2.3 建筑结构设计部分
本例5#楼为三层联排别墅，其中半地下室楼层层高为2900mm（如无特殊说明，后续章节中数字的单位均为mm），一层的层高为3700mm，二层、三层的层高为3000mm。建筑结构设计部分包括地下层基础（桩基、独立基础、基础梁和防渗墙）设计、地上一层至三层结构设计、结构屋顶及结构楼梯设计等内容。
2.3.1 地下层基础设计
本例别墅项目的基础形式为浅基础形式，包括独立基础和条形基础。独立基础主要承重建筑框架部分，条形基础则分承重基础和挡土墙基础（挡土墙基础为本例主要的基础形式）。
1.柱下独立基础设计
独立基础分阶梯形、坡形和杯形三种，本例独立基础采用坡形。本例的独立基础形式为钢筋混凝土柱下独立基础。对于独立基础，由于结构柱较多，且尺寸不一致，为了节约时间，总体上放置两种规格尺寸的独立基础。
01 启动Revit 2020，在欢迎界面的【项目】选项组中选择【结构样板】选项，新建一个结构样板文件并进入到Revit中。
02 首先要建立的是整个建筑的结构标高。在项目浏览器的【立面】项目节点下选择一个建筑立面，进入到立面视图中。然后创建出本例别墅的建筑结构标高，如图2-8所示。
图2-8 创建建筑结构标高
提示
在创建标高和轴网时，用户可用AutoCAD软件打开本例源文件夹中的“结施图.dwg”来参考建模。
03 在项目浏览器【结构平面】下选择【地下层结构标高】作为当前轴网的绘制平面。所绘制的轴网用于确定地下层基础顶部的结构柱和结构梁的放置位置。
04 在功能区【结构】选项卡的【基准】组中，单击【轴网】按钮
，然后绘制图2-9所示的轴网。
图2-9 在标高1绘制轴网
提示
左右水平轴线编号本应是相同的，只不过在绘制轴线时是分开建立的，由于轴线编号不能重复，所以右侧的轴线编号暂用A1、B1等替代A、B等编号。
05 地下层的框架结构柱类型共10种，其截面编号分别为KZ1a、KZa、KZ1~KZ8，截面形状包括L形、T形、十字形和矩形4种。首先插入L形的KZ1a框架柱族。
06 切换到【标高1】结构平面视图上。在【结构】选项卡下【结构】面板中单击【柱】按钮
，然后在弹出的【修改|放置结构柱】上下文选项卡中单击【载入族】按钮
，从Revit的族库文件夹中找到“混凝土柱-L形.rfa”族文件，单击【打开】按钮，打开族文件，如图2-10所示。
图2-10 打开混凝土柱的族文件
07 随后依次插入L形的KZ1结构柱族到轴网中，插入时在选项栏选择【深度】和【地下层结构标高】选项，如图2-11所示。插入后单击属性面板中的【编辑类型】按钮，修改结构柱尺寸。
提示
在放置不同角度的相同结构柱时，需要按下键盘上的回车键来调整族的方向。
图2-11 插入L形的KZ1结构柱族
08 再次插入KZ2结构柱族，KZ2与KZ1同是L形，但尺寸不同，如图2-12所示。
图2-12 插入KZ2结构柱
09 由于是联排别墅，以8轴线为中心线，呈左右对称。所以后面插入结构柱时可以先插入一半，另一半镜像获得。同理，加载KZ3结构柱族，KZ3的形状是T形，尺寸跟Revit族库中的T形结构柱族相同，如图2-13所示。
10 KZ4结构柱的形状是十字形，其尺寸与族库中的十字结构柱族也是相同的，如图2-14所示。
图2-13 插入KZ3结构柱
图2-14 插入KZ16结构柱
11 接下来的KZ5~KZ8结构柱以及KZa结构柱均为矩形结构柱。由于插入的结构柱数量较多，而且还要移动位置，所以此处不再一一演示，读者可以参考操作视频或者结构施工图来操作，布置完成的基础结构柱如图2-15所示。
提示
KZ5结构柱的尺寸为300mm×400mm, KZ6结构柱的尺寸为300mm×500mm, KZ7结构柱的尺寸为300mm×700mm, KZ8结构柱的尺寸为400mm×800mm, KZa结构柱的尺寸为400mm×600mm。
12 在【结构】选项卡的【基础】面板中单击【独立】按钮
，然后从族库中载入【结构】|【基础】路径下的“独立基础-坡形截面.rfa”族文件，如图2-16所示。
图2-15 布置完成的基础结构柱
图2-16 载入独立基础族
13 接下来编辑独立基础的类型参数，并布置在图2-17所示的结构柱位置上，其中点与结构柱中点重合。
图2-17 布置独立基础
14 没有放置独立基础的结构柱（上图中矩形框内），是由于距离太近，避免相互干扰，改为放置条形基础。由于Revit族库中没有合适的条形基础族，所以我们提供鸿业云族360的族库插件给大家使用，用户可以在鸿业云族360客户端下载适用的条形基础族，如图2-18所示。
图2-18 下载合适的条形基础族
15 随后编辑条形基础属性尺寸，并放置在距离较近的结构柱位置上，如图2-19所示。加载的条形基础会自动保存在项目浏览器【族】|【结构基础】节点下。放置须按回车键调整放置方向。
图2-19 放置加载的条形基础
提示
放置后会偶遇警告弹出，如图2-20所示。该警告表示当前视图平面不可见，有可能创建在其他结构平面上，我们可以显示不同结构平面，找到放置的条形基础，然后更改其标高为“地下层结构标高”即可。
图2-20 警告提示
16 同理，从项目浏览器中直接拖动“条形基础_25701”族到视图中进行放置，完成其余相邻且距离较近的结构柱上的条形基础，最终结果如图2-21所示。
图2-21 完全其他条形基础的放置
17 选择所有的基础，然后进行镜像，得到另一半的基础，如图2-22所示。
图2-22 镜像基础
2.挡土墙基础（条形基础）设计
挡土墙基础主要起挡土和防雨水渗漏作用。本例挡土墙基础是绕整个主体建筑一周建立的，基础形式为钢筋混凝土墙下条形基础。
01 切换视图到“地下层结构标高”视图平面。
02 在【快模】选项卡中单击【链接CAD】按钮
，将本例源文件夹中的“结施——基础平面布置图.dwg”图纸链接到当前项目中。
03 在【快模】选项卡中单击【主体快模】按钮
，弹出【主体快模】对话框。单击【请选择墙边线】按钮，然后在链接的CAD图纸中拾取挡土墙的墙边线，如图2-23所示。
图2-23 拾取墙边线
04 按Esc键结束选取，返回到【主体快模】对话框并单击【整层识别】按钮，随后在【主体快模】对话框中显示提取的墙信息，在【用途】列表中选择【结构墙】，最后单击【转换】按钮，如图2-24所示。
图2-24 整层识别后设置墙参数
05 随后系统自动创建结构墙。从结果看（切换到三维视图），有几条墙边线没有被识别出来，如图2-25所示。
图2-25 自动识别并创建的结构墙体
06 需要重新绘制墙体，首先在【结构】选项卡中单击【墙：结构】按钮
，补充绘制4条结构墙，如图2-26所示。
图2-26 补充绘制4条墙体
07 选中图2-27所示的结构墙体，在【属性】面板中修改其顶部偏移值为-1620。
图2-27 修改墙体顶部偏移
08 切换到“地下层结构标高”视图平面。在【结构】选项卡的【基础】面板中单击【墙】按钮
，在【属性】面板中单击【编辑类型】按钮
，弹出【类型属性】对话框。复制类型并重命名为“挡土墙基础-700 × 200 × 300”，接着设置坡脚长度和跟部长度参数，单击【确定】按钮关闭【类型属性】对话框，如图2-28所示。
09 对于相反一侧的条形基础，则可复制新类型并重命名为“挡土墙基础-200×700×300”，参数设置如图2-29所示。
10 接着在视图平面中依次选取结构墙体来创建条形基础，在创建条形基础过程中，若发现条形基础与图纸不符，可以选择相反一侧的新条形基础来更改，直至完全符合图纸为止，最终结果如图2-30所示。
图2-28 复制新类型并设置参数
图2-29 相反一侧的条形基础类型设置
图2-30 创建完成的条形基础
11 同理，创建类型属性并命名为“挡土墙基础-200 × 200 × 300”的条形基础，如图2-31所示。
图2-31 创建条形基础
2.3.2 地下层结构设计
地下层的结构设计内容包括结构梁、结构楼板和结构墙。在进行地下层结构设计时，可将挡土墙基础部分暂时隐藏。
1.地下层结构梁和板设计
01 基础创建后，还要建立结构梁将基础连接在一起，结构梁的参数为200mm×600mm。在【结构】选项卡下单击【梁】按钮
，先选择系统中300mm×600mm的“混凝土-矩形梁”，在地下层结构标高平面中创建结构梁，创建后修改参数，如图2-32所示。
图2-32 创建结构梁
提示
创建梁时，最好是创建柱与柱之间一段梁，不要从左到右贯穿所有结构柱，那样会影响到后期做结构分析时的结果。
02 选择创建的结构梁，然后修改起点和终点标高的偏移量均为600mm，如图2-33所示。
图2-33 修改结构梁的标高
03 地下层部分区域用来做车库、储物间及其他辅助房间等，需要创建结构基础楼板。在【结构】选项卡的【基础】面板中单击【板】|【结构基础：楼板】按钮
，然后创建结构基础楼板，如图2-34所示。
提示
承重较大的房间需要创建结构楼板，比如地下停车库。没有结构楼板的房间均为填土，如杂物间、储物间等承载不是很大的房间，无须全部都创建结构楼板，这是基于成本控制角度出发而考量的。
图2-34 创建结构基础楼板
04 接下来对结构梁和结构基础楼板进行镜像，完成地下层的结构梁、结构基础设计，结果如图2-35所示。
图2-35 地下层结构设计的完成效果
2.地下层结构墙设计
地下层有结构基础楼板的用作车库和辅助用房的部分区域，要创建剪力墙。结构墙体的厚度与结构梁保持一致为200mm。
01 单击【墙：结构】按钮
，创建图2-36所示的结构墙体。
注意：墙体不要穿过结构柱，要一段一段地创建。
图2-36 创建结构墙体
02 对建立的结构墙体进行镜像，完成了地下层的结构设计，如图2-37所示。
图2-37 地下层的结构设计效果图
2.3.3 地上楼层结构设计
第一层为标高1（±0,000）的结构设计。第一层的结构中其实有2层，有剪力墙的区域标高要高于没有剪力墙的区域，高度相差300mm。
第二层和第三层中的结构主体比较简单，只是阳台处需要设计建筑反口。
一层至二层之间的结构柱已经浇筑完成，下面在柱顶放置二层的结构梁。同样，也是先建立一般的结构，另一半镜像获得。第二层的结构梁比第一层的结构梁仅仅多了地基以外的阳台结构梁。
1.创建一层楼板、结构柱与结构梁
01 创建整体的结构梁，在地下层结构中已经完成了部分剪力墙的创建，有剪力墙的结构梁尺寸为200mm×450mm且在标高1之上，没有剪力墙的结构梁尺寸统一为200mm×450mm且在标高1之下。
02 创建标高1之上的结构梁（仅创建8轴线一侧的），如图2-38所示。
图2-38 创建标高1之上的结构梁
03 创建标高1之下的结构梁，如图2-39所示。将标高1上、下所有结构梁镜像至8轴线的另一侧。
04 创建标高较低的区域结构楼板（楼板顶部标高为±0.000mm，无梁楼板厚度一般为150mm）。
图2-39 创建标高1之下的结构梁
05 切换结构平面视图为“标高1”，在【结构】选项卡下【结构】面板中单击【楼板：结构】按钮
，然后选择“楼板：现场浇筑混凝土225mm”类型并创建结构楼板，如图2-40所示。
图2-40 创建标高±0.000mm的现浇楼板
06 在【属性】面板中单击【编辑类型】按钮
，然后修改其结构参数，如图2-41所示。最后设置标高为“标高1”。
图2-41 修改结构楼板的结构参数
07 同理，再创建两处结构楼板。标高比上步骤创建的楼板标高低50mm，如图2-42所示。这两处为阳台位置，所以比室内要低至少50mm，否则会翻水到室内。
图2-42 创建低于“标高1”50mm的结构楼板
08 创建顶部标高为450mm的结构楼板，如图2-43所示。
图2-43 创建标高为450mm的结构楼板
09 创建标高为400mm的结构楼板，这些楼板的房间要么是阳台，要么是卫生间或厨房，如图2-44所示。创建完成的一层结构楼板如图2-45所示。
图2-44 创建楼板
图2-45 创建完成的一层结构楼板
10 第一层的结构柱主体与地下层相同，我们先把所有的结构柱直接修改其顶部标高为“标高2”即可，如图2-46所示。
图2-46 更改结构柱的顶部标高
11 将第一层中没有的结构柱或规格不同的结构柱全部选中，重新修改其顶部标高为“标高1”，如图2-47所示。
图2-47 修改不同的结构柱标高
12 依次插入KZ3（T形）、KZ5、LZ1（L形为500mm×500mm）3种结构柱，底部标高为“标高1”、顶部标高为“标高2”，如图2-48所示。
图2-48 插入新的结构柱
13 至此，第一层结构设计完成。
2.创建二层结构梁、结构柱及结构楼板
01 切换到【标高2】结构平面视图，利用【结构】选项卡下【结构】面板中的【梁】工具建立与一层主体结构梁相同的部分，如图2-49所示。
02 建立与第一层不同的结构梁，如图2-50所示。
图2-49 建立与第一层相同的结构梁
图2-50 建立与第一层不同的结构梁
03 由于与第一层的结构不完全相同，有一根结构柱并没有结构梁放置，所以要把这根结构柱的顶部标高重新设置为“标高1”，如图2-51所示。
图2-51 处理一根结构柱
04 铺设结构楼板。先建立顶部标高为“标高2”的结构楼板（现浇楼板厚度修改为100mm），如图2-52所示。再建立低于“标高2”50mm的结构楼板，如图2-53所示。
图2-52 建立标高2的结构楼板
图2-53 建立低于“标高2”50mm的结构楼板
05 设计各大门上方反口（或是雨篷）的底板，同样是结构楼板构造，建立的反口底板如图2-54所示。
图2-54 建立反口楼板
06 对创建完成的结构楼板、结构梁进行镜像，完成第二层的结构设计，如图2-55所示。
图2-55 第二层的结构设计效果图
3.创建三层结构柱、结构梁和结构楼板
01 设计第三层的结构柱、结构梁、结构楼板。将第二层部分结构柱的顶部标高修改为“标高3”，如图2-56所示。
图2-56 修改部分结构柱的顶部标高
02 添加新的结构柱LZ1和KZ3，如图2-57所示。
03 在标高3结构平面上创建与一层、二层相同的结构梁，如图2-58所示。
图2-57 添加新的结构柱
图2-58 建立三层结构梁
04 创建顶部为“标高3”的结构楼板，如图2-59所示。
05 创建低于“标高3”50mm的卫生间结构楼板，如图2-60所示。
图2-59 创建结构楼板
图2-60 创建低于“标高3”50mm的结构楼板
06 创建三层的反口底板，尺寸与第二层相同，如图2-61所示。
图2-61 创建反口底板
07 对结构梁、结构柱和结构楼板进行镜像，完成第三层结构设计，效果如图2-62所示。
图2-62 第三层的结构
2.3.4 Revit结构楼梯设计
一、二、三层的整体结构设计差不多完成了，此处的连接每层之间的楼梯也是需要现浇混凝土浇筑的，每层的楼梯形状和参数都是相同的。每栋别墅每一层都有两部楼梯，分1#楼梯和2#楼梯。
01 创建地下层到一层的1#结构楼梯。切换到东立面图，测量地下层结构楼板顶部标高到“标高1”的距离为3250mm，这是楼梯的总标高，如图2-63所示。
图2-63 测量楼梯的总标高
02 切换到标高1结构平面视图，可以看见1#楼梯洞口位置是没有楼板的，这是因为待楼梯设计完成后，根据实际的剩余面积来创建地下层楼梯间的部分结构楼板，如图2-64所示。
图2-64 地下层的1#楼梯间
03 1#楼梯总共设计为3跑，为直楼梯，地下层1#楼梯设计如图2-65所示。在实际施工中，根据情况，楼梯的步数会发生小变化。
04 根据设计图中的参数，在【建筑】选项卡的【楼梯坡道】面板中单击【楼梯（按构建）】按钮
，在【属性】面板中选择【现场浇筑楼梯整体浇筑楼梯】类型，然后绘制楼梯，如图2-66所示。三维效果如图2-67所示。
图2-65 地下层1#楼梯设计图
图2-66 绘制构件楼梯
图2-67 三维楼梯效果
提示
绘制时，第一跑楼梯与第二跑楼梯不要相交，否则会失败。
05 设计第一层到第二层之间的1#结构楼梯。楼梯标高是3600mm，如图2-68所示。
图2-68 创建第一层到第二层的1#楼梯
06 设计第二层到第三层的1#楼梯，楼层标高为3000mm。在标高2结构平面视图创建，如图2-69所示。
图2-69 创建第二层到第三层的1#楼梯
07 2#楼梯与1#楼梯形状相似，由于留出的洞口差异，尺寸会有些不同。创建方法完全相同，2#楼梯设计图纸和楼层标高如图2-70所示。
图2-70 楼层标高和2#楼梯设计图
08 在地下层创建的2#楼梯如图2-71所示。
图2-71 创建地下层的2#楼梯
09 设计第一层到第二层之间的2#结构楼梯，楼梯标高是3150mm，如图2-72所示。
10 设计第二层到第三层的1#楼梯，楼层标高为3000mm。在标高2结构平面视图创建，如图2-73所示。
11 将3部1#楼梯镜像到相邻的楼梯间。
12 将创建的9部楼梯镜像至另一栋别墅中，如图2-74所示。
图2-72 创建第一层到第二层的2#楼梯
图2-73 创建第二层到第三层的2#楼梯
图2-74 创建完成的楼梯
2.3.5 结构屋顶设计
顶层的结构设计稍微复杂些，多了人字形屋顶和迹线屋顶的设计，同时顶层的标高也会不一致。
01 将三层部分结构柱的顶部标高修改为“标高4”，如图2-75所示。
图2-75 修改三层部分结构柱标高
02 按图2-68的图纸添加LZ1和KZ3结构柱，如图2-76所示。
图2-76 添加其他结构柱
03 按上图设计图在标高4上创建结构梁，如图2-77所示。
图2-77 创建标高4的结构梁
04 创建图2-78所示的结构楼板。接下来创建反口底板，如图2-79所示。
图2-78 创建结构楼板
图2-79 创建反口底板
05 选择部分结构柱，修改其顶部标高，如图2-80所示。
06 在修改标高的结构柱上创建最顶层的结构梁，如图2-81所示。
07 在南立面实体中的最顶层设计人字形拉伸屋顶，屋顶类型及屋顶截面曲线如图2-82所示。
08 创建完成的拉伸屋顶如图2-83所示。
图2-80 修改结构柱标高
图2-81 创建最顶层的结构梁
图2-82 绘制拉伸屋顶曲线
图2-83 创建完成的拉伸屋顶效果
09 对标高4及以上的结构进行镜像，完成最终的联排别墅结构设计，如图2-84所示。
图2-84 最终完成的别墅结构设计模型