上海某大院钢筋混凝土高层剪力墙结构设计统一标准及技术措施解读.docx

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上海某大院钢筋混凝土高层剪力墙结构设计统一标准及技术措施解读

第二节钢筋混凝土结构设计

一、结构设计深度

扩初（总体设计文件）和施工图的设计深度均按住房和城乡建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版）、《上海现代建筑设计（集团）有限公司设计深度统一标准（试行稿）》及上海市总体设计文件编制深度规定的相关要求执行。

二、设计依据

1.国家及地方有关结构设计的规范、规程、标准，主要有：

建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001

建筑结构荷载规范GB50009-2012

建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008

建筑抗震设计规范GB50011-2010

混凝土结构设计规范GB50010-2010

砌体结构设计规范GB50003-2011

高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010

建筑地基基础设计规范GB50007-2011

建筑设计防火规范（2001修订版）GB50016-2006

高层民用建筑设计防火规范（2005年版）GB50045-95

地下工程防水技术规范GB50108-2008

混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476-2008

上海市地基基础设计规范DBJ08-11-2010

上海市建筑抗震设计规程DBJ08-9-2003

（注：

上海以外地区主要涉及地基规范及住宅设计控制标准等）

2.建设方提供的本工程设计任务书；

（注：

特殊情况还应补充：

关于使用荷载、变形和振动控制等特殊要求的书面文件或答复函件）

3.政府主管部门的批准文件；

4.建筑专业提供的设计文件及其他专业提供的有关资料；

5.建设方提供的工程地质勘察报告（必要时需附场地地震安评报告）。

三、结构设计标准

除特别注明，本工程所有建筑单体的结构设计使用年限均为50年；建筑结构安全等级均为二级；

地基基础安全等级级；地下室防水等级级；耐火等级：

地下部分级，地上部分级。

四、建筑物主要部位的使用荷载及风荷载

1.本工程主要部位的活荷载：

（注：

根据具体工程按荷载规范选取，以下数据仅供参考）

住宅卧室、客厅、厨房2.0kN/m2

阳台、卫生间2.5kN/m2

屋面（不上人）0.5kN/m2

屋面（上人）2.0kN/m2

疏散楼梯、商场楼梯3.5kN/m2

商场3.5kN/m2

商场卫生间2.5kN/m2

自行车库2.0kN/m2

教室2.5kN/m2

幼儿园2.0kN/m2

汽车停车库根据板跨布置查荷载规范

制冷机房、电梯机房7.0kN/m2或按实际情况取

水泵房、变配电房10.0kN/m2或按实际情况取

消防车按布置和跨距取20.0～35kN/m2

2．基本风压值：

取0.55kN/m2（50年一遇），对于高层建筑（高度＞60m）、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构承载力计算时按基本风压1.1倍采用。

其组合值、频遇值和准永久值系数分别为0.6、0.4和0，地面粗糙度为B类。

舒适度验算时可按10年一遇风压取值。

3.墙体恒载取值（注：

对于外地项目应在项目前期结合业主要求和当地具体情况选取墙体材料）

⑴.外隔墙（荷载按参照200厚非承重多孔砖采用，含双面粉刷）：

3.7kN/m2

⑵．内隔墙（200厚小型混凝土空心砌块，含双面粉刷）：

3.1kN/m2

⑶．内隔墙（100厚小型混凝土空心砌块，含双面粉刷）：

2.0kN/m2

⑷．对固定隔墙的自重应按永久荷载考虑，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重应取不小于1/3的每延米长墙重（kN/m）作为楼面活荷载的附加值（kN/m2）计入，且附加值不应小于1.0kN/m2。

4．楼面、屋面恒载计算（以下标注*者应按建筑或设备要求选择相应材料计算）

（注：

除楼板自重外其余建筑构造需按建筑设计总说明相关要求选取）

⑴．地下室楼板

楼板自重（120厚混凝土板）25X0.12=3.00kN/m2

楼板粉底（20厚混合砂浆）17X0.02=0.34kN/m2

楼板面层（100厚细石混凝土）24X0.10=2.40kN/m2

*板底设备管线吊重kN/m2

⑵．地上楼面板

楼板自重（110厚混凝土板）25X0.11=2.75kN/m2

楼板粉底（20厚混合砂浆）17X0.02=0.34kN/m2

*板底吊顶0.50kN/m2

*楼板面层（50厚细石混凝土）24X0.05=1.20kN/m2

*预留装修荷载（如地砖等）0.50kN/m2

．楼梯板

平台部分同楼层板

斜段部分按斜板厚度计算

⑷.上人平屋面

楼板自重（120厚混凝土板）25X0.12=3.00kN/m2

楼板粉底（20厚混合砂浆）17X0.02=0.34kN/m2

楼板找平（20厚水泥砂浆）20X0.02=0.40kN/m2

*保温找坡层1.20kN/m2

*楼板整浇层（40厚细石混凝土）25X0.04=1.00kN/m2

*防水层0.10kN/m2

*地砖面层0.60kN/m2

⑸．不上人平屋面

楼板自重（120厚混凝土板）25X0.12=3.00kN/m2

楼板粉底（20厚混合砂浆）17X0.02=0.34kN/m2

楼板找平（20厚水泥砂浆）20X0.02=0.40kN/m2

*保温找坡层1.20kN/m2

*楼板整浇层（20细石混凝土）25X0.02=0.50kN/m2

*防水层0.10kN/m2

⑹．不上人斜屋面

楼板自重（100厚混凝土板）25X0.10=2.50kN/m2

楼板粉底（20厚混合砂浆）17X0.02=0.34kN/m2

楼板找平（20厚水泥砂浆）20X0.02=0.40kN/m2

*保温层（50厚加汽混凝土）0.40kN/m2

*楼板整浇层（20厚细石混凝土）24X0.02=0.48kN/m2

*防水层0.10kN/m2

*水泥贴瓦（干挂）0.70kN/m2

荷载总计：

∑（）/cosα（α屋面板倾角）

五、结构体系及抗震设防

除特别注明，本工程所有建筑单体抗震设防分类均为标准设防类，设防烈度为7度，设计基本加速度0.10g，设计地震分组为一组，场地类别为上海Ⅳ类，场地土特征周期Tg=0.90s。

多遇地震最大地震影响系数0.08，阻尼比0.05。

抗震等级划分表达可参见表1：

表1

单体编号

构件类型

抗震等级

备注

计算

构造措施

1#、2#楼

抗震墙、连梁、与抗震墙相连的框架梁

三级

三级

3#、4#楼

框架柱、框架梁

二级

二级

所有单体

楼板、普通梁（L）

非抗震

非抗震

3#、4#楼

楼梯柱（TZ）、楼梯梁（TL）

同相邻主体

结构

提高一级

楼梯参与整体计算时

六、上部结构计算软件及输入参数

主要计算软件：

1.一般建筑：

整体计算与分析----------------------------PKPM系列软件（SATWE）201年月版；

2.超限高层：

需采用两种软件比对分析，除SATWE外还可采用以下软件：

PMSAP、ETABS、SAP2000、MIDAS、盈建科、ANSYS等

3.SETWE输入参数:

总信息..............................................

结构材料信息钢砼结构

混凝土容重（kN/m3）:

Gc=剪力墙27/框剪26/框架25；

钢材容重（kN/m3）:

Gc=78.00

水平力的夹角ARF=

地下室层数MBASE=

竖向荷载计算信息:

一般可按模拟施工3

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

是否对全楼强制采用刚性楼板假定否（一般不做强制刚性楼板假定）

需进行楼板应力分析时按真实模型计算

地下室是否采用强制刚性楼板假定是

计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘是

采用的楼层刚度算法嵌固端判别用剪切刚度算法，其他用剪力位移比算法

“规定水平力”计算方法楼层剪力差方法（规范方法）

结构类别：

框架、剪力墙、框剪..........

弹性板与梁变形是否协调是

墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点是

风荷载信息..........................................

承载力设计时风荷载效应放大系数WENL=1.1（>60m）

修正后的基本风压（kN/m2）:

WO=0.55（根据荷载规范选取）

地面粗糙程度:

B类（根据荷载规范选取）

风荷载作用下舒适度验算风压（kN/m2）:

W0C=（10年一遇风压）

用于舒适度验算的结构阻尼比0.01～0.02

地震信息............................................

振型组合方法（CQC耦联;SRSS非耦联）CQC

地震烈度:

NAF=7.00

场地类别:

KD=0（上海Ⅳ类）

设计地震分组:

一组

特征周期TG=0.90

多遇地震影响系数最大值Rmax1=0.08

罕遇地震影响系数最大值Rmax2=0.50（上海规范0.45）

活荷质量折减系数:

RMC=0.50

周期折减系数折减系数宜＜1）

结构的阻尼比（%）:

DAMP=5.00

是否考虑偶然偏心:

是

是否考虑双向地震扭转效应:

是

斜交抗侧力构件方向的附加地震数按实际情况

活荷载信息..........................................

考虑活荷不利布置的层数宜各层都考虑

柱、墙活荷载是否折减不折减

传到基础的活荷载是否折减折减

柱，墙，基础活荷载折减系数:

计算截面以上的层号---------------折减系数

11.00

2---30.85

4---50.70

6---80.65

9---200.60

>200.55

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

梁设计弯矩增大系数：

BM=1.00～1.10（考虑活荷布置时取1.0，不考虑取1.1）

连梁刚度折减系数：

BLZ=0.55～1.00

梁扭矩折减系数：

TB=0.40

全楼地震力放大系数：

RSF=1.00

0.2Qo调整：

KQ1=除框架、剪力墙结构外均用1

顶塔楼内力放大：

RTL=1.00～1.50

（振型参与系数＞98%时取1.0，98%＞振型参与系数＞90%时取1.5）

九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=本工程无此情况

是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力是

是否调整与框支柱相连的梁内力本工程无此情况

剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ=1

强制指定的薄弱层个数NWEAK=0

薄弱层判断方式按高规和抗规从严判断

配筋信息........................................

梁主筋强度（N/mm2）:

IB=360

柱主筋强度（N/mm2）:

IC=360

墙主筋强度（N/mm2）:

IW=360

梁箍筋强度（N/mm2）:

JB=270

柱箍筋强度（N/mm2）:

JC=270

墙分布筋强度（N/mm2）:

JWH=360

梁箍筋最大间距（mm）:

SB=100～200

柱箍筋最大间距（mm）:

SC=100～200

梁抗剪配筋采用交叉斜筋时，箍筋与对角斜筋的配筋强度比：

RGX=1.0

墙水平分布筋最大间距（mm）:

SWH=200

墙竖向筋分布最小配筋率（%）:

RWV=按实配钢筋

设计信息........................................

结构重要性系数:

RWO=1.00

柱计算长度计算原则:

按具体情况

是否考虑P-Delt效应：

否

柱配筋计算原则:

单偏压，角柱、边柱补充验双偏压（注：

特殊构件中应进行角柱定义）

框架梁端配筋考虑受压钢筋：

否

梁保护层厚度（mm）:

BCB=20

柱保护层厚度（mm）:

ACA=20

是否按砼规范（-3）计算砼柱计算长度系数:

按具体情况

地下信息..........................................

回填土对地下室约束相对刚度比:

Esol=上海3～6，其余地区可根据土层情况

（注1：

当采用第二种软件校核计算时，上述指标应相互匹配）

（注2：

当结构非首层嵌固时，地下室层数与嵌固层位置按实际输入，回填土约束相对刚度可按上述选取）

七、主要结构特征参数的控制项目及指标

1.检查周期的合理性：

.耦联计算时，扭转为主的周期应小于平动为主的周期的0.9倍；超限高层及复杂高层应小于

0.85；

.计算振型数应保证振型参与系数不小于0.9；一般尽量做到＞98%，以反映鞭梢效应或其它局部

振动。

2.检查层间位移角限值（不考虑偶然偏心）：

．上海地区底层弹性层间位移角限值（不考虑偶然偏心）：

剪力墙结构＜1/2500，框剪结构＜1/2000；

3．楼层最大弹性水平位移（或层间位移）与该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值之比不应大于1.5（考虑偶然偏心）；超限高层不应大于1.4；

4.框剪结构或有部分短肢墙的剪力墙结构，一般剪力墙承受的第一振型底部倾覆力矩的百分比不宜小于总剪力的50%；

5.尽量控制不出现薄弱层和软弱层。

八、设计对工程地质详细勘察报告的要求及解读

1.设计对工程地质详细勘察报告的要求：

详勘之前，设计需提供岩土工程勘察技术要求（各地均有标准格式），主要含以下两方面内容：

提供上部结构及基础的基本资料（结构形式、柱底荷载、基础埋深、基础形式等）。

（2）提出勘察技术要求：

①提供场地、周边道路中心的标高。

判明拟建建筑物场地内有无影响工程稳定性的不良地质情况

查明场地的地层结构、均匀性、土层的分布规律、各层土的工程地质特性以及物理力学性质。

对场地

的工程地质条件作出分析评价。

如建筑物范围内有明、暗浜或地下障碍物时，应减小孔距，给出它们的边界线，判定它们的性质。

提供各地基土层的承载力。

对可能采用桩基础的项目估算单桩极限承载力和桩基沉降量，应提供桩基设计参数，对于预制桩，应判断沉桩可能性。

查明场地内浅层地下水类型、埋藏情况、有无腐蚀性及水位变化情况。

评价地基土的液化可能性。

提供抗浮设计水位。

勘察孔深度应根据不同类形的建筑物分别考虑，控制性孔深度应达到压缩层计算厚度以下1～2m。

原位测试孔的数量宜占勘探孔总数的1/3～1/2，不宜超过2/3。

天然地基勘探孔间距约为30～50m当场地土分布复杂时宜加密。

提供满足基坑支护设计及施工所需的相应资料，对支护方案和施工方法提出建议。

如建筑总体布置有调整，或施工中发生异常情况，须补充施工勘察。

地质勘察除应满足以上技术要求外，尚应符合上海市标准《岩土工程勘察文件编制深度规定》（DBJ08-72-2012）和《岩土工程勘察规范》（GB50021—2012）的要求。

2.对工程地质详细勘察报告的解读：

．涉及前述勘察技术要求的

～

条的相关内容需重点研读。

．地勘报告提供的基础设计方案仅供参考，设计需自行计算分析比选。

.场地自然标高与建筑竖向设计的关系。

九、地基基础计算软件及部分计算要点

1.主要计算软件：

PKPM系列软件（JCCAD）201年月版；上海地区：

AUTOSTRUC系列软件201年版；

2.JCCAD部分计算参数：

（1）.地质资料输入

“±0.00绝对标高”；“孔口标高”：

当输入绝对高程时地质资料输入中的所有标高必需按绝对高程输入；当输入0时应该将地质报告中的绝对高程数值换算成与上部结构模型一致的建筑标高。

（2）.基础人机交互输入-荷载组合参数

“分配无柱节点荷载”选择项打“√”：

墙间无柱节点或无基础柱上的荷载分配到节点周围的墙上，从而使墙下基础不会产生丢荷载情况。

“自动按楼层折减活荷载”选项打“√”：

JCCAD读入的是上部未折减的荷载标准值，考虑活荷载按楼层折减应该在JCCAD程序中考虑。

（3）.基础梁板弹性地基梁法计算-沉降计算参数

“沉降计算地基模型系数”：

0.1～0.4，软土取小值，硬土取大值；

“沉降计算经验系数”:

0，程序自动按《地基规范》给出的沉降计算经验系数Ψs进行沉降修正；

“基础刚性假定”：

适用于基础和上部结构刚度较大的筏板基础；

“完全柔性假定”：

适用于独基、条基、梁式基础、刚度较小或刚度不均匀的筏板。

（4）桩筏筏板有限元计算-计算模型

“弹性地基梁板模型”：

是工程设计常用模型，虽然简单，但受力明确。

当考虑上部结构刚度时将比较符合实际实际情况；

“倒楼盖模型”：

早期手工计算常采用的模型，没有考虑筏板整体弯曲，计算值可能偏不安全；

“弹性解：

Mindlin应力公式”：

由于是弹性解，与实际工工程差距比较大；

“弹性解修正”：

是根据建研院地基所多年研究成果编写的模型，建议使用该模型。

3.剪力墙结构的地下室底板计算一般仅考虑局部弯曲作用，可以简单按倒楼盖法计算，并按环境类别要求进行裂缝计算；当确需考虑结构整体弯曲的影响时，可按TBSP的midline法进行有限元计算。

4.桩基础小高层地下室底板的均布荷载，可取最大水浮力与建筑物总重量25%的较大值，同时应扣除底板自重；对于考虑复合桩基的小高层地下室底板的均布荷载，尚应满足基底土反力与最大水浮力的作用，同时应扣除底板自重。

5.抗浮设计的最不利水位取室外地面以下500mm与勘察报告提供的抗浮设计水位的不利值。

6.基础沉降计算及布桩时的水位取室外地面以下1500mm与勘察报告提供的设计水位的不利值。

7．抗浮计算中的分项系数：

基础、覆土及上部结构的自重分项系数取1.0，水浮力的分项系数取1.05。

十、地基变形及基础偏心控制

1.建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。

地基变形允许值按《建筑地基基础规范》

2.高层建筑主楼与裙房之间沉降差异的处理方法：

.主楼与裙房之间设置沉降缝。

.主楼与裙房设置沉降后浇带，并合理调整主楼与裙房的桩长与桩数减少差异沉降。

3.地铁保护范围内建筑物沉降控制有专门要求。

上海地区地铁50m保护范围内沉降控制＜20mm（高层建筑要求采用≥¢850的后注浆钻孔灌注桩，持力层

层，单桩承载不大于3000kN）。

4.高层建筑筏形基础偏心距控制要求（e≤0.1W/A），对矩形建筑，可简单控制在1.5%。

十一、抗震缝（伸缩缝）间距及控制标准

1、建筑物结构单元长度尽量控制不超过55m。

2．高层建筑宜调整平面形状与结构布置，避免设置抗震缝。

当设置抗震缝时，其宽度

结构单元之间不宜采用牛腿托梁的做法设置抗震缝，否则应采取可靠措施防止地震时的碰撞和脱落。

十二、主要结构材料

1.混凝土：

基础垫层：

C15~C20;

地下室底板、外墙、室外地下室顶板（干湿交替环境）C35,抗渗等级P6；

上部结构：

C30～C60

2、钢筋：

普通钢筋：

HPB300、HRB335、HRB400、HRB500；

预应力钢筋：

钢绞线、预应力钢丝、预应力螺纹钢筋。

3、钢材：

Q235B、Q345B

4、填充墙：

轻质砌块；砂浆：

商品砂浆。

十三、基础及上部结构主要构件规格

根据具体项目制定，下述内容仅供参考：

1.基础构件参考规格：

具体工程布置可根据实际情况归纳调整，基础梁断面计算需要的根据计算。

（1）.≤11层高层住宅，无地下室时：

采用桩基础+条形基础梁

采用250方桩；本基地桩长23.5米。

桩套用04G361图集，桩选用B组，桩帽“乙”，接头连接方式A型；

桩采用压入方式；

桩伸进基础梁50；基础梁底部保护层厚度为50；

构造基础梁断面（500×600）；

（2）.≤11层高层住宅，带有一层地下室时：

采用桩基础+筏板基础：

采用250方桩；本基地桩长21米。

筏板基础厚度取550；

外墙板厚度：

层高≤3000取250

层高3000以上≥300

（3）.外墙板配筋：

竖筋间距内侧取200，外侧下部取100，上部取200；

水平钢筋间距取100～150；

顶板厚度：

180（顶板嵌固）；160（底板嵌固）

顶板配筋：

上下

12@150

（4）.14层高层住宅，带一层地下室：

采用桩基础+筏板基础：

采用250方桩；本基地桩长21米。

筏板基础厚度取600；

地下室外墙及顶板同上

（5）.其它：

基础垫层厚度100（遇暗浜时取150）；

小高层一层门洞下面为混凝土墙板，并设暗梁或加强钢筋；（对于墙体较少的小高层可设通长暗梁或加强钢筋）

2.上部结构构件参考规格：

（1）.剪力墙：

1）小高层剪力墙厚度：

200

剪力墙分布钢筋：

竖向：

10@200（配筋率0.39%，基础至屋面）

水平：

除计算需要外，取

8@150或

8@200

2）高层住宅剪力墙厚度：

一般200/250

250墙，竖向：

10/12@200（配筋率0.38%），水平：

除计算需要外同竖向

（需300墙时，竖向：

12@200，配筋率0.38%，水平：

除计算需要外同竖向）

（2）.楼板：

1）一般卧室、客厅、管道密集部位楼板厚度：

110；

跨度≥3900,（或明显单向板跨度≥3600）：

≥120

跨度≤2700的卫生间、厨房等小开间楼板厚度：

100

梁板式阳台：

100

挑板式阳台：

板厚≥挑出长度/10

异形板及与挑板式阳台相接处楼板厚度适当加厚

2）一般配筋规格：

10@150/@200，阳角、外墙转角面钢筋间距100；

板面钢筋采用分离式，跨中另设φ8钢筋，间距同支座；

3）外墙转角处另设放射型钢筋（第5皮钢筋）

（3）.屋面板：

1）一般部位厚度：

120

跨度≥3900,（或明显单向板跨度＞3600）厚度相应增加：

≥120

2）一般配筋规格：

底钢筋同楼板；面钢筋间距150通长，阳角、外墙转角面钢筋间距100；

3）外墙转角处另设放射型钢筋（第5皮钢筋）

（4）.楼梯：

（住宅）

楼梯形式：

半平台宜设置楼梯梁；抗震构造按上海市的指导意见执行。

（5）.其它：

楼板上有半砖墙可不设梁，可采用板底增配钢筋（3

12或3

14）的方式处理，也可按等效荷载计算。

空调机搁板：

悬挑板厚度80，主筋φ8@150，分布钢筋φ6@200；

无地下室的住宅一层架空板做50厚配筋面层，回填