[求助]：16层办公楼如何设计

syb106

16层办公楼，地下一层，人防，7。5度区，地耐力很好，600KPa，拟采用框剪结构，柱网6X8m，筏板基础，有这么几个问题：
1、柱截面如何变，本人想每4层一变，是否频繁；
2、顶层有一18吨水箱，如何建模，是否有鞭稍效应；
3、混凝土强度是必要全取一样吗，C40在小城市能做吗；
4、剪力墙的布置有什么注意的地方没有，一般取多厚为宜；
5、结构为12mX72m，在长边1/3处设缝，基础一定要断开吗，我想基础连在一起，上边断开，建模认为上部为多塔，是否合理；
6、人防如何设计，地下室顶板厚250，而且密密麻麻设了许多道梁，有必要吗；
7、satwe计算时，选哪一种刚度，是剪切还是弯曲刚度，是用侧刚还是用总刚分析；
我刚从学校出来不久，第一次做这样的工程，请各位大师多多指教，谢谢了。

quqq00

1。截面变化过多，建议变三次或两次，本人认为两次就够了，剪力墙也够变；
2。顶层水箱等效成均布荷载输入就行了，可以按规范算，也可按经验取平均值放大；
3。建议混凝土下几层柱墙取C40，上部变成c30或渐变为c30，梁板混凝土不变，c40已不是甚麽高科技；
4。剪力墙布置尽量均匀，最好是对称布置，平面角部的剪力墙适当长一些，且形成带翼墙结构；单片剪力墙长度不宜太长，规范是8米，本人布置一般不超过6米，尤其不要出现结构中仅一两片墙体很长的情况；你的楼层并不太高，首先在满足层高要求的情况下，200或250都可能做下来，若墙体不多，300也不过分，可以算的看看；若有筒体，则在下几层可适当加厚，上部变截面；
5。看你的情况，沉降问题应该不严重，基础可不断开，可在施工中设后浇带解决混凝土收缩问题；但你所说的将上部作为多塔在概念上不对，你这种情况应该是将缝两边单独计算，否则计算的地震力、刚度信息及位移等都不对，若去审图，属重大错误；
6。6x8米的柱网，若是6级人防，设一道十字交叉次梁应该就够了，可以用小软件先估算一下就可以了，别忘了有材料超强系数；
7。satwe一般情况下使用剪切刚度，对着高规看看你的平面是否规则，若规则，楼面又无大洞，则去剪切刚度按侧刚计算每问题，否则应按总纲计算，且定义弹性楼板；

szxuzh

梁板混凝土标号，与同层墙、柱相同即可，如梁、柱标号不同节点处理不太好，主要是现在施工基本采用整层整浇，如标号不同施工太麻烦。

syb106

关于2，难道不考虑水箱的鞭稍效应了吗，一旦甩起来力是不很大，水箱结构的连接是不是应该特别注意一下；
关于5，我想在基础不断开，上部结构整体断开，这样为什么不能考虑成两个塔？那么什么情况下才能用到satwe中的多塔定义；如果分成两部分算，那么基础是不是也分成两部分了；那么既要上部结构分开建模，又要下部基础一体计算，这样的模型怎么建呀；
关于6，什么叫材料超强系数，什么时候用；
关于7，为什么要用弹性楼板，什么情况下用，satwe中如何定义；


因为结构平面立面较规则，所以不设防震缝，地基情况良好，沉降应该也比较均匀，所以不设沉降缝，如果加强外墙保温，顶层加温度钢筋，再设后浇带，这样不用设温度缝

以上是我的想法，不知可否解决设缝问题，请指教。
问题越来越多，请大侠莫烦，新手上路，多多关照，谢谢

Vane

结构方案建议：
一、关于上部主体结构：
1. 据原文，建筑基本尺寸：平面为12m×72m，拟用柱网6m×8m，建筑共16层，拟用框剪结构。综上所述，该建筑纵向9跨，横向2跨，估计建筑高度在60m左右（本建议按≤60m考虑，且该高度不含出屋面的小塔层，如与实际情况不符，请自行调整），由于建筑位于7度区，因此该建筑抗震等级为：框架三级，剪力墙二级。
2. 建议适当调整柱网尺寸，调整为：6m×7.2m，这样可使框架梁截面高度接近，有利风管布置（若采用中央空调及新风系统），另可有利开间内房间的划分及建筑立面的处理（主要影响点式窗的布置）。
3. 砼强度可全楼采用C30，若甲方较拮据，可考虑采用两个等级的砼。
4. 由于横向框架柱仅三排，抗震防线较弱，除增加横向剪力墙外建议将框架柱做成矩形，即柱高大于柱宽（此处的高、宽均指柱截面），以加强框架柱的横向抗弯、抗剪能力。上部结构中柱截面内收一至两次即可。
5. 除电梯（楼梯）间布置剪力墙外，剪力墙应尽量均匀、对称布置，且应避免出现短肢剪力墙。确定底部加强区：其高度可取墙肢总高的1/8和底部两层二者的较大值。确定墙厚：底部加强区不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16，且不应小于200mm；其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160mm。剪力墙的其他相关规定详见“混凝土规范”及“高规”。
6. 上部结构各层顶板，可于框架区格内添加双向次梁，使各区格形成3×3跨的小井梁，如此可减少楼板的厚度，并可无需为后砌隔墙的不规则布置而烦恼。布置次梁时应注意：尽量避免将次梁布置于框架梁的跨中。
7. 建筑长度已超过伸缩缝最大设置间距，但尚不属于“超长结构”，可不设伸缩逢（若建筑立面高度变化不大或无群房），可采用后浇带（注意后浇带的位置及封堵时间）解决超限问题。若建筑立面高度变化较大或有群房，建议设置抗震缝。
8. 可将水箱间、电梯机房、屋面冷却塔等荷载折算为均布荷载输入模型。
二、关于人防：
1. 人防结构布置应与建筑协调，若为单纯人防（建筑功能无特殊要求且为小开间）可将人防做成箱基；若人防为“平战结合”而需采用大空间，则可采用筏基，将上部结构的剪力墙“落地”，并将人防内的框架柱截面放大。
2. 从简化计算角度考虑，人防顶板应尽量少布梁，采用厚板；注意人防顶板上部覆土的厚度、临空墙、门框等的计算；人防砼强度不应过高（C30即可）。
3. 对于基础，若计算所得基底反力较大，而筏板阔底受限，建议采用“柱下墩式带肋筏板”，以减小基础反梁的净跨并有利抗冲切。
4. 地下室外维护墙的构造中应注意迎水面砼保护层厚度，及保护层的抗裂。
三、关于建模计算：
1. 对于计算模型应“因缝而论”：
a. 无缝时，整个建筑建一个模型即可，模型首层为地下室，建议不采用PKPM计算人防（PKPM计算人防漏洞较多），人防单算，即采用PKPM做整体计算时人防仅作为正常地下室；
b. 有缝时，按缝建模，即缝左、缝右各一个（若结构按缝对称，可仅建一个），模型首层即为建筑首层，人防单算。切忌模型“以人防为底按多塔计算”，多塔不是用缝分出来的。
2. 地下室外墙挡土应单独计算，PKPM对于该项指标的计算本人不敢恭维。
3. 模型数据请注意几点：
a. 特殊构件（角柱、连梁、不调幅梁等）、0.2Q、顶层小塔楼地震力放大等；
b. 若结构较规整可采用侧刚、不考虑耦联；若结构复杂应比较耦联、非耦联及总刚、侧刚的计算结果；
c. 注意薄弱层的验算。

脚踏实地

1.结构形式可行；
2.柱断面变化可以；
3.水箱可以按照荷载输入，严格意义上讲，屋顶水箱对于抗震是有利的；
4.建模时按照多塔输入问题不大，可以将相连的首层认为是嵌固点，地下室输为1层，如果3段间的荷载相差不多，基础可以不断开，这样与实际情况相符，并且可以接力运行JCCAD等程序；
5.不知你的人防是几级，因为人防荷载很大，又有防护要求，厚板应该能满足要求，加上梁以后，梁的配筋很大，而且影响净空，建议做大板；
6.如果机器可以的话，用总刚计算，12MX24M用刚性假定完全可以。当结构形式使得水平力不能很好传递的时候，考虑用弹性假定，如：大洞、细脖子、长板、平面特别不规则等等情况。
7.考虑温差影响，地下室顶板露于室外部分应采用外保温，以防开裂。

syb106

谢谢各位

大地

各位兄弟已经说得很多了，我也来说几句。
1.关于混凝土等级与柱截面的问题。
  我在做设计时，混凝土等级与柱截面的选择是息息相关的。对于这样的高层，柱截面往往是由轴压比来控制的，正是混凝土等级决定了柱截面。对于这样一个楼，我认为用到C40还是适当的。对柱截面的变化，我个人习惯，一般在主楼顶部柱收到500X500~600X600（如无建筑要求），按此情况，对柱截面进行变化，一般柱截面每次变化不宜大于100。混凝土等级，我信人认为还是应当有所变化。底部用到C40，顶部可用到C30或C25，关于梁板等级可比柱等级减一～二个级差，但此情况会对施工有较大影响，常有施工单位要求改成同一等级。你不妨如此考虑，设计时不按同一等级考虑，以免被人觉得有浪费之嫌，如施工单位提出异议，可由建设单位决定，此决定相关投资，能满足结构要求。
2.屋顶水箱，常见做法是折算成面载后输入的。从抗震角度来讲，正如楼上的兄弟所言是有利。其原因，水箱相当于一个减振器，箱内的水体运动是滞后于地震运动的。
3.关于剪力墙，提点与楼上兄弟不同的看法。短肢剪力墙，没有说应当避免，但短肢墙总是脆性加大，宜少出现为好，如有，应按规范要求校核总倾覆弯矩。
布置时，注间的几个问题，不宜出现一字墙，尽可能的要求带翼墙。建议不要出现长厚比大于8的剪力墙，这在抗震时，避免局部几个刚度大的构件承担过多的地震剪力。
对于这个一个两个方向平面尺寸有较大差异的工程，墙的布置，应多选择在短的方向，否则两个方向的刚度计算后会出现较大差异。
墙厚，我认为该楼并不算高，可以考虑大多数用250厚，局部可以考虑用到200厚，这由整体刚度计算确定。
4.对于建模，我认为楼上的几位都讲得很好，我只是补充一点，如按地下室顶板为嵌固，应按规范条文（见抗震规范和高规）进行加强处理。
5.关于缝，我不清楚楼主所说的平面尺寸是分缝后的情况还是分缝前的。如是分缝的，对于72m长度的建筑，应考虑设施工后浇带，后浇带注意事项，5楼的Vane已经讲了。
6.关于人防，我个人倾向于2楼quqq00的做法。人防计算是材料强度提高系数，见人防规范，混凝土为1.35，钢筋为1.5。仅用于人防荷载参与组合时。

另有一个想法，能否将工程的相关图纸和计算内容贴到论坛上来，让更多的朋友参与讨论和学习。

lnsylyh

不知你的工程在什么地方，如果外墙，屋面的保温做的好，并采取有效的措施72米长不一定非的设缝，但应注意纵向的剪力墙不应该设在端跨。
如果设缝了，我认为应该两各塔楼一起计算，SATW中的刚度是分塔楼给的，对刚度计算是正确的，但同时应每个塔楼分开了算一回，以准确的计算各塔楼的周期与震型的合理性。
剪力墙的布置一定注意不要造成刚度的偏心，我曾经做过一个20层的框剪综合楼，交通核放在了角部，结果费了好大的力气才把刚心调过来，而且用了劲性混凝土柱，及厚型剪力墙。
  至于剪力墙的厚度，我看依层高按加强区及非加强区的规范最小厚度即可，没必要做的太厚，对于电梯井道的分隔墙我看就不要变截面了，也不是说要从下到上的都按加强区的厚度取，可以仅做200厚或250厚到顶，加强区不满足最小厚度的要求，可按规范附录中的规定验算墙的稳定吗！！！

ZHDDONG

关于7可以参考SATWE说明书第140页，框架结构以剪切变形为主，剪力墙以剪弯变形为主。我以为附录E。0。1应用于转换层结构，第三种平均剪切刚度适用于沿竖向的侧向刚度不规则的结构，其它都可用剪弯刚度。

sunhuyi

看了各位大侠讨论受益非浅，谢谢。