筋,一二级抗震不应不应14mm, 且不少于梁两端顶面,和底部受力 钢筋中较大截面面积的 1/4,三四级不应12mm。g) 梁箍筋,加密区和非加密区 间距。h) 构造腰筋:腹板高度450mm, 腹板参考混规6.3.1 条,每侧纵向构造赶紧,间距200mm, 截面面积腹板截面的 0.1
12、%.5.2 梁计算结果验证:a) 梁配筋结果是否超,经验值 控制在 0.81.2%,通常纵向钢筋b) 梁的挠度限值:根据混规3.4.3 明确挠度限制,相 应跨度的梁,明确挠度限值。c) 是否需要配置附加吊筋,腰筋, 通过计算软件来参考是否要添加。腰筋, 需根据混规9.2.13 条,梁腹板高度来确定,吊筋需根据混规 9.2.11,来验算是否需要添加吊筋。d) 通过弯矩图和剪力图,明确梁之 间的支座关系(负弯矩 处一般为支座)e) 一般民用建筑无需考虑地震作用下的裂缝控制配筋, 为 了避免强梁弱柱f) 在顶层时,框梁用采用直径较粗,而钢筋跟数较少的配筋,避免柱子出钢筋过多6. 板设计6.1 板设计
13、基本思路:a) 板宽厚比:单向板 1/30L;双向板 1/40L;悬臂板 1/12L,跨度 4m,板应适当加厚,一般板厚为 100mm,一个标准层里不出现三种板厚。b) 35004000mm,不拉次梁,4500mm 以上拉次梁,双向板,6000mm 以上,拉等高次梁,形成井字楼盖。c) 长边比宽边(3 单向板);(2,荷载两向传递;2x 3, 双向板但按单向板传递)。6.2 板组成包括:板受力钢筋a) 板支座负筋:钢筋直径要求, 间距要求,最小配筋率b) 板正筋(底筋):构造钢筋c) 板混凝土等级:抗规 3.9.2;混规 4.1.2(至少大于 C20)d) 板钢筋钢筋常用:(6-10)100m
14、m, (812)100150mm,(10-16)150mme) 间距:最大 200,最小 100f) 有水的房间双层双向, 屋顶双层双向g) 板计算:简支计算(降板,半 层高处),固定端(不降板 处 );配筋率:混规8.5.1 不应小于 0.15%7. 柱设计最小截面:抗规6.3.5,不宜小于 300mm, 圆柱直径不小于 350mm(四级),不小于450mm(一二三级),本项目柱截面为 600*600.。剪跨比:2【(柱净高/截面高度) /2】抗规6.2.9,避免出现短柱。截面长边与短边边长不宜3受力钢筋:根据抗规6.3.7-1,四级抗震,框架结构,框支柱最小配筋率 0.7箍筋:抗规6.3.
15、7-2轴压比:根据抗规6.3.6,四级 抗震,框架 结构,轴压比比值为 0.90。8. 楼梯,电梯设计8.1 楼梯设计PKPM 建模中:取板厚为 0.恒载输入 7.0 2 / kN m ,活载 3.5 2 / kN m ,两边传力。因为楼梯刚度对框架结构影响更大,楼梯及周边构件承担更多地震力, ,所以不采用构造配镜,梯间角柱、梯柱、梯 板跨中应配筋加强。本项目中,两个楼梯均考虑为折梁+ 板式楼梯的形式的三跑楼梯。8.2 电梯设计 吊钩用一级钢。一般把吊钩梁设在机房屋顶靠近电梯平衡块的 1/3 进深位置,吊钩 在梁中,一般客梯载重不大于 1.5t 的就用 18 的圆钢,货梯不大于 3t 的就用
16、20 的圆钢。梁上除了板传来的线荷载外, 还有电梯厂家提供的轿厢和平衡锤作用在吊钩上的集中力,按正截面受弯构件算配筋。机房层地面活荷载取 7.0KN/m2,电梯厂家提供的的作用于机房的集中力不再考 虑。电 梯吊 钩(一般 设置在机房屋面梁上),考虑在安装和 检修时需要把电梯吊起,考虑厂家提供 的集中力作为集中荷载左右在吊钩所在的梁上。 基坑荷载不作为面载输入,基坑底板取 200mm 厚,配筋双层双向 12150,满 足冲切要。9. 地下室设计本项目,为单层地下室,无覆土,主要考虑地下室外墙设计,地下室底板做嵌固端。9.1 地下室侧壁:a) 承支条件:本项目为单层地下室,嵌固端为地下室底板,所以
17、按单向板考虑,上端简支,下端嵌固,两端自由。b) 本项目地下室外墙厚度:300mm,根据 地下工程防水技术规范(GB50108-2008) 4.1.7 防水混凝土结 构,应符合下列规定: 1 结构厚度不应小于 250mm; 2 裂缝宽度不得大于 0.2mm,并不得 贯通; 3 钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用,迎水面钢筋保护层厚度不应小于 50mm。c) 配筋要求:根据高规12.2.5 条,高层建筑地下室外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求,其竖向和水平分布钢筋应双层双向布置,间距不宜大于 150mm,配筋率不宜小于 0.3%。d) 通过理正工具计算,水土分算。地
18、下室外 墙的配筋主要由垂直于墙面的水平荷载(包括室外地面活荷载产生的侧压力、地基土的侧压力、地下水压力等)控制,并控制迎水面和非迎水面的裂缝宽度。 在计算地下室外墙的荷载时,室外地面活荷载标准值不应低于 10KN/m2,回填土的重 度,可取 r=18KN/m3,地下水位以下回填土的浮重度,可取 r=8KN/m3,水的重度,可取为 rW=10 KN/mP3。9.2 地下室底板作为嵌固端:10.基础设计10.1 理解地勘报告重点:a) 明确地勘报告中提出的建议的持力层;地基承载特征值,地基类型及基础砌筑标高。本项目地基承载力为 230kpa, (大于 180kpa 的土可能为好土)b) 通过钻孔点
19、,再一次确认基础埋置标高c) 明确是否有饱和砂土和粉土,及液化判别,及 时规避抗震中,液化问题对建筑物的影响。d) 地下最高水位及抗浮水位的的明确,合理的抗浮水位,能为设计造价带来很明显的帮助。本工程抗浮水位基础底以下。e) 剪切速度,用来判别场地类别, 场地类型。10.2 独立基础加防水板a) 地下车库底板可以用独立基础止水板,一般是地下水位低的时候比较实用,传力明确工程费用低, 止水板一般做成与独基顶标高齐平,避免了在回填土后额外做地面。防水板一般 250mm 厚。b) 在独基加防水板基础中,防水板一般只用来抵抗水浮力,不考虑防水板的地基承载能力。独立基础承担全部结构荷重并考虑水浮力的影响防水板下应采取设置软垫层的相应的结构构造措施,确保防水板不承担或承担最少量的地基反力,软垫层应具有形变能力和承载能力。11. 设计总说明编制需要明确:1. 结构概述和设计标准(参考建筑院多层总说明,明确 规 范,及荷 载要求)。2. 绘图说明与 G101 图集增 补(对通用大样,门窗洞口大样的增补)。3. 主要材料的说明(钢筋,混凝土,及砌块)4. 钢筋混凝土结构一般构造要求5. 地基基础设计施工要求6. 框架-剪力墙结构构造要求( 该项目为框架结构)7. 人防部分的特殊要求8. 非承重构件要求9. 一般混凝土结构施工要求。