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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：230Kpa

d) 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：C30；框架柱：C30；基础：C30；钢筋：三级钢 6~32, 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/m3

0.03*20+0.02*17+0.2*7=2.4KN/m2

b) 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/m3

0.02*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0.7

c) 板面荷载：板自重自算 （停车层板厚160，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/m2

3.2 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，餐厅：2.5; 车库：4.0; 电梯机房：7.0

4. 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26

4.5 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0.02g

4.10 地面粗糙度：暂无（默认场地类Ⅱ）

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0．05，地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1．0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Ⅱ，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 0.8—0.9 装配整体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100mm

b) 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2.0~3.5

d) 高度：简支梁1/12~1/15L; 连续梁：1/12~1/20；井字梁：1/15~1/20/L; 悬挑梁：

1/5~1/7L

e) 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0.8~1.2%,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%.

5.2 梁计算结果验证：

a) 梁配筋结果是否超，经验值控制在0.8~1.2%,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) 3500~4000mm,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；26.2 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）100mm，（8~12）100~150mm,(10-16)≥150mm

e) 间距：最大200，最小100

f) 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》6.3.7-2

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 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 12@150，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，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。