第四章结构设计一、设计依据：1.本工程设计所采用的设计规范、规程《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版)《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008《建筑地基基础设计规范》 DBJ50-047-2006(重庆市工程建设标准)《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002《建筑边坡工程技术规范》 GB50330-2002《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》 JGJ95-2003《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2003《钢筋机械连接通用技术规程》 JGJ107-2003《住宅建筑规范》 GB50368-200512.在正常使用条件下,本工程结构设计使用年限为50年.3.自然条件○1基本风压值W O=0.40kN/m2（建筑高度不大于60米时），地面粗糙度B类，风荷载体型系数、风压高度变化系数、风压高度变化修正系数及高度Z处的风振系数均按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001(2006年版)选用。

②不考虑积雪荷载③地震作用：根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010版中附录A(我国主要城镇设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组)及当地抗震设防区划的划分规定，拟建工程的所在地（重庆）的抗震设防烈度为六度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，建筑结构阻尼比为0.05，多遇地震水平地震影响系数最大值为0.04。

○4地勘：根据《融汇半岛国际学校工程地质勘察报告》教学楼、风雨操场/食堂均的场地类别均为I类，设计特征周期为0.25S，宿舍楼场地类别为II类，设计特征周期为0.35s。

二、设计安全标准：1、建筑结构安全等级：根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001，本工程建筑结构2的安全等级为二级。

2.地基基础设计等级：根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，本工程各楼栋地基基础的设计等级为丙级。

3.建筑抗震设防类别：根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008以及中国地震局文件《关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知》，本工程各子项均为重点设防类（乙类），地震动峰值加速度0.05g提高至0.10g，即按7度（0.10g）计算地震作用，按7度采取抗震措施。

4.地下室侧墙（侧壁）抗渗等级：根据《地下工程防水技术规范》GB50108-2008，本工程地下室侧墙（侧壁）抗渗等级P6。

5.建筑防火分类等级与耐火等级：本工程，耐火等级均为一级。

三、场地分析和地勘报告：根据中国建筑西南勘察设计研究院2011年09月提供的《融汇半岛国际学校工程地质勘察报告》，拟建场地重要性等级为二级，场地（复杂程度）等级为中等复杂；地基（复杂程度）等级均为二级，故岩土工程勘察等级属一级。

其它主要勘察结果如下：1.地貌、地质构造场地位于重庆市巴南区李家沱组团兴建融汇半岛，西侧邻近在建的融汇半岛七期工程。

为浅丘剥蚀地貌，场地地面高程216.28～235.98，最大高差19.70m。

场地地形总体上是南西侧高，北东侧低，根据区域地质资料，场地位于南温泉背斜西翼，岩层呈单斜产出，倾向250度，倾角8度。

经地质调查和钻探揭露场区周围无断层及构造破碎带通过，基岩构造裂隙不发育。

在基岩露头上测得2组构3造裂隙：①181°∠55°, 裂隙延伸0.5～2m，间距约7m，裂隙张开1~3mm，裂面平直，无充填，无胶结，结合程度差，均属硬性结构面。

②278°∠67°，裂隙延伸0.3～2m，间距约2～5m。

裂隙张开1~3mm，无充填，裂面较粗糙，无充填物，无胶结。

结合程度差，均属硬性结构面。

场地未见滑坡、断层、泥石流、崩塌、岩溶等不良工程地质作用, 地质构造简单。

2.水文地质情况场地内现状地形高差较大，总体地形呈南西侧高，北东侧低，场地北西约3Km即为当地区域最低侵蚀基准面——长江,受长江的切割控制，拟建场地处于区域地下水的疏干排泄区，场地范围内地下水位埋深较大。

场区地表水、大气降水分别顺斜坡汇集于场地较低的北西侧并沿邻近道路的排水沟排出场地外。

泥岩的透水性和赋水性均较弱，为相对的隔水层;人工填土层为透水层，砂岩为含水层但是较致密富水性差。

因此，拟建场地地下水主要受地形地貌控制，在场地的低洼处赋存有第四系松散岩类孔隙水(上层滞水)和顶部基岩网状风化裂隙水，含水量小且随季节变化大，雨季有水，旱季干枯。

场地地表水主要受大气降水及周边居民生产生活用水的补给。

根据钻孔施钻完毕后24小时对终孔水位及各孔水位动态变化的观测,发现各孔终孔水位在施工完毕后均处于下降,而且各孔之水位下降的幅度大小不一,观测一段时间后各孔最后均为干孔,说明拟建场地地下水水位埋深大，在钻探期间的深度范围内无地下水存在，场地地下水贫乏,水文地质条件简单。

但雨季施工时，由于场地的低洼沟谷地带具备汇水条件，施工时应采取相应的排水措施。

场地四周无工业污染，根据地区经验及场地周边环境调查资料，场地内地下水对建筑材料腐蚀性为微腐蚀性，土对建筑材料腐蚀性为微腐蚀性。

43.不良地质情况经对场区实地调查和钻探结果，未发现崩塌、滑坡、断层、泥石流等不良地质现象。

按设计地平高程和地下车库高程平场开挖后，将形成多段环境边坡和基坑边坡，当对各段边坡治理稳定后，适宜修建拟定的建筑物。

4.岩体分类根据野外钻探岩芯和室内岩石试验成果：强风化带泥岩岩体破碎，岩质极软，岩体基本质量等级为V级；中风化带泥岩岩体较完整，岩质极软，岩体基本质量等级为V级；中等风化泥岩的天然抗压强度标准值为3.40MPa。

强风化带砂岩岩体破碎，岩质较软，岩体基本质量等级为V级；中风化带砂岩岩体较完整，岩质较软，岩体基本质量等级为Ⅳ级；中等风化砂岩的饱和抗压强度标准值为22.0MPa。

5.边坡建议、评价平基后，场地内将形成多段环境边坡及基坑边坡。

建议基坑边坡开挖时，分段跳槽开挖，且及时支护。

由于边坡无放坡条件，建议先支护边坡，后进行主体工程施工。

利用桩板式挡墙或岩石锚杆挡墙或剪力墙对边坡进行永久性支挡。

开挖边坡时应禁止在边坡顶部及周围堆填等加载。

基础位于边坡附近时应穿越边坡的潜在破裂面以下。

同时坡顶作好截排水措施，防止水进入裂隙面。

边坡治理设计、开挖施工时应考虑该相邻建筑物的影响，保证相邻建筑物与拟开挖线之间的合理间距。

在基坑开挖时应做好该临近建筑物的变形观测，及时作好临时支护措施，同时做好坡顶排水工作。

6.基础持力层选择场区上覆素填土和粉质粘土分布不均匀，物理力学性质差，承载力低，不5能满足拟建物荷载对地基强度的要求，不宜直接选作基础持力层。

基岩强风化层，力学性质不稳定，分布不均匀，故也不宜选作基础持力层。

中等风化基岩岩体较完整，岩石强度较高，分布稳定，是拟建物理想的基础持力层。

7.承载力汇总地基承载力特征值汇总表（kPa）岩石单轴抗压强度标准值frk取值汇总表（MPa）拟建物采用桩基础时，可按《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）第5.3.9条进行计算。

四、主要荷载（作用）取值：① 楼（屋）面活荷载、特殊设备荷载：教学楼、风雨操场/食堂、宿舍楼:6商业、车库:②水箱及其它设备按实际荷载计算；③室外地面(地下室顶板)活荷载标准值按4kN/m2考虑，消防通道除外（消防通道按实际荷载考虑）；④施工检修荷载1.0 kN，阳台栏杆水平荷载0.5 kN/m⑤其它荷载按现行建筑结构荷载规范取用，各种轻质隔墙荷载根据实际采用情况按荷载规范取用。

五、地基基础及环境设计：1、持力层的选用：根据地勘建议，本工程以中风化基岩（较大部分为中风化泥）作为基础持力层。

基岩的强度指标：中风化泥天然单轴抗压强度标准值： 3.4 MPa；中风化泥岩地基承载力特征值： 1190KPa；2、基础选型:根据中风化基岩覆盖层厚度和地勘建议，拟采用如下基础形式：1）.教学楼、风雨操场/食堂，拟采用柱下嵌岩独基、墙下嵌岩槽基；2）.宿舍楼拟采用人工挖孔嵌岩桩（或墩），在桩基范围设置地梁以增加基础的整体性。

3、环境及挡墙：拟建场地属于浅丘剥蚀地貌。

地块总体呈不规则的扇形。

场地北则、东侧和南侧为小区道路。

西侧邻近在建的融汇半岛七期工程。

场地地形总体上是南西侧高，北东侧低，地形坡角一般5°～10°，局部坡角大于30°，最低点位7于地块东侧，地面高程216.28m，最高点位于场地南西侧斜坡顶部，地面高程235.98m，地形相对高差约19.70m。

平场完成后，教学楼与相邻地块间高差约7米采用放坡和加设环境挡墙，宿舍楼与道路高差约4米，采用放坡和加设环境挡墙。

本工程主要采取挡墙与结构主体脱开，形成环境挡墙的方式来处理高差问题。

环境挡墙均为重力式挡墙，挡墙设计时充分考虑岩石的完整性，以节约材料，故施工开挖过程中务必保持岩体完整性，施工期间做好排水工作。

施工前应合理安排环境边坡治理与主体结构施工的前后顺序，工程施工必须坚持先支护、后主体的原则；凡边坡支护未完成，或达不到设计要求的，不得进行场地建筑物的施工。

对于高边坡工程，必须遵循"动态设计，逆作法、信息法施工"原则。

在施工过程中若发现设计与实际情况存在差异时，应及时反馈信息，以利尽快修改设计，保证安全和工期。

施工过程中应做好对边坡的变形和位移监测，避免工程事故的发生。

场地平整时应采取措施保证岩体的完整性，避免削弱边坡或基坑的安全度，对既有建筑、管线及道路需采取保护措施。

六、上部结构及地下室结构方案1.本工程各栋建筑计算嵌固部位均为基顶,教学楼局部地下室范围内嵌固部位为地下室顶板。

2.各栋结构体系、抗震等级教学楼：教学楼通过设缝将其划分为五个计算单元，设缝位置如下附图：8（1）计算单元（一）（二），该部分为地下一层，地上共计四层，嵌固点为地下室顶板，结构计算高度为16.15米，地上部分设缝脱开分为教室（一）和连廊（二）；计算单元（三）（四），共计五层，结构计算高度为15.500米，在其之间设缝，将教学楼划分为平面较规则的两个计算单元；计算单元（五）为大门，结构计算高度4.500米。

教学楼各计算单元均采用框架结构体系，框架抗震等级均为三级。

混凝土强度等级：柱C30，梁、9板C30。

风雨操场/食堂：该建筑共计2层，首层为食堂，层高为4.500米，二层为风雨操场，层高13.200米，结构计算高度17.700米。