深圳某中学结构初步设计概述

摘要：大跨度体育馆跨度23m的大梁，数量少，预应力单位造价高；根据建筑平面的特点，考虑到结构抗震和温度收缩的需要，将结构体系分为两部分。

中图分类号： TU723 文献标识码： A 文章编号：

工程概况

该项目位于深圳市。总建筑面积约31236.28㎡；其中：地下建筑面积3830.24㎡，地上建筑面积27406.04㎡。地上六层，为教学用房与办公及辅助，地下一层，功能为停车库。主体结构形式分为框架—剪力墙体系和框架体系两部分。

专家意见执行情况

2.1本工程仅六层框架，桩基无必要进入中风化层。无必要穿过4m~10m厚的强风化层进入中风化层进入一倍桩径。本工程桩基完全可以置放强风化层，以节约造价和工期。

执行情况：经对比本工程选用一柱一桩的钻（冲）孔灌注桩基础，本工程地下室范围占约50%的桩数，以处于地下室范围的地勘7-7剖面（2013年1月《**中学岩土工程勘察报告》）为例，若以强风化层底做持力层，极端情况桩长约14~16.5m，该范围5根柱荷载在7900kN左右，单桩不能满足承载力要求，若采用多桩造价更高，工期更长。综合判定以中风化做持力层较有优势。

2.2大跨度体育馆跨度23m的大梁，采用预应力钢筋混凝土大梁是可行的，但会遇到大梁数量少，预应力单位造价高，施工模板会产生巨额模板措施费等。建议对大跨度梁进行多方案技术、经济分析，再确定施工图方案。

执行情况：同意专家意见，施工图拟采用普通密肋梁板楼盖结构体系。

建筑结构安全等级和设计使用年限

注：抗震构造措施提高一度设计。

工程地质条件

根据***公司2013年1月提供的《***中学岩土工程勘察报告》进行结构初步设计。

本工程地质条件如下：

场地、地形

拟建场地地貌为低台地地貌，场地平整；地面高程介于9.52～12.38m之间，高差2.86m。

地层土质概述

根据钻探揭露，场地内分布的地层按地质成因划分自上而下分别为：人工填土①、碎石混砂②-1、砂混碎石②-2、粘土混碎石②-3、砂质粘性土③、全风化花岗岩④-1、强风化花岗岩④-2、中风化花岗岩④-3、微风化花岗岩④-4等。

地下水情况

本工程勘察期间，地下水水位高程介于5.48~8.12m。受大气降水影响，水位变化因季节而异，变化幅度约为1~2m。场地环境类型为Ⅱ类，水对混凝土结构具弱腐蚀性；水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性，在长期浸水条件下具微腐蚀性，在干湿交替环境下具微腐蚀性。

地下室设防抗浮水位：绝对标高9.50m。

岩土层的主要物理力学参数

岩土层的主要物理力学参数建议值

桩基础设计参数建议

注：1、qsik为桩的极限侧阻力标准值；qpk为桩的极限端阻力标准值。

本工的±0.000相对绝对标高为13.600m。

设计依据及设计标准

本工程遵循的标准、规范、规程、规定及规程

建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）

混凝土结构设计规范GB50010-2012

建筑抗震设计规范GB50011-2011

钢结构设计规范GB50017-2003

人民防空地下室设计规范GB50038-2005

建筑地基基础设计规范GB50007-2011

高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010

建筑桩基技术规范JGJ94-2008

砌体结构技术规范GB50003-2011

混凝土结构加固设计规范 GB50367-2006

岩土工程勘察规范GB50021-2001（2009年版）

建筑地基处理技术规范JGJ79-2002

其他国家现行标准、规范及规程

活荷载标准值

其他未注明按实际考虑。

人防地下室等效静荷载标准值

地基基础

基础底板标高分别落在碎石砂混②-1、砂混碎石②-2和杂填土上，以上两层土的天然地基承载力偏低，均不能满足上部结构的需要，故需考虑采用桩基础。经过经济性和安全性综合比较，若采用施工速度快、价格较低廉的钢筋混凝土预应力管桩，由于场地土存在有较厚的砂混碎石、碎石混砂和粘土混碎石等土层，静压桩工艺压桩困难，打桩工艺由于噪声太大，影响周围学校、民宅；若采用人工挖孔灌注桩，其优点是单方造价低，施工速度快，缺点是桩径须不得小于等于1.2米，总的混凝土用量较多，且桩顶部位有4米左右的碎石混沙层，其与盐田河水相连，容易塌方，对人员作业造成一定的危险性；综合对比拟采用钻（冲）孔灌注桩。

由于上部建筑为连体建筑，且体型复杂，对沉降要求较高，故灌注桩持力层选定为中风化花岗岩层-3，入岩深度不小于1倍的桩径，桩长约13~22米，桩径为800、1000、1200和1500四种。

地下室防水底板分为400mm和250mm两种厚度。

桩基参数表

结构选型

6.1根据建筑平面的特点，考虑到结构抗震和温度收缩的需要，将结构体系分为两部分，以变形缝为分界线，一部分采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，一部分采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。

结构抗震等级为：框架二级、剪力墙二级。

6.2楼盖体系

普通教室及办公室采用一般的主次梁楼盖体系。篮球场、阶梯教室及电教室采用普通密肋梁板楼盖结构体系。

整体计算分析

本工程采用中国建筑科学研究院PK.PMCAD工程部编制的结构分析程序《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》（2012年6月版）进行结构分析。上部结构的嵌固点为基础顶面。

主要结果:周期、位移、楼板舒适度满足规范要求。

基础计算

本工程基础设计采用北京理正工具6.5计算。

主要构件的混凝土强度等级

混凝土的环境类别

地下室底板、外墙、有覆土的地下室顶板，其他和土壤接触的构件、水池、积水坑等定义为三类；其余部分定义为一类。

建筑材料

12.1钢材

钢筋：HPB300钢筋和HRB400E钢筋

型钢、钢板：Q235A钢。

12.2焊条

HPB300钢筋、Q235A钢焊接，用E43系列

HRB400钢筋，用E50系列

12.3砌块和砂浆

地上：混凝土加气混凝土砌块（容重不大于7.5kN/m3）强度MU7.5，混合砂浆强度M5.0。

地下：灰砂砖强度MU10，水泥砂浆强度Mb7.5。