结构设计建议

1、A-1地块结构设计建议（基础）xxxxxx2015-xx-xx1. 关于基础设计的条件及参数：（1）抗浮设防水位及最低水位：按照原设计结构设计总说明，±0.000相当于绝对标高5.4m，抗浮设防水位相当于绝对标高4.35m，最低水位相当于绝对标高3.35m，按最低水位进行桩基和筏板的结构设计。基础设计取抗浮工况和最低水位工况的包络结果，事实上，两者的水头仅差1m，差异并不大。（2）抗压桩和抗拔桩的刚度：建议在进行基础设计时，按基桩受力状态抗压或者抗拔，分别取相应的抗压刚度和抗拔刚度。按照基桩静载荷试验报告，估算基桩的抗压刚度和抗拔刚度，在基础计算模型中，抗压刚度取150000kN/m

2、，抗拔刚度取100000kN/m。（3）进行抗浮设计的荷载条件：按原设计结构设计总说明，地下室顶板覆土及上部结构完成后，才能停止井点降水。建议在进行抗浮设计时，考虑结构自重、地面覆土、楼面做法和固定隔墙（如外围护墙、楼电梯间隔墙等）等确定的恒荷载。（4）水浮力的分项系数取值：±0.000相当于绝对标高5.4m，抗浮设防水位相当于绝对标高4.35m，最低水位相当于绝对标高3.35m，筏板底标高为相对标高-16.8m（按筏板厚0.65m计算）。抗浮水头为15.75m，假定水位在±0.000时，抗浮水头为16.8m，16.8/15.75=1.07；最低水位水头为14.75m，假定

3、水位在±0.000时，抗浮水头为16.8m，16.8/14.75=1.14。建议水浮力分项系数取1.2。（5）考虑上部刚度的有利影响建议在进行基础设计时，考虑上部刚度的有利影响，且不考虑上部结构连梁刚度的折减。（6）计算软件建议在进行基础设计时，采用盈建科基础设计软件（YJK-F），该软件在进行网格划分和计算稳定性方面较PKPM基础设计软件（JCCAD）有较大的优势。设计院回复不修改的理由甲方意见修 改 后复核意见2. 关于基础垫层：原设计：按原设计基础总说明和基础平面图，基础垫层混凝土强度等级为C20，厚度为200mm。垫层混凝土厚度偏厚，强度偏高。建议做法：建议基础垫层混凝土强度

4、等级调整为C15，厚度调整为100mm，经济性较好。设计院回复不修改的理由甲方意见修 改 后复核意见3. 关于桩基布置：原设计：按原设计基础施工图，本工程采用桩基础，用于抗压或抗拔，桩径均为850mm，桩型为扩底灌注桩，总桩数为2282根，基桩数量、桩长和承载力如下：基桩类别桩长（m）承载力（kN）数量抗压393900313抗压373900268既抗压又抗拔393900（1500）23既抗压又抗拔373900（1500）23抗拔3320501655（1）关于抗拔承载力利用率：纯地下室范围内恒载合计为2415282kN，面积为24407m²，水浮力为（16.8-1.05）×1

5、0×24407=3844102kN；从整体看，抗拔桩需要承担的浮力为3844102-2415282=1428820kN。该区域抗拔桩数量为1495根，总体承载力为3064750kN。总体抗拔承载力利用率为1428820/3064750=46.6%，利用率较低，偏于不经济。建议利用率控制在70%80%范围内较为合理，经济性好。（2）关于桩径：对于抗拔桩而言，基桩承载性状为摩擦桩，直径越大，抗拔效率越低；对于抗压桩，承载力的来源主要为桩侧阻力，基桩承载性状为端承摩擦桩，同样直径越大，抗侧效率越低。原设计桩直径取850mm，偏于不经济。以直径600mm和直径850mm的抗拔桩作对比，直径6

6、00mm的基桩的抗拔效率为直径850mm基桩的1.42倍。建议桩径调整为600mm，经济性好。（3）关于裂缝控制：按照地勘报告，浅层地下水和土对混凝土有微腐蚀性。地下水对钢有弱腐蚀性，当长期浸水状态下，对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性，当交替浸水条件下，对其有弱腐蚀性。本工程基桩位于最低水位以下，不存在交替浸水的工况。按照混凝土结构耐久性设计规范（GB/T 50476-2008）第条，本工程环境作用等级为I-A；按第条，桩身表面裂缝宽度限值可取0.4mm，计算裂缝宽度时保护层厚度可取30mm。抗拔承载力为2050kN的基桩，其荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值为2600kN，配筋1825（88

7、.38cm²）即可满足要求。原设计配筋为1625+822（108.96cm²），超出23.2%，不经济。建议配筋调整为1825，第二段调整为925。（4）关于抗拔桩配筋：按照原设计基桩详图，抗拔承载力为2050kN的基桩，纵筋分为两段，第一段为自桩顶向下20.25m范围，纵筋为1625+822；第二段为剩余12.75m范围，纵筋为825+822。第二段纵筋量偏多，不经济。按照上述建议调整之后，可获得良好的经济效益，节省量简述如下：提高承载力利用率（按75%）节省：混凝土11735m³，钢筋2496t；减小桩径（按600mm）节省（在考虑提高利用率之后桩数减少的基础

8、上）：混凝土9646m³；合理控制裂缝和第二段钢筋节省（在考虑提高利用率之后桩数减少的基础上）：钢筋598t。鉴于桩基已经施工完毕，不再做进一步的详细建议。设计院回复不修改的理由甲方意见修 改 后复核意见4. 关于筏板布置：原设计：按原设计基础施工图，原设计筏板厚度主要由1200mm和650mm两种，1200mm厚筏板主要位于主楼范围，650mm厚筏板主要位于纯地下范围，局部小范围筏板厚度为800mm、1200mm、1500mm、1600mm、1800mm或2200mm，部分柱下设置桩承台。原设计筏板布置主要存在如下问题：（1）纯地下范围内较多的柱下筏板厚度不足，冲切验算不满足规范要

9、求，存在较大的安全隐患。以筏板厚度650mm范围的柱底竖向荷载较大的框架柱（17轴交Xs轴）为例，进行冲切验算，计算简图如下：其中：Fz上部竖向荷载基本组合竖向力；Mx（My）上部竖向荷载基本组合弯矩；pw水浮力；Fp柱下桩抗拔力；FG冲切椎体范围内筏板自重。冲切力为上部竖向荷载+柱下桩抗拔力+冲切椎体范围内筏板自重-冲切锥体范围内水浮力。Fz=10056kN；Mx=12kN·m；My=133kN·m；Fp=518kN；pw=（0.8+0.6×2）²-0.85²）×163=534 kN；FG=（0.8²+2²+（0

10、.8×2）0.5）×0.65×25/3=32 kN。竖向冲切力合计：10056+518+32-534=10671 kN。经核算，满足抗冲切需要的厚度为1210mm。可见，原设计厚度650mm存在较大不足，即便不考虑荷载分项系数、按混凝土强度的标准值验算也不满足要求。（注：水浮力分项系数取1.2的结果，否则更为不足。）经初步核算，筏板厚度650mm范围内多数柱均存在冲切问题，包括部分设置了承台的框架柱。（2）主楼范围内部分柱下筏板厚度不足，冲切验算不满足规范要求，存在安全隐患。以筏板厚度1200mm范围的柱底竖向荷载较大的框架柱（4轴交1/Fn轴）为例，进行冲切验算

11、，计算简图如下：其中：Fz上部竖向荷载基本组合竖向力；Mx（My）上部竖向荷载基本组合弯矩；pw水浮力；Fp桩反力；FG冲切锥体范围内筏板自重。冲切力为上部竖向荷载+冲切椎体范围内筏板自重-桩反力-冲切椎体范围内水浮力。Fz=21439kN；Mx=119kN·m；My=285kN·m；Fp=2108kN；pw=（0.9+1.15×2）²-0.85²）×163=1551kN；FG=（0.9²+3.2²+（0.9×3.2）0.5）×1.2×25/3=127kN。竖向冲切力合计：21439+

12、127-1551-2108=17907 kN。经核算，满足抗冲切需要的厚度为1720mm，原设计厚度1200mm不足。（注：水浮力分项系数取1.2的结果，否则更为不足。）（3）原设计纯地下范围内采用厚度为650mm的平筏板，主要计算配筋率在0.45%0.7%范围内，经济性差。（4）原设计主楼范围内采用厚度为1200m的平筏板，除靠近挡土墙的范围和核心筒下外，其他范围筏板厚度偏厚，经济性差。（5）原设计轴线2b6bBbGb范围内地下二层为宴会厅，中柱全部抽空，筏板厚度为800m或650mm，筏板厚度偏薄，刚度不足，筏板需要与地下二层楼板协同工作，相当于空间空腹桁架，受力复杂，且筏板配筋很大，不合

13、理。（6）原设计轴线6b8bAbFb范围内筏板厚度为1600m或2200mm，厚度偏厚，不经济。（7）原设计轴线1a11aBaDa范围内筏板厚度为1200mm，厚度偏薄，计算上筋很大，不合理。建议做法：（1）纯地下范围：建议筏板厚度650mm，柱下设置平面尺寸4m×4m的下柱墩（个别柱墩平面尺寸取5m×5m），厚度1.2m或者按冲切要求取更大值。筏板布置调整为变厚度筏板（或者平筏板+柱墩）之后，筏板通长筋可以大幅度减小；柱墩位置下筋计算配筋较大，在此范围内单独配置即可。按照建议调整之后，既解决了结构存在的安全隐患，又能够获得良好的经济性。（2）主楼范围：建议靠近挡土墙的范围

14、和核心筒下维持原厚度1.2m不变，其他位置筏板厚度调整为1m，柱下或墙下按照冲切要求增设柱墩，平面尺寸可取4m×4m。按照建议调整之后，既解决了结构存在的安全隐患，又能够获得良好的经济性。（3）轴线2b6bBbGb范围内：建议筏板厚度取1.5m，增加结构刚度，筏板计算配筋适中，更为合理。（4）轴线6b8bAbFb范围内：建议筏板厚度调整为1m，柱下按照冲切要求增设柱墩。（5）轴线1a11aBaDa范围内：筏板厚度调整为1.5m，较为合理。设计院回复不修改的理由甲方意见修 改 后复核意见5. 关于筏板配筋:原设计：按基础施工图，原设计配筋情况及存在的问题为：（1） 板厚650区域：通长

15、筋为25150双层双向，配筋率为0.5%。该区域由于筏板布置不合理，导致计算配筋率过高，不安全（冲切不足），且不经济（配筋率过高，实际配筋局部略有不足）。（2）板厚1200区域：通长筋为28150双层双向，局部附加上筋或下筋，以附加28150或22150上筋为主。通长筋配筋率为0.34%，偏大，不经济。（3）轴线2b6bBbGb范围（筏板厚800或650mm）：X向配筋为25150双层或28150双层，Y向配筋为25150双层。X向配筋不足，存在安全隐患。（4）轴线6b8bAbFb范围（筏板厚1600mm或2200mm）：上筋双向25150，下筋双向32150（配筋率为0.67%）。下筋配筋偏

16、大，不经济。（5）轴线1a11aBaDa范围（筏板厚1200mm）：上筋X向28150、Y向32150+28150（配筋率为0.79%）；下筋双向28150。此处筏板厚度偏薄，导致计算配筋偏大，不合理。建议做法：针对原设计配筋存在的问题，结合筏板布置调整，对筏板配筋建议如下：（1） 板厚650区域：建议下筋通长筋调整为双向16200，柱墩下筋按照实际计算配筋，多数可以取25150。上筋分柱下板带和跨中板带区别对待，多数柱下板带上筋可以调整为20200，多数跨中板带可以调整为18200，局部计算配筋大的位置单独配置。按照建议调整筏板布置和配筋之后，既解决了结构存在的安全隐患，又能够获得良好的经济

17、性。（2）板厚1200区域：建议下筋通长筋调整为双向22200，核心筒墙下按照计算配筋附加下筋，柱墩下按照实际计算配筋或构造配置。上筋按照计算配筋进行配置，上筋纵向（沿地下室外墙方向）多数可调整为22200或25200，个别区域计算配筋大，可单独配置（如轴线492/Kn1/Nn范围计算配筋为28 cm²/m57cm²/m）；横向（垂直地下室外墙方向）按照计算配筋分区段配置（多数配筋面积为25cm²/m48cm²/m，个别区域61 cm²/m71cm²/m。）。按照建议调整之后，经济性较好。（3）板厚1000区域：建议下筋通长筋调整为双

18、向20200，墙下按实际需要附加下筋，柱墩下按照实际计算配筋或构造配置；上筋按照计算配筋配筋，其中X向多数区域可以调整为20200或22200，Y向按照配筋结果分区段配置（15 cm²/m40cm²/m。）。按照建议调整之后，经济性较好。（4）轴线2b6bBbGb范围（筏板厚1500mm）：建议下筋为25200双向，X向上筋为28130，Y向配筋为25200双层。按照建议调整之后，消除了原设计存在的安全隐患，结构更加合理。（5）轴线6b8bAbFb范围（筏板厚800mm）：建议上筋双向22200；下筋双层双向20200，局部按需要附加下筋，柱墩下按计算需要配置。调整后，经济

19、性较好。（6）轴线1a11aBaDa范围（筏板厚1200mm）：建议上筋X向25200、Y向32200+28200；下筋双向25200。按照建议调整之后，结构更加合理。设计院回复不修改的理由甲方意见修 改 后复核意见6. 关于地下室外墙:原设计：按本工程基坑围护方案，采用“桩墙合一”技术，围护结构同时考虑作为正常使用阶段地下室挡土结构的一部分。按其计算假定，在正常使用阶段，考虑止水帷幕有效时，坑外全部静止水土压力作用于围护桩；考虑止水帷幕失效时，地下水通过桩缝渗入直接作用于地下室外墙，土体作用于围护结构外侧，最不利情况下，地下室外墙考虑承担全部水压力和按桩墙刚度分配的一部分土压力。按照原设计地下室外墙设计图纸，各层地下室外墙厚度如下：外墙编号B3（mm）B2（mm）B1（mm）WQ1500500400WQ2800800700WQ3700700700WQ4700700400WQ5500500500WQ6600600600WQ7800650650WQ8800（650）650650原设计地下室外墙典型剖面如下图所示：原设计墙厚偏厚，WQ1地下3层、地下2层没有必要用500mm，其他墙体厚度为500mm800mm，均可以进行适当调整。配筋偏大，可以结合墙厚的调整对配筋进行适当调整。建议做法：按照“桩墙合一”计算假