某公寓结构设计中的若干问题思维导图

本工程地下两层深9.0m，地下二层为战时人防地下室；地上二十八层，出屋顶四层，共计三十四层，其中裙楼四层，一至三层为商场，四层为写字楼使用的多功能大厅及其它房间，五层为设备层及屋顶平台花园六～二十八层为标准写字楼，屋顶上四层分别为设备用房和高位水池。占地面积为6343.75平方米，总建筑面积72290平方米，标准层面积为1559.5平方米，大楼总高度122.1米。

根据地质勘查报告，本工程地质自上而下分为两部分，上部为第四系的人工堆积，冲击，残积土层，下部为白恶系上统大朗山组黄花岗段的沉积基岩，其岩性可分为粉砂质泥岩（含砾），泥质粉砂岩，砾岩等，基岩部分的一般规律是随着深度的增加而风化程度减弱，岩面强度增大，微风化带岩体较完整，整体稳定性可靠，一般埋深20.30~30.20m ，桩端承载力标准值0.5mpa.据此，结合本工程的荷载要求，采用人工挖桩基础，以微风化岩为持力层，周边采用一柱一桩，核心筒则采用大底板加群桩，最大桩径为3000.

结构按7度地震设防，筒体与框架的抗震等级为二级，地基类别2类，基本风荷0.45kN/平方米。本工程主楼采用框架和筒体协同工作体系（框-筒结构），主楼中部（楼梯间和电梯间）纵横向剪力的墙组成抵抗纵横向剪力的核心筒。裙房采用框架结构，在主楼和裙楼房间加后浇带。地下室至五层为普通砼梁板结构，六~二十八层受层高限制，采用后张无粘结预应力宽扁梁结构，楼板为普通钢筋砼板。本工程结构计算程序采用TBSA4.2软件。

二、结构设计新技术

本工程结构设计的最大特点是在七～二十九层采用了后张无粘结预应力宽扁梁结构。设计思路如下：

A、无粘结预应力筋主要用于平衡楼板和扁梁自重，并满足梁的抗裂度及变形要求。

B、为保证构件延性，按照《无粘结预应力砼结构技术规程》梁内配置适当普通钢筋。

C、耐火极限为两小时，无粘结预应力筋的保护层厚度不小于40mm.

楼板厚150mm，扁梁尺寸bxh=1000x500（1500×500），计算模型取柱与扁梁组成的刚架，并假定扁梁与内筒连接为固接，扁梁截面为T形。

楼板、扁梁的砼为C35，扁梁采用无粘结预应力砼结构体系，无粘结预应力筋为7f5钢丝束，抗拉强度标准值为1570Mpa，普通钢筋采用II级螺纹钢，锚固体系采用中国建筑科学研究院的无粘结预应力锚固体系。张拉控制应力取scon=0.7×1570=1099mpa， 张拉时超张拉到1.03scon=1132mpa，同时采用张拉力与伸长值双控制。

抗裂验算根据《无粘结预应力砼结构技术规程》要求，扁梁按二级裂等级设计，适当放松；强度验算中，外荷载在扁梁内产生的弯矩取TBSA程序内力组合结果并考虑预尖力产生的次弯矩。

当对扁梁施加预应力是，柱中的轴向压力很小，因此对柱子要进行大偏压或纯弯强度绝对值算，并在柱子强度设计的荷载组合中考虑次内力的影响。

扁梁采用单根无粘结预期应力筋张锚体系QMU，张拉端为夹片式错具，固定端为挤压锚具，任取一根典型扁梁。

五层楼面亦即裙楼天面，其建筑使用功能较多，有屋顶花园、光棚，还有游泳池及更衣室等，楼面标高变化多，荷载大。另外分别有两根16M跨和两根20M跨框架梁，由于承受荷载很大，经TBSA程序计算，梁端弯矩过大，按普通钢筋配已严重超筋，为了解决这个能量，经研究决定将个四根梁改为型钠砼梁，由此梁两端的柱相应也改为型钢砼柱，以便于梁柱节点连接，普通砼中局部采用型钢砼组合结构，给设计和施工带来了一定的麻烦，但我们最终成功发解决了这两者之间复杂的节点构造成。型钢砼梁与型钢砼柱及普通砼框及普通砼框架梁的节点连接，非常复杂，纵筋、箍筋和腰筋交错，而且框架梁1与型钢砼梁与型钢砼柱顶面标高不同，如果按原设计框架梁1的纵筋全部焊接在型钢柱的翼缘上，纵筋过于密集，将造成框架梁1的纵筋施工无法顺利进行，达不到设计强度要求，所以我们将框架梁1的截面由原来的300×800改为500×800顶部的纵筋全部越过型钢柱焊接在型钢梁翼缘上，对底部的纵筋，如果焊在型钢柱的翼缘上，为仰焊，且此节点钢筋密集，不方便焊接施工，质量很难保证，所以在底纵筋与型钢柱连接处焊接一块钢托，纵筋直接平焊在钢托上即可，为防止与钢托焊接处，型钢受削弱，在此处增设三角形加劲板，加劲板与框架梁1的底纵筋平齐。

三、新材料

地下室防水工程中，改变了传统的柔性防水做法，采用了建设部国家科委一九九三年、一九九五年国家级科技成果重点推广的新型刚性防水材料，即广西大新建材化工总厂生产的无机铝盐防水剂，达到了刚性防水的目的，该项产品是多功能系列防水材料，具有微膨胀、减水、缓凝、提高抗压强度，节约水泥用量，降低砼水化热等功能，本工程采用的无机铝盐防水剂BSⅡ型，是一种砼结构自身防水材料，在具体施工过程中，特点如下：