高层住宅结构设计技术措施和配筋原则

1、结构设计技术措施和配筋原则建议一、设计遵循的规范1）建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）2）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）3）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）4）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）5）建筑抗震设计规范（GB50011-2010） 6）高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）7）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）二、主要设计参数 1、 风荷载结构物高度60米的建筑物基本风压值为按钦州气象局风压文件确定（0.54），地面粗糙度为C类。2、 安全等级、抗震设防及抗震构造措施本工程的设计基准期为50年，设计使用年

2、限为50年,建筑结构的安全等级为二级。本工程为丙类建筑，按7度抗震设防。本工程结构计算采用的抗震设防烈度和抗震构造措施采用的抗震设防烈度均为7度。高层部分：剪力墙结构抗震等级：三级（H80m），主楼范围内的地下室抗震等级为三级。高层住宅的结构布置形式须经我司建筑确认方可进一步设计。3、主要结构材料混凝土：墙柱混凝土强度等级C25C45，梁板混凝土强度等级C25C30。梁主筋、架立筋、腰筋（包括抗扭腰筋）：用HRB400，fy=360N/mm2； 梁箍筋：d=6用HPB270，fy=270N/mm2；d=8、10、12，用HRB400，fy=360N/mm2； 墙竖向、横向分布筋： d=8， 用

3、HPB300级钢筋，fy=270N/mm2 d=10，用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2 墙构造边缘构件主筋：用HRB400，fy=360N/mm2； 墙构造边缘构件箍筋：构造配筋时取d=6， 用HPB300级钢筋，fy=270N/mm2 非构造配筋时取d=8、10 ，用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2 普通楼板、屋面板钢筋：用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2地下室顶板、底板和外墙：用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2梁、墙身拉筋：采用HPB300，梁宽或剪力墙厚350时，采用d=6；350采用d=84、结构体系本工程高层住宅采用现浇剪力墙结构，地下室顶板

4、结构采用普通梁板结构，底板采用无梁楼盖结构（用有限元计算）。三、 荷载取值1楼面恒载：（根据建筑做法确定）1）. 客厅，卧室等：(a) 100厚结构板：25X0.10=2.5 KN/(b) 120厚结构板：25X0.12=3.0 KN/(c) 140厚结构板：25X0.14=3.5 KN/(d) 160厚结构板：25X0.16=4.0 KN/50厚面层： 20X0.05=1.0 KN/20厚板底抹灰： 0.4 KN/: (a) 3.9KN/(b) 4.4KN/(c) 4.9KN/(d) 5.4KN/(考虑板自重，按1.3 KN/输入)2）. 厨房：(a) 100厚结构板：25X0.10=2.5

5、 KN/(b) 120厚结构板：25X0.12=3.0 KN/(c) 140厚结构板：25X0.14=3.5 KN/(d) 160厚结构板：25X0.16=4.0 KN/50厚面层： 20X0.05=1.0 KN/防水、找坡层： 20X0.02=0.4 KN/20厚板底抹灰： 20X0.02=0.4 KN/：(a)4.3 KN/(b)4.8 KN/(c)5.3 KN/(d)5.8 KN/(考虑板自重，按1.7 KN/输入)3）. 卫生间、阳台、入户花园、露台 （均降板0.050）：(a) 100厚结构板：25X0.10=2.5 KN/(b) 120厚结构板：25X0.12=3.0 KN/(c)

6、 140厚结构板：25X0.14=3.5 KN/(d) 160厚结构板：25X0.16=4.0 KN/50厚面层： 20X0.05=1.0 KN/防水、找坡层： 20X0.035=0.7 KN/20厚板底抹灰： 20X0.02=0.4 KN/：(a)4.6 KN/(b)5.1 KN/(c)5.6 KN/(d)6.1 KN/(考虑板自重，按2.0 KN/输入)4）. 卫生间、入户花园、露台(结构降板300) ：(a) 100厚结构板： 25X0.10=2.5 KN/(b) 120厚结构板： 25X0.12=3.0 KN/(c) 140厚结构板： 25X0.14=3.5 KN/50厚面层： 20X

7、0.05=1.0 KN/300降板填充陶粒: 10X0.30=3.0 KN/防水、找坡层： 20X0.035=0.7 KN/20厚板底抹灰： 20X0.02=0.4 KN/：(a) 7.6 KN/(b) 8.1 KN/(c)8.6 KN/(考虑板自重，按5.0KN/输入)5）. 上人屋面、屋顶露台：(a)120厚结构板： 25X0.12=3.0 KN/(b) 140厚结构板： 25X0.14=3.5 KN/(c) 160厚结构板： 25X0.16=4.0 KN/40厚混凝土防水层： 25X0.40=1.0 KN/一层沥青油毡： 0.05 KN/30厚聚苯乙烯板： 0.5X0.03=0.02 K

8、N/1.5厚高分子卷材： 0.05 KN/20厚水泥砂浆： 20X0.02=0.4 KN/陶粒混凝土找坡(2)：19.5X0.15=2.9 KN/20厚板底抹灰： 20X0.02=0.4 KN/： 7.8KN/ 考虑吊顶、管线取(a)8.0 KN/ (b) 8.5KN/ (c)9.0 KN/(考虑板自重，按4.9 KN/输入)6）. 楼梯间：120厚板167/2厚踏步：25X0.084+(0.12/cos32)=5.65 KN/50厚面层： 20X0.05X(1+tan32)=1.62KN/板底抹灰等： 0.4/cos32=0.5 KN/： 7.8 KN/考虑栏杆扶手、台阶侧面抹灰取8.0 K

9、N/(考虑板自重,板厚为0，按8.0 KN/输入)2墙体：1）. 外墙：砌体容重14.0 KN/m3 ：（页岩多孔砖）200厚墙体： 14.0X0.20=2.8 KN/40厚双面抹灰： 20X0.04=0.8 KN/ : 3.6 KN/240厚墙体： 14.0X0.24=3.36KN/40厚双面抹灰： 20X0.04=0.8 KN/ : 4.16 KN/2）. 内墙：砌体容重8.0KN/m3 （加气混凝土砌块）200厚墙体： 8.0X0.20=1.6 KN/40厚双面抹灰： 20X0.04=0.8 KN/ : 2.4 KN/100厚墙体： 8.0X0.10=0.8 KN/40厚双面抹灰： 20

10、X0.04=0.8 KN/ : 1.6KN/240厚墙体： 8.0X0.24=1.92KN/40厚双面抹灰： 20X0.04=0.8 KN/ : 2.72KN/3）.玻璃幕墙：按1.5 KN/m2 。层高h： h<3000 1.5X3=4.5KN/m 3000<h<4500 1.5X4.5=6.8KN/m4500<h<6000 1.5X6=9KN/m4）. 凸窗荷载： 450高窗台 600宽80厚上调板 ：0.08X25X0.6 =1.2 KN/m50厚装饰层 ：0.05X20X0.6=0.6 KN/m15厚抹灰 ：0.015X20X0.6=0.18KN/m600

11、宽80厚下调板 ：0.08X25X0.6 =1.2 KN/m30厚抹灰 ：0.03X20X0.6=0.36KN/m450高窗台 ：0.45X0.2X25=2.25KN/m40厚抹灰 ：0.04X20X0.45=0.36KN/m空调重量+施工荷载 ： 0.7 KN/m1.95米高窗 ： 0.4X1.95= 0.78 KN/m凸窗上活荷载： 2X0.7=1.4 KN/m :9.03KN/m5）. 凸窗荷载： 无窗台 600宽80厚上调板 ：0.08X25X0.6 =1.2 KN/m30厚抹灰 ：0.03X20X0.6=0.36KN/m600宽80厚下调板 ：0.08X25X0.6 =1.2 KN/

12、m30厚抹灰 ：0.03X20X0.6=0.36KN/m空调重量+施工荷载 ： 0.7 KN/m2.2米高窗 ： 0.4X2.2= 0.88 KN/m : 4.70 KN/m6）. 阳台栏杆、栏板：1.5 KN/m 7）. 女儿墙荷载：根据建筑高度来定。4地下室顶板、底板1）.（施工荷载控制在5kN/m2，覆土荷载与施工堆载不同时考虑）180厚结构板： 25X0.18=4.5 KN/(a)600厚顶板覆土： 180.6= 10.8KN/(b)800厚顶板覆土： 180.8= 14.4KN/(c)1000厚顶板覆土：181.0= 18.0KN/ (d)1200厚顶板覆土：181.2= 21.6K

13、N/吊管，走线： 1.0 KN/: (a)16.3KN/ (b)19.9KN/(c)23.5KN/(d)27.1KN/(考虑板自重，按(a)11.8 (b) 15.4 (c)19.0 (d)22.6 KN/输入)2）. 地下室底板：(a) 250厚结构板：25X0.25=6.3 KN/(b) 300厚结构板：25X0.30=7.5 KN/(c) 400厚结构板：25X0.40=10.0 KN/(d) 450厚结构板：25X0.45=11.3 KN/(e) 500厚结构板：25X0.50=12.5 KN/(f) 550厚结构板：25X0.55=13.8 KN/300厚面层： 20X0.30=6.

14、0 KN/：(a)12.3 KN/(b)13.5 KN/(c) 16.0 KN/(d) 17.3 KN/(e) 18.5 KN/(f) 19.8 KN/(考虑板自重，按（6.0-h） KN/输入)（h为板厚，单位为m）5活荷载：1）. 楼面活荷载按下表：序号类别活荷载标准值 (kN/ )1不上人屋面0.52上人屋面2.03卧室、门厅、走道、住宅餐厅、楼梯、住宅卫生间、教室、活动室2.04住宅阳台、公共卫生间、架空层大堂、入户花园2.55地下室顶板（花园）4.06消防疏散楼梯、商铺、人流可能密集的楼梯3.57停车库、车道(室内)4.08电梯机房、洗衣房7.09空调机房8.010发电机房、水泵房、

15、变配电10.011储藏室、其它设备用房5.02）. 计算需注意：(1)楼面上的活动隔墙荷载根据荷载规范条注5来确定。(2)室外车道考虑消防车，按汽车超20级即总重力300kN核算，并考虑荷载通过覆土的扩散。(3)室外地面活荷载标准值取4.0kN/m2。(4)对门厅、走道、一般楼梯当人流可能密集时，按3.5KN/m2 取。(5)地下室外墙设计承受室外地面活荷载标准值取10.0kN/m2。(6)施工荷载：首层楼面和地下室顶板宜考虑施工荷载，施工荷载控制在5kN/m2以内，覆土荷载与施工堆载不同时考虑。四、 结构计算控制原则 1、采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的“高层建筑结构空间有限

16、元分析与设计软件-SATWE”进行整体计算。 2、SATWE整体计算主要参数（以剪力墙结构为例）: 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 26.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工3 加荷计算 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 剪力墙结构 裙房层数: MANNEX= 转换层所

17、在层号： MCHANGE= 嵌固端所在层号： MQIANGU= 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 1.00墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 是（计算位移、扭转是，计算配筋时“否”） 强制刚性楼板假定是否保留板面外刚度 是 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点 是 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 风荷载信息 .修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.54 风荷载作用下舒适度验算风压: WOC= 地面粗糙程度: C 类 结构X向基本周期（秒）: T1 = 结构Y向基本周期（秒）: T2 = 是否考虑风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(

18、%): WDAMP= 风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%): WDAMPC= 构件承载力设计时考虑横风向风振影响: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: WENL= 1.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 各段体形系数: USi = 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= X（且计算振型数应保证振型参与质量不小于总质量的90%） 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD =II 设计地震分组: 二组 特征周期 TG = 0.35 地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 用于12层以下规则砼框

19、架结构薄弱层验算的 地震影响系数最大值 Rmax2 = 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3 钢框架的抗震等级: NS = 抗震构造措施的抗震等级: NGZDJ =不改变 活荷重力荷载代表值组合系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.90 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 中震(或大震)设计: MID =不考虑 是否考虑偶然偏心: 是（位移比计算时考虑） 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 斜交抗侧力构件方向的附加地震方向角(Deg) = 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 不考虑 柱、墙活荷载是

20、否折减 折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 考虑结构使用年限的活荷载调整系数 1.00 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 > 20 0.55 调整信息 .梁刚度放大系数是否按2010规范取值： 是 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁活荷载内力增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.55 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Vo 调整分段数： VSEG = X（框剪结构必须考虑） 第 1

21、段起始和终止层号： KQ1 = , KQ2 = 0.2Vo 调整上限： KQ_L = （框剪结构必须考虑） 框支柱调整上限： KZZ_L = 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:是 实配钢筋超配系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范调整楼层地震力IAUTO525 = 1 弱轴方向的动位移比例因子 XI1 = 0.00 强轴方向的动位移比例因子 XI2 = 0.00 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 薄弱层地震内力放大

22、系数 WEAKCOEF = 1.25 强制指定的加强层个数 NSTREN = 0 配筋信息 . 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 360 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 360 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 360 边缘构件箍筋强度 (N/mm2): JWB = 360 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 300.00 墙竖向分布筋配筋率 (%): RWV = 0.20 结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: NSW = 0 结构底部NSW层的墙竖向

23、分布配筋率: RWV1 = 0.60设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 按高规或高钢规进行构件设计: 是 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.50 梁保护层厚度 (mm): BCB = 20.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 20.00 剪力墙构造边缘构件的设计执行高规-4: 是 框架梁端配筋考虑受压钢筋: 是 结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否 当边缘构件轴压比小于抗规条规定的限值时一律设置构造边缘构件: 是 是否按混

24、凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应: 否 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00 活荷载的组合值系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合值系数: CD_W = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50 五、 计算控制指标1、本工程的楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移于该楼层的平均值的比值，A级高层采用强制刚性板假定，在地震作用下，考虑

25、偶然偏心影响，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移于该楼层的平均值的比值不大于1.4倍。 2、地震作用下结构楼层层间位移角控制1/1000（不考虑偶然偏心的影响）。 3、满足超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点有关要求。六、 各部分配筋控制原则1) 楼板厚度的取值大于等于楼板净跨的1/40，且不小于100局部楼板厚度：坡屋顶采用120厚，平屋顶采用120厚，转换层楼板采用180厚，核心筒内楼板适当加厚；配筋为双层双向Xxxx并应满足最小配筋率要求，不够时附加钢筋Xxxx。地下室顶板、底板均按此要求。标准层普通楼板厚度： 板跨3800采用100厚，3800板跨4100采用110厚，4100板

26、跨4600采用120厚，4600板跨5100采用130厚，5100板跨5400采用140厚。板上有墙时，或活荷载较大时（如设备房）应适当加厚。2) 楼板配筋采用分离式配筋，负筋的配筋长度为1/4楼板短边净跨，支座两边均按较大跨度取值。3) 板支座与板中受力筋按计算结果，配筋值不应超过计算面积的1.05，同一板块可用两种不同直径钢筋搭配设置。板配筋间距采用100200，以5mm为级差，如下表。代号计算值实配值代号计算值实配值A2026140B2106135C2186130D2266125E2366120F2466115G2528200H2588195J2658190K2728185L279818

27、0M2878175P2968170Q3058165R3148160S3258155T3358150U3478145备注：板面筋最小直径为8。 4) 异形板按有限元程序进行核算，并进行配筋，阳角角部附加放射筋。七、 梁设计与配筋控制原则1) 框架梁截面宽度不宜小于200，高宽比不宜大于4。梁截面高度取（1/101/15）梁的计算跨度，且不宜大于1/4梁的净跨。2) 框架梁支座不满足梁上部纵向钢筋的水平锚固长度0.4LaE时，计算时应将支座设为铰节点。3) 沿框架梁全长顶面和底面应最少各配两根纵向钢筋，直径不小于12。4) 沿非框架梁全长顶面和底面应最少配两根纵向钢筋，直径不小于10。5) 当梁长

28、大于4 米时，梁跨中可采用架立钢筋12,（依高规）。6) 框架梁梁宽大于等于350时,跨中采用两根主筋架立钢筋(212)的配筋形式。7) 梁支座与跨中配筋按计算结果，配筋值不应超过计算面积的1.05，同一梁截面可用两种不同直径钢筋搭配设置。8) 塔楼梁配筋根据计算结果，进行分层配筋。9) 框架梁箍筋加密区及非加密区间距若为构造，按规范限值取值。梁加密区最大箍筋间距不可统一为100，非加密区箍筋间距不可统一为200。10) 3级框架梁和次梁的底筋除角筋外均不锚入支座，仅延伸至支座边0.1Ln。如计算要求需要锚入更多底筋时，应在图中原位注明锚入支座的底筋数量。八、 剪力墙设计与配筋控制原则1) 剪

29、力墙的截面厚度： 剪力墙底部加强区最小厚度取200，其它部位最小厚度取180。具体墙厚及墙长度均满足计算指标要求。架空层墙厚应同时满足稳定性要求。2) 剪力墙墙身构造配筋按下表： 剪力墙竖向、水平钢筋选用墙厚部位水平分布筋竖向分布筋排数三级四级三级四级180A8200（0.279%）8200（0.279%）2B8220（0.254%）8220（0.254%）2200A8200（0.252%）8200（0.252%）2B8200（0.252%）8200（0.252%）2250A8400+10400（0.257%）8400+10400（0.257%）2B8400+10400（0.257%）8400

30、+10400（0.257%）2300A10200（0.261%）10200（0.261%）2B10200（0.261%）10200（0.261%）2 备注：A表示为高规要求提高配筋率的部位（房屋顶层剪力墙、长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间纵向剪力墙以及端山墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于0.25%，间距均不应大于200mm。）；B表示为非底部加强部位，配筋率控制为0.25%。3) 抗震等级三级剪力墙边缘构造构件主筋、箍筋应按高规要求配筋。4) PKPM程序中暗柱配筋非构造配筋时,建议按SATWE计算结果里组合墙(15项)来验算。5) 构造暗柱： a. 构造边缘构件纵筋间距采

31、用300。 b. 纵筋除构造外不应全部采用一种纵筋直径。 c. 如12直径钢筋能采用焊接方式，暗柱纵筋最小直径改为12。d. 暗柱箍筋有配箍率要求时，箍筋采用HRB400。f. 如抗震等级为三、四级箍筋采用6钢筋。九、 框架柱设计与配筋控制原则1) 三级框架柱截面根据轴压比确定，在满足计算的前提下轴压比不宜太大也不宜太小，宜0.9，0.6，配筋计算结果为构造配筋或接近构造配筋即可。2) 三级框架中柱、边柱纵向钢筋配筋率宜控制为0.70，尽量接近构造配筋。3) 框架柱箍筋加密区范围内体积配箍率在满足计算的前提下，四级不小于0.4控制即可。4) 框架柱箍筋加密区及非加密区间距若为构造，按规范限值取值。柱加密区最大箍筋间距不可统一为100，非加密区箍筋间距不可统一为200。十、 地下室顶板、底板、侧墙、承台设计与配筋控制原则1) 地下室顶板结构采用普通梁板形式。2) 地下室顶板厚度塔楼范围内为180（非人防），200（人防）。3) 地下室底板结构采用无梁楼盖形式。4) 地下室底板的最小配筋率控制。筏板基础为0.15%，其