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        蘇州中環(huán)婦產(chǎn)科醫(yī)院建設項目結構設計分析

        2019-10-21 05:09:13林良耀
        名城繪 2019年4期

        林良耀

        摘要:本文針對醫(yī)療建筑項目的特點,簡要分析醫(yī)療建筑中結構設計的思路和做法。

        關鍵詞:平面不規(guī)則;大跨度框架;穿層柱

        一、院區(qū)工程概況

        本項目位于蘇州主城區(qū)東部。根據(jù)控制性詳細規(guī)劃劃定的項目初步用地紅線范圍,本項目位于星華街以西,西洛巷以北地塊?;啬蟼?cè)為高層住宅,西側(cè)和北側(cè)為相鄰地塊宿舍建筑。

        本工程設計按照二級甲等綜合醫(yī)院進行設計,總床位數(shù)為600床,日門診量為3000人/日。項目總用地面積38075m2,總建筑面積164200m2(含地下50000m2),設計采用半集中式的醫(yī)院布局方式,將門診、保健、醫(yī)技、綜合住院、VIP門診、VIP住院、康復中心幾大功能通過環(huán)形醫(yī)療主街連通形成院落式建筑布局。

        在建筑材料選用上,采用較高的混凝土強度(C50)和高強鋼筋(HRB400),減小梁柱截面,增加建筑使用空間,使建筑結構造價經(jīng)濟。

        入口大雨篷采用輕鋼結構,能滿足建筑造型要求,也符合綠色建筑設計采用可回收建筑材料的要求。

        二、結構設計

        (一)工程概況

        本工程為蘇州中環(huán)婦幼保健醫(yī)院建設項目,病房樓為地下二層,地上十六層,結構型式為鋼筋混凝土框架剪力墻結構;門診樓、康復中心為地下二層,地上五層,急診醫(yī)技樓為地下二層,地上四層,結構型式為鋼筋混凝土框架結構。

        (二)建筑結構的設計使用年限50年,安全等級一級

        (三)抗震設防的有關參數(shù)

        本地區(qū)抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.10g,設計地震分組為第一組,場地類別III類,場地特征周期為0.45s,結構阻尼比為0.05,因本工程為重點設防類(乙類)建筑,按提高一度(即8度)采取抗震措施。病房樓及地下室框架及剪力墻抗震等級為一級。門診、急診醫(yī)技樓、康復中心框架抗震等級為二級,其中門診大廳抗震措施一級。

        (四)設計依據(jù)及設計要求

        1.荷載

        (1)屋面及樓面均布活荷載標準值(kN/m2):診室,辦公:2.0配電房:10.0;血庫,檔案,病案,書庫等:5.0密集柜檔案庫:12.0多功能廳:3.0口腔科、手術室:3.0電梯機房:7.0強弱電間:8.0樓梯間、電梯廳:3.5上人(不上人屋面):2.0(0.5)計算機:5.0放射機房10.0消毒室:6.0庫房(含藥庫、血庫):5.0有分隔的蹲廁衛(wèi)生間:8.0。

        2.結構選型

        2.1地基基礎

        本工程基礎根據(jù)地質(zhì)報告采用預應力砼管樁基礎,門診醫(yī)技樓采用500mm預應力砼管樁基礎,以7-2層粉土夾粉質(zhì)粘土作為樁端持力層,樁長28m,樁間距為2m,樁端進入持力層≥2m。單樁承載力抗壓特征值為1400KN。

        純地下室部分采用500mm預制方樁,以6-2層粉質(zhì)粘土作為樁端持力層,樁長28m,樁間距為2m,樁端進入持力層≥2m。單樁承載力抗拔特征值為750KN。

        病房樓采用600mm預應力砼管樁,以8-2層粘土作為樁端持力層,樁長45m,樁間距為2.4m,樁端進入持力層≥2m。單樁承載力抗壓特征值為3000KN。

        2.2抗側(cè)力體系

        病房樓地下二層,地上十六層,結構型式為鋼筋混凝土框架剪力墻結構;門診樓、康復中心為地下二層,地上五層,急診醫(yī)技樓為地下二層,地上四層結構型式為鋼筋混凝土框架結構。

        2.3屋蓋及樓蓋結構

        本工程采用鋼筋混凝土梁板體系。

        2.4變形縫設置

        本工程體型復雜,在地面以上通過設置抗震縫將結構劃分為相對較規(guī)則的幾個結構單元,以減少溫度和混凝土收縮對主體結構的影響。

        地下室設置普通后澆帶與沉降后澆帶,并采用補償收縮混凝土澆筑,不設沉降縫與永久性溫度縫。

        2.5結構分析

        (1)整體分析

        本工程使用中國建筑科學研究院PK.PMCAD工程部編制的結構分析程序《多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件SATWE》(V3.2版)進行結構分析。分析中考慮上部結構與地下室作為一個整體,上部結構的嵌固點位于±0.000,風荷載按兩個主軸方向作用。

        三、結構設計中的重點難點

        門診大廳洞口尺寸16mX28m,四層通高,且存在樓板局部不連續(xù),故本單體考慮偶然偏心的規(guī)定水平地震力下扭轉(zhuǎn)位移比控制在1.2以內(nèi),按一般不規(guī)則建筑考慮。

        急診醫(yī)技樓四層會議廳兩層通高,開洞尺寸16.2mX32.4m,會議室屋頂標高20.4m,與主屋面標高18.000m高差2.4m。屋頂平面中主梁尺寸400X1400、350X1200,次梁250X700,構件配筋合理,其中主梁上翻,梁頂標高21.000m。

        3.1針對各單體的不規(guī)則情況,采取以下抗震措施

        針對裙房開洞薄弱處,開洞周邊現(xiàn)澆板板厚采用150厚,配筋率按0.25%加強,周邊框架梁設置抗扭縱筋和箍筋,梁全長箍筋間距100mm,直徑不小于12mm并采用四肢箍;抗扭鋼筋間距100,直徑不小于16mm。

        針對個別穿層柱,采取以下抗震措施:穿層柱采用井字復合箍箍筋直徑不小于12mm,肢距不大于150mm。穿層柱相鄰的上下層樓板適當加厚,配筋適當加強。

        嚴格控制豎向構件的軸壓比,從而提高整個結構的變形能力。

        四、結束語

        醫(yī)療建筑的特點是建筑功能復雜,應該注意各功能準確的荷載取值。從結構上來說,一般醫(yī)療建筑建筑平面開洞較多,經(jīng)常出現(xiàn)凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)情況,應注意不規(guī)則項的判別。門診大廳通常會出現(xiàn)大跨度結構的共享大屋蓋,可采用網(wǎng)架屋蓋或者混凝土屋蓋,此時通常伴隨著穿層柱的出現(xiàn),應采取相應的結構措施。

        參考文獻:

        [1]建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012中國建筑工業(yè)出版社.

        [2]高層建筑混凝土結構技術規(guī)程應用于分析朱炳寅中國建筑工業(yè)出版社.

        [3]建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2010(2016年版)中國建筑工業(yè)出版社.

        [4]建筑抗震設計規(guī)范應用與分析朱炳寅中國建筑工業(yè)出版社.

        (作者單位:浙江省現(xiàn)代建筑設計研究院有限公司)

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