结构设计篇
一、设计依据
本工程结构设计主要遵照下列现行国家、行业和地方规范及规程:
1、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068—2001）
2、《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001）
3、《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）
4、《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001）
5、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）
6、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2002）
7、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95）2001年版
8、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）
9、工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）2002年版
10、《人民防空地下室设计规范》 （GB 50038-94）(2003年版)
二、工程概况
本工程位于湖南省常德市，总建筑面积约 4.5 万平方米。本工程设有一层地下室，底板面标高为－4.50 m，为停车库及设备用房（战时为六级人防地下室）。地面以上按建筑功能分为写字楼和住宅两个塔楼，并设置四层裙楼及一层架空层。写字楼地面以上17层，主要屋面高度为61.70m，呈椭圆形平面布置；酒店地面以上27层，主要屋面高度为88.10m。
三、结构设计
3.1 《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068-2001），本工程结构的设计使用年限为50年。
3.2本工程建筑结构安全等级为二级，结构重要性系数γo=1.0。
3.3抗震设防
3.3.1根据《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-95)，本工程抗震设防类别为丙类。
3.3.2 根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，本工程所在地区抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第1组，基本加速度值为0.10g，按7度抗震构造措施设防。
3.4 本工程混凝土受弯构件最大挠度控制值。
构件类别
| 梁、楼板、楼梯
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| Lo＜7m
| 7m≤Lo≤9m
| Lo＞9m
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挠度限值
| Lo/200
| Lo/250
| Lo/300
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注：1、表中L o为构件的计算跨度；
2、悬臂构件的挠度限值Lo为实际悬臂梁长度的2倍。
3.5混凝土构件环境类别：本工程与水及土壤直接接触的混凝土结构构件的环境类别为二a类，其余混凝土构件的环境类别为一类，相应混凝土结构的裂缝控制等级为三级（ωlim=0.2mm及0.3mm）。
3.6 结构混凝土耐久性要求：
环境类别
| 最大水灰比
| 最小水泥用量(kg/m3)
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| 最大氯离子含量（占水泥用量的百分率）%
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| 最大碱含量kN/m3
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| 普通构件
| 预应力构件
| 普通构件
| 预应力构件
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一
| 0.65
| 225
| 300
| 1.0
| 0.06
| 不限制
|
二（a）
| 0.6
| 250
| 300
| 0.3
| 0.06
| 3.0
|
注：当使用非碱活性骨料时，混凝土中的碱含量不限制。
3.7 建筑物的耐火等级为一级。
四. 荷载取值
4.1 风荷载
根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），本地区50年重现期风荷载基本风压值W0=0.3KN/m2，按《高规》JGJ3-2002第3.2.2 条：对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用，因本建筑高度超过60米，故按100年重现期风压采用W0=0.35KN/m2。地面的粗糙度为C类，风载体形系数取μS=1.4，风载风振系数和风压高度变化系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）要求取值。
4.2 楼层部位使用功能活荷载标准值：
序号
| 使用部位
| 活荷载标准值(KPa)
| 备注
|
1
| 地下停车库及车道
| 4.0
| 小汽车车库
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2
| 冷库、库房
| 5.0
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3
| 发电机房
| 6.0
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4
| 配电房
| 6.0
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5
| 水泵房
| 6.0
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6
| 变压器房
| 6.0
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7
| 空调机房
| 6.0
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8
| 公共卫生间
| 8.0
| 有分隔的蹲厕
|
9
| 外挑阳台
| 2.5
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10
| 餐厅
| 2.5
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11
| 公共洗衣房
| 3.0
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12
| 商场、展览厅
| 3.5
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13
| 礼堂、娱乐室
| 3.0
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14
| 贮藏室
| 5.0
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15
| 会议室
| 2.0
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16
| 消防楼梯
| 3.5
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17
| 办公
| 2.0
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18
| 走廊、电梯厅
| 2.5
|
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19
| 卫生间
| 2.0
|
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20
| 屋顶花园
| 3.0
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21
| 地下室周边地面活荷载
| 10.0
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注：人防地下室底板、顶板及侧壁荷载按《人民防空地下室设计规范》 （GB 50038-94）(2003年版)取值。
五、结构设计
1．结构布置
本工程采用框架剪力墙结构体系，其中裙楼以住宅及写字楼塔楼电梯间为主核心筒，楼梯间为若干个小型剪力墙筒体，其余位置布置框架柱，柱距7.2～9.8m。通过调整筒体剪力墙厚度和增减剪力墙数量，使主楼的形心与刚心重合，避免结构产生较大的扭转。住宅塔楼为保证建筑功能，采用框支剪力墙结构，并于六层平面设置结构转换层，住宅上部标准层采用剪力墙结构，剪力墙布置考虑建筑功能，可保证两户打通的需要。
本工程地下室不设防震缝，裙楼于住宅塔楼柱外侧设置防震缝一道，兼作温度缝，缝宽300mm。
由于住宅转换层楼层标高为22.1m，属于超限高层抗震设防范围，故工程转换层及框支柱抗震等级均为特一级。
其余结构抗震等级。
住宅剪力墙：底部加强区：一级；其余部位：二级
写字楼剪力墙：二级
框架柱：二级
2、截面设计及材料选用
1）剪力墙厚度：核心筒外墙：地下一层： 400（住宅）、350(写字楼)
首层～五层：400（住宅）、350(写字楼)
六层及以上各层：350、300、250
核心筒内墙：地下一～五层： 250、200
六层及以上各层：200
其余剪力墙：300、250
2）柱尺寸：
裙楼柱：地下一层：600×600，800×800
首层～五层：600×600，500×500
塔楼柱（写字楼）：地下一层～五层： 1000×1000
六层及以上各层： 800×800，600×600
塔楼柱（住宅框支柱）：地下一层～五层： 1000×1000
3）板厚：地下一层底板厚：250mm
首层板厚：150mm
侧壁板：地下一层250mm
转换层板厚：200mm
裙楼（二～五层）板厚：120mm
标准层板厚：100mm，110mm
屋面层板厚：150mm
4)梁截面：地下一层：框架梁：350×800，300×700
次梁：300×600，300×700
首层～五层：框架梁：300×700，300×800
次梁：200×500，200×600
转换层： 框架梁：800×1500，1100×1500
次梁：300×600，300×700
标准层及屋面层：框架梁：300×700，250×600，200×600
次梁：200×500，200×400
5）砼强度等级：
剪力墙、柱：地下一层 C50
二～五层 C45
五～十一层 C35
十二～十七层 C30
十八层以上 C25
梁、板：地下一层、首层 C30
转换层 C40
二～五层： C30
六～十七层： C30
十八层～屋面： C25
3、地基基础设计
由于欠缺地质资料，目前尚不能对地基基础设计作出肯定的方案。根据本工程的实际基底反力情况，如地质情况较好，则采用人工挖孔灌注桩是经济的。如岩层埋深很深，则可考虑做冲、钻孔灌注桩基础，并考虑底板的共同受力，采用桩筏基础；或直接采用筏板基础。
4、结构电算
本工程采用PKPM《高层建筑结构空间有限元分析SATWE》(新规范版)进行结构整体电算，并作为结构施工图的依据；同时采用TBSA5.0进行计算比较，作为电算复核的工具。
五、结构采用先进技术
1、采用新型轻质墙体材料
本工程拟采用容重<<>11kN/m3的轻质墙材作为非承重的分户、分室、厨厕隔墙（机房隔墙除外），控制及减轻建筑物总自重，并由此控制各层楼板和构件钢筋含量。
2、合理采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋
Ⅲ级钢筋的强度设计值360N/mm2，Ⅱ级钢筋的强度设计值300N/mm2，盘圆钢筋的强度设计值210N/mm2，在板钢筋及梁柱箍筋中合理采用Ⅱ级钢筋，同时在梁柱主筋中合理采用Ⅲ级钢筋可提高钢筋强度设计值，减少钢筋用量，降低构件最小配筋率或体积配箍率，达到节约工程投资的目的。
六、节约工程造价的措施
1、精心设计、优化结构、降低造价
在设计过程中，合理确定各构件的截面尺寸，使绝大部分构件以合理经济的指标进行设计，如楼板厚度的选择对结构造价影响较大，因此需在设计中以满足强度与刚度要求的情况下选取较小的厚度，同时与各设备专业密切配合，只在局部埋设暗管的部位增加板厚，避免为设计便利而增加构件尺寸的情况。
2、采用高强度钢筋替换低强度的钢筋
如前所述，采用二、三级钢筋代替一、二级钢筋用于楼板配筋、梁、柱箍筋，可减小用钢量约20%，有效地节约成本。
3、 合理选用基础方案与基坑支护方案
现甲方未提供准确的地质资料，故基础方案和基坑支护方案仅为初步方案。由于基础及基坑支护的造价在结构工程中占有很大部分，对工程造价的影响也较大。因此，在设计过程中，我们将进行基础设计与基坑支护设计多方案经济比较，从而选取较为经济的方案进行设计。
4、采用根据弯矩包络图设计的方法进行梁配筋
由于现在运用的计算机结构计算软件多数采用空间杆系计算方法，计算结果及配筋未考虑框架柱支座宽度的影响。若考虑此影响框架梁面钢筋的配筋可以适当减少。采用弯矩包络图设计的方法可考虑此因素。同时在钢筋截断位置的确定上可以进一步优化。
给排水系统
一.设计依据
1、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
2、《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997年版）
3、《室外给水设计规范》GBJ13-86（1997年版）
4、《高层民用建筑设计防火规范》GBJ50045－95（2001年版）
5、《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（1997年版）
6、《自动喷水灭火系统计规范》GB50084-2001
7、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97
二.给水系统
水源：
水源取自市政给水管网。在首层设总水表计量整栋大厦的生活用水及消防用水。
用水量
住宅按350 L/.人d计，最高日用水量为2735.4 m3/d
学校按40 m3/.人d计，最高日用水量100m3/d；
三.排水系统
1、雨、污水分别排入市政分流的管网。
2、污水量
本工程排水量为生活给水量的90%，即2551.9m3/d。
3、污水系统
采用粪便污水与生活废水分流系统，立管排至首层接入室外化粪池和排水井。食堂厨房排水经隔油池处理后，排入市政污水管网。
4、雨水系统
采用雨、污分流系统，屋面雨水由雨水立管直接引至建筑物外雨水井，然后与地面雨水口汇集的雨水一起排入市政雨水管网。
5、管材
室内排水管：均采用UPVC排水塑料管。室外埋地排水管 采用HDPE排水塑料管。
四.消防给水及消防设备
1．消防水源由市政给水管网提供
2．消防水量
a) 按《高层民用建筑设计防火规范》和《自动喷水灭火系统设计规范》住宅部分消防水量为：
室内消火栓用水量为：20l/s，火灾用水时间为2小时。
室外消火栓用水量为：30l/s
自动喷水灭火系统用水量：21.3l/s，火灾用水时间为1小时。
一次火灾消防用水量为221m3/h。
b) 按《建筑设计防火规范》学校部分消防水量为：
室内消火栓用水量为：15l/s，火灾用水时间为2小时。
室外消火栓用水量为：30l/s
一次火灾消防用水量为108m3/h。
3．消火栓系统
a) 室内消火栓
室内消火栓系统水源由室内消防水池提供。每股水柱流量为5 l/s，间距不超过30m，并保证两股水柱同时达到室内任何部位,消防箱内配SN65消火栓一个，φ65口经水带二