住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制指引

附件1住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制指引一、 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則通過合理的結(jié)構(gòu)方案及技術(shù)措施減少鋼筋及混凝土用量，以降低成本，加快工期的進(jìn)度。二、 控制指標(biāo)1、 鋼筋含量2、 混凝土含量三、 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則1、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則由于建筑體型與建筑高度對結(jié)構(gòu)的抗震等級及計(jì)算配筋影響很大，故在方案階段應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下事項(xiàng)：1）應(yīng)嚴(yán)格控制建筑物的高寬比：建筑平面形狀應(yīng)盡量規(guī)則，剛度變化均勻，避免采用規(guī)范規(guī)定的不規(guī)則的形狀。建筑物的高寬比不合理，會增加建筑物的扭轉(zhuǎn)，從而增大結(jié)構(gòu)的計(jì)算配筋。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)較經(jīng)濟(jì)的最大高寬比可參考下表設(shè)置且不超越。結(jié)構(gòu)類型非抗震設(shè)計(jì)設(shè)防烈度6度7度8度9度框架結(jié)構(gòu)54432框架-剪力墻55543剪力墻666542）應(yīng)嚴(yán)格控制建筑物的豎向體型:高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化，不應(yīng)采用豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變、外形外挑或內(nèi)收等，都是結(jié)構(gòu)薄弱層，必須采取更嚴(yán)格的計(jì)算措施和構(gòu)造措施，工程造價(jià)也將因此大大增加，再則由于計(jì)算分析工作更繁復(fù)，設(shè)計(jì)單位往往對無法計(jì)算清楚的地方采用加大截面、增加配筋等手段來進(jìn)行加強(qiáng)，這樣就對工程建設(shè)成本的控制非常不利。3） 應(yīng)嚴(yán)格控制建筑的臨界高度：盡量把建筑高度定在接近24m，60m，80m且不超出此高度?？拐鹪O(shè)防烈度為6?8度的建筑，剪力墻結(jié)構(gòu)的臨界高度為80m,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的臨界高度為60m,框架結(jié)構(gòu)的臨界高度為24m。如相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的建筑高度超出此三個(gè)限值，其結(jié)構(gòu)抗震等級、有關(guān)的計(jì)算和構(gòu)造措施均會相應(yīng)從嚴(yán)，從而造成工程投資的增加。比如對于剪力墻結(jié)構(gòu)，規(guī)范要求抗震等級以80m為界限。6度設(shè)防時(shí)大于80m時(shí)為三級抗震，小于等于80m時(shí)均為四級抗震；7度設(shè)防時(shí)大于80m時(shí)為二級抗震，小于等于80m時(shí)為三級抗震。4） 應(yīng)合理控制建筑物的高度：普通高層住宅其建筑高度應(yīng)控制在A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度的允許范圍內(nèi)，如下表所示。若突破下表限值，其結(jié)構(gòu)抗震等級、有關(guān)的計(jì)算和構(gòu)造措施均會相應(yīng)加嚴(yán)，從而造成工程投資的增加。A級高度鋼筋砼高層建筑的最大適用高度（m）結(jié)構(gòu)類型非抗震設(shè)計(jì)設(shè)防烈度6度7度8度9度框架結(jié)構(gòu)7060554525框架-剪力墻14013012010050全部落地剪力墻15014012010060部分框支剪力墻結(jié)應(yīng)采用2、主體結(jié)構(gòu)體系的選用原則常用的建筑結(jié)構(gòu)體系主要包括剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等。不同的結(jié)構(gòu)體系其承載能力、剛度和變形能力均不相同，應(yīng)根據(jù)建筑高度、建筑用途、抗震設(shè)防烈度等因素綜合考慮，選取經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。以下為不同層數(shù)時(shí)選取結(jié)構(gòu)體系的一些建議：1） 6層以下多層住宅及別墅采用框架結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑需要及抗震要求采用異形柱或矩形柱。2） 6層以上12層以下小高層住宅樓需做框架一剪力墻、剪力墻、剪力墻+短肢剪力墻三種體系的經(jīng)濟(jì)比較后確定其最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系。3） 12層以上的高層住宅建筑，考慮到建筑平面中隔墻較多和使用美觀等因素，應(yīng)優(yōu)先采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系。和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)相比，剪力墻結(jié)構(gòu)空間整體性較好，具有更好的抗震性能，一般來說，剪力墻結(jié)構(gòu)用鋼量也比框架-剪力墻結(jié)構(gòu)少。4） 結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)層墻柱比例接近4.0%，可使成本接近最優(yōu)。故要盡量控制標(biāo)準(zhǔn)層墻柱比例接近4.0%：標(biāo)準(zhǔn)層墻柱比例=A/S，其中A——標(biāo)準(zhǔn)層墻柱截面積之和；S——標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)面積，即除洞口外的結(jié)構(gòu)平面投影面積。3、 荷載與地震作用1） 荷載取值應(yīng)嚴(yán)格按照建筑做法及荷載規(guī)范取值，不允許無理由增大。2） 使用活荷載時(shí)應(yīng)按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的相關(guān)要求進(jìn)行折減。3） 計(jì)算墻荷載時(shí)要扣除門洞范圍內(nèi)的墻體荷載。4） 對于樓板荷載，因目前工程的常規(guī)做法是樓板底控制平整度，不抹灰直接刮膩?zhàn)?，因此?jì)算樓板荷載時(shí)不應(yīng)考慮板底抹灰荷載。5） 應(yīng)盡量采用輕質(zhì)高強(qiáng)的建筑材料，減輕建筑物自重，減小地震反應(yīng)和地震作用，減小基底應(yīng)力。4、 主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸構(gòu)造要求1） 因規(guī)范規(guī)定梁寬大于等于350mm時(shí)梁要做四肢箍，故梁截面寬度在配筋合理的情況下應(yīng)盡可能做到小于350mm，以減少箍筋用量。2） 因規(guī)范對寬扁梁及深梁的配筋計(jì)算和構(gòu)造都要從嚴(yán)要求，故框架梁盡可能不做寬扁梁及深梁。3） 因規(guī)范對短肢剪力墻及一字墻的設(shè)置構(gòu)造及配筋要求標(biāo)準(zhǔn)更高，故應(yīng)盡量避免采用大量采用短肢剪力墻及一字墻。4） 結(jié)構(gòu)板厚度：板厚應(yīng)盡量與板跨相匹配，一般取短跨的1/35?1/40即可，以適用經(jīng)濟(jì)配筋率。斜屋面下水平梁板的設(shè)置原則上不設(shè)水平梁板。如建筑要求設(shè)置，水平梁盡量設(shè)置在有墻處。5、 主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋及混凝土的選用原則1） 梁和豎向構(gòu)件:對于需要計(jì)算配筋的建議縱筋采用HRB400，箍筋采用HRB335；對于構(gòu)造配筋的構(gòu)件建議縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。豎向構(gòu)件的水平分布鋼筋采用HRB335。2） 板受力筋：對于需要計(jì)算配筋的建議采用 HRB400，對于構(gòu)造配筋的采用HRB335；受力鋼筋的鋼筋級別應(yīng)根據(jù)跨度大小，對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行多方案的經(jīng)濟(jì)比較后確定鋼筋級別。3） 構(gòu)造鋼筋：建議采用HPB235且按規(guī)范要求的最低標(biāo)準(zhǔn)取值即可。4） 混凝土：墻柱宜采用較高的混凝土強(qiáng)度等級，以減小截面及配筋，并應(yīng)從下到上逐漸遞減。因高標(biāo)號混凝土抗裂性較差，標(biāo)準(zhǔn)層梁板混凝土強(qiáng)度等級一般不應(yīng)大于C30，轉(zhuǎn)換層水平構(gòu)件一般不大于C40。6、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本控制的常用方法要判斷一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)合理，可以從以下幾個(gè)方面來判斷和加以控制：1） 豎向構(gòu)件的軸壓比（軸壓力/柱截面面積*柱混凝土抗壓強(qiáng)度）：軸壓比要盡量接近規(guī)范要求的限值，如軸壓比太小或太大，應(yīng)適當(dāng)減小或增大墻柱尺寸。2） 層間位移角（樓層層間最大位移與層高之比）：按規(guī)范剪力墻結(jié)構(gòu)不宜大于1/1000，框架結(jié)構(gòu)不宜大于1/550。計(jì)算結(jié)果一定要盡可能接近此限值，如計(jì)算結(jié)果太小，說明剛度太大，應(yīng)適當(dāng)減少墻肢數(shù)量或減短墻肢長度。3） 梁的配筋率應(yīng)盡量控制在0.8%?1.2%之間，墻、板的配筋率按規(guī)范的最小配筋率配置，如有不足部分另增加支座附加筋；柱的配筋率比規(guī)范要求的大15%?20%，以滿足經(jīng)濟(jì)配筋率的要求。4） 框架梁跨度大于4米時(shí)支座負(fù)筋不貫通，采用跨中小直徑架立筋與支座負(fù)筋搭接的型式，梁跨小于4米時(shí)可用支座負(fù)筋部分貫通全跨。5） 板的配筋采用分離式配筋，通長筋取構(gòu)造配筋率，不足部分采用支座附加筋。6） 柱的配筋率應(yīng)盡量控制在構(gòu)造配筋率附近，如配筋率太大或異常，應(yīng)適當(dāng)調(diào)大豎向構(gòu)件尺寸或調(diào)整豎向構(gòu)件布置。7） 實(shí)際配筋大小應(yīng)嚴(yán)格按照計(jì)算配筋取值，且實(shí)際配筋量不得大于計(jì)算配筋的5%。8） 板的分布筋建議按以下取值：當(dāng)板主筋直徑為06?010時(shí)板分布筋采用06@300，板主筋直徑為012時(shí)板分布筋采用06@250。四、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則1、 地下室結(jié)構(gòu)體系純地下室部分一般采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。地下室一般不設(shè)伸縮縫，超長地下室可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)設(shè)置后澆帶、加強(qiáng)帶。當(dāng)?shù)叵率遗c塔樓合并設(shè)計(jì)時(shí)，為了減少沉降差對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響，可在塔樓周邊設(shè)沉降后澆帶。當(dāng)?shù)叵率遗c塔樓差異沉降較大、設(shè)置沉降后澆帶不能解決問題時(shí)應(yīng)提出處理方案，必要時(shí)調(diào)整基礎(chǔ)方案，以減少差異沉降。2、 地下室距離周邊建筑物距離地下室盡量與塔樓合并設(shè)計(jì)，以減少基坑支護(hù)的費(fèi)用。盡量使地下室形狀規(guī)整，以減少外墻的長度，節(jié)省造價(jià)。3、 地下室結(jié)構(gòu)抗震等級對于抗震設(shè)防區(qū)，當(dāng)?shù)叵率遗c塔樓合并設(shè)計(jì)時(shí)，塔樓和塔樓外的地下室抗震等級應(yīng)分別考慮。4、 地下室柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)越小，結(jié)構(gòu)構(gòu)件（主要是梁板）配筋越小，梁高相應(yīng)較小，但停車效率會降低。結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置應(yīng)在柱跨和停車效率之間找到最佳平衡點(diǎn)。在方案階段，應(yīng)配合建筑專業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置。結(jié)構(gòu)布置原則：滿足建筑使用功能要求，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理?？蚣苤M量設(shè)計(jì)為偏長柱，柱長方向?yàn)檐囬L方向，柱寬不宜小于頂板梁寬。柱凈距須滿足集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)車位凈距要求。五級人防盡量按停放兩輛車設(shè)計(jì)柱跨，六級及非人防可按按停放3臺車設(shè)計(jì)柱跨。（其它參見附件2《住宅地下室建筑設(shè)計(jì)控制指引》）。6、地下室層高地下室層高會直接影響：①土石方工程量；②基坑支護(hù)投資；③豎向構(gòu)件如柱、擋土墻工程量；④抗浮設(shè)計(jì)成本。因此在滿足使用功能的前提下，盡量減少地下室的層高，將地下室成本控制在最優(yōu)。對于局部設(shè)備房，需要較高的凈空要求時(shí)，應(yīng)由結(jié)構(gòu)專業(yè)解決（頂板局部反梁、減小梁高、局部挖深等措施），不得因局部設(shè)備房凈空要求而增加整個(gè)地下室的層高。（參見附件2《住宅地下室建筑設(shè)計(jì)控制指引》）。7、 地下室結(jié)構(gòu)材料地下室混凝土強(qiáng)度不宜太高，混凝土強(qiáng)度太高，不僅成本增加，而且由于水化熱提高、不利于地下室裂縫控制?；炷翉?qiáng)度宜C30，不得高于C40。當(dāng)?shù)叵率遗c塔樓合并設(shè)置、且塔樓混凝土強(qiáng)度高于C40時(shí)，塔樓與純地下室部分混凝土強(qiáng)度應(yīng)分別取值。地下室維護(hù)結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)滿足抗?jié)B要求。按以往設(shè)計(jì)要求混凝土中一般要摻入微膨脹劑或者聚丙烯抗裂，但由于這些材料市場上良莠不齊且混凝土膨脹或抗裂效果無法量化檢測，另摻入微膨脹劑會不同程度地降低混凝土的強(qiáng)度，如果再養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，反而會增加地下室的裂縫產(chǎn)生。鑒于以上原因工程技術(shù)委員會要求地下室混凝土中嚴(yán)禁摻入微膨脹劑或者聚丙烯等抗裂材料。應(yīng)適當(dāng)設(shè)置后澆帶、加強(qiáng)帶，并加強(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)，以控制地下室裂縫。地下室構(gòu)件鋼筋強(qiáng)度應(yīng)按經(jīng)濟(jì)合理的原則設(shè)計(jì)。地下室底板、頂板板鋼筋建議采用HRB400鋼筋，對于板厚較薄、配筋較小者也可采用HPB335鋼筋。地下室梁縱筋建議采用HRB400鋼筋。柱、擋土墻縱筋采用HRB335鋼筋。梁柱箍筋采用HPB235鋼筋和HRB335鋼筋。8、 地下室設(shè)防水位地下室抗浮設(shè)防水位是影響地下室抗浮設(shè)計(jì)、底板厚度及配筋的關(guān)鍵因素，抗浮水位提高1米底板水壓反力增加10kPa?？垢∷蝗≈颠^高會增加結(jié)構(gòu)成本，取值過低可能埋下安全隱患，因此應(yīng)要求地勘單位嚴(yán)格根據(jù)地區(qū)水文資料、建筑周邊環(huán)境等因素確定合理的抗浮水位。當(dāng)條件允許時(shí)可以考慮采用排水措施降低抗浮水位。9、 地下室抗浮設(shè)計(jì)1）當(dāng)?shù)叵率抑亓啃∮诘装逅×r(shí)須進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)，一般有以下方案：①增加地下室重量抗??；②采用抗拔樁抗??；③采用抗拔錨桿抗浮。應(yīng)根據(jù)地下室埋深、設(shè)防水位、地質(zhì)情況、基礎(chǔ)型式綜合考慮，進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定最優(yōu)方案。上部重量與水浮力相差不多時(shí)可以采用增加地下室重量的方式進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)，相差較大時(shí)應(yīng)選擇抗拔樁或者抗拔錨桿等方案。如地下室層數(shù)多于兩層，采用降水方案對周邊樓盤影響有限，且物業(yè)能夠做到長期有序的管理，可采用降水措施降低水位，減少抗浮對設(shè)計(jì)的影響。10、 地下室底板結(jié)構(gòu)型式地下室底板結(jié)構(gòu)型式主要有有梁板式和無梁樓蓋式兩種，應(yīng)根據(jù)地下室埋深、地質(zhì)情況、設(shè)防水位、基礎(chǔ)型式等因素綜合比較確定。一般選取無梁樓蓋經(jīng)濟(jì)合理。對于柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或群樁基礎(chǔ)應(yīng)采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)型式，利用承臺作為無梁樓蓋的柱帽，可以充分發(fā)揮承臺作用。底板底鋼筋應(yīng)按通長底筋加支座短筋方式設(shè)置。11、 地下室頂板結(jié)構(gòu)型式1） 一般情況下，頂板采用梁板布置時(shí)，大體有四種布置型式：單向板布置、十字梁布置、井字梁布置和無梁樓蓋。a） 其中采用梁板型式時(shí)，結(jié)構(gòu)梁越高，梁鋼筋配置越少，頂板含鋼梁越少，但隨之而來的是地下室層高、擋土墻、柱高度相應(yīng)增加，土石方工程量增加，基坑支護(hù)費(fèi)用增加，抗浮設(shè)計(jì)水頭增加從而使地下室底板的板厚和配筋增加。此三種型式隨著頂板荷載的變化，其經(jīng)濟(jì)性也會發(fā)生變化。b