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        不規(guī)則建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的影響

        2013-01-01 00:00:00陶茂吳勁鋒何磊
        建筑與文化 2013年3期

        現(xiàn)代建筑通常為了追求造型、功能和立面外觀導(dǎo)致建筑平面和豎向極端不規(guī)則,此類建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能影響大,導(dǎo)致建筑安全性降低,建設(shè)成本提高。因此,建筑在考慮立面效果和平面凹凸感的同時(shí),也要考慮建筑立面的規(guī)則性。

        一、建筑物平面布置的規(guī)定:

        民用建筑中對(duì)建筑物平面布置的要求為功能齊全,布局合理,平面布置靈活。民用建筑設(shè)計(jì)通則(GB 50352—2005)中提到建筑物平面設(shè)計(jì)時(shí),平面布置應(yīng)根據(jù)建筑的使用性質(zhì)、功能、工藝要求;合理布局;平面布置的柱網(wǎng)、開間、進(jìn)深等定位軸線尺寸,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GBJ 2等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;根據(jù)使用功能;應(yīng)使大多數(shù)房間或重要房間布置在有良好日照、采光、通風(fēng)和景觀的部位;對(duì)有私密性要求的房間;應(yīng)防止視線干擾;平面布置宜具有一定的靈活性;地震區(qū)的建筑,平面布置宜規(guī)整,不宜錯(cuò)層。

        二、不規(guī)則建筑的定義和各種形式:

        不規(guī)則建筑包括:平面不規(guī)則、豎向不規(guī)則和平面豎向均不規(guī)則等三種形式。其中,平面不規(guī)則可以從建筑平面上可以分析出來,而豎向不規(guī)則只能從結(jié)構(gòu)計(jì)算中得出。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50011-2010)中提到平面不規(guī)則主要類型包括扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù);豎向不規(guī)則主要類型包括側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變。其中,扭轉(zhuǎn)不規(guī)則為在規(guī)定水平力作用下樓層最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍。凹凸不規(guī)則為平面凹進(jìn)的尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%。樓板局部不連續(xù)為樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層。側(cè)向剛度不規(guī)則為該層的側(cè)向剛度小于上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層或出屋面小建筑外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)為豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等)向下傳遞。樓層承載力突變?yōu)榭箓?cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。

        三、使用者對(duì)建筑物使用的要求:

        一般建筑物的使用者對(duì)建筑要求:建筑平面布置合理,視野開闊無遮擋,通風(fēng)采光好,有大陽臺(tái)或大露臺(tái),房間私密性好,公共空間占用面積小,可變空間面積大(方便改造),布置靈活,外立面造型獨(dú)特,用色協(xié)調(diào),有凹凸感,進(jìn)退得益,高低錯(cuò)落,形式豐富。

        四、開發(fā)商對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求:

        一般開發(fā)商為了實(shí)現(xiàn)樓盤的商業(yè)價(jià)值,為滿足消費(fèi)者的需求對(duì)建筑平面的要求更為嚴(yán)格。

        五、建筑實(shí)例:

        我曾設(shè)計(jì)過一個(gè)工程,重慶力帆乘用車有限公司力帆汽車零部件出口基地項(xiàng)目倒班宿舍就是一個(gè)極端異型的建筑,建筑形態(tài)如圖示:

        建筑層數(shù)為地上六層,地下一層,層高為負(fù)一層4.5米,一層5.1米,二~六層3.6米,在計(jì)算過程中由于周期比、位移比等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010的要求,就整體建的一個(gè)模型,但是在送審圖公司審查時(shí),審圖的老師提出根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010 3.4.3條規(guī)定該建筑為平面不規(guī)則項(xiàng)目,且豎向不規(guī)則,必須建彈性模進(jìn)行整體計(jì)算,通過PKPM的反復(fù)計(jì)算,周期比由之前的0.795減少到0.667,扭轉(zhuǎn)增大,位移比到達(dá)1.5,底層為薄弱層,對(duì)抗震很不利,還做了很多構(gòu)造加強(qiáng)措施,才通過審圖。最后,通過經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比對(duì),配筋率增加了35%。

        六、結(jié)論:

        不規(guī)則建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算有著顯著的影響,導(dǎo)致抗震性直接降低,希望,建筑的美觀不要只是利用平面的異型來體現(xiàn),可以通過新穎的色彩,建筑規(guī)劃的整體布局和立面線條來體現(xiàn)建筑的風(fēng)格,這樣也能達(dá)到美觀的效果,相信這樣更能體現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)性。

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