洪陳玉

摘 要：本文通過一個(gè)商業(yè)綜合體項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討。從基礎(chǔ)選型，再到上部結(jié)構(gòu)梁板布置，都分別給出幾種常見的方案，從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)分析比較，選取更為合理的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)根據(jù)規(guī)范要求和專家評審意見，確定結(jié)構(gòu)體系以及判定結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充分析，并給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)加強(qiáng)措施。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)選型;梁板布置;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 工程概況

本商業(yè)綜合體位于南平市建陽區(qū)，商業(yè)綜合體南北兩端高差為5.6m，設(shè)計(jì)為雙首層。該綜合體所在地塊為坡地，地塊南北有高差，1A層平面南部在地上，北部在地下。主體1A層、1B層、2層為商業(yè)，3層為餐飲，4～5層為電影院，地上共六層。本工程總建筑面積約11.90萬;1A層南北向長324.8m，東西向長109.2m;1B～3層南北向長233.3m，東西向長105.8m;4～5層為局部突出屋面影廳。結(jié)構(gòu)安全等級為二級，設(shè)計(jì)使用年限為50年。本工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度（0.05g），場地類別為II類，地震分組為第一組，抗震設(shè)防類別為乙類。圖一為結(jié)構(gòu)整體計(jì)算模型簡圖，圖二為二層結(jié)構(gòu)平面布置圖（典型結(jié)構(gòu)平面）。

2 地基與基礎(chǔ)選型

2.1 地質(zhì)資料

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，本場地土層分布自上而下分別為：①1素填土層、①2雜填土層、②1細(xì)砂層、②2粉質(zhì)粘土層、③卵石層、④石英片巖殘積粘性土層、⑤全風(fēng)化石英片巖層、⑥1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化石英片巖層、⑥2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化石英片巖層、⑦中風(fēng)化石英片巖層。

勘察期間為枯水期，部分鉆孔初見水位埋深2.10～12.50m，穩(wěn)定水位埋深為2.40～12.90m（黃海高程134.30～137.55m），本地塊最高地下水位按黃海高程141.50m考慮，本項(xiàng)目±0.000絕對標(biāo)高為142.70m，故本項(xiàng)目可不考慮抗浮設(shè)計(jì)。

2.2 基礎(chǔ)初步選型

該大商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)跨柱網(wǎng)為，柱底軸力標(biāo)準(zhǔn)組合值約為4000KN～10000KN，其中以7000KN左右的柱底軸力個(gè)數(shù)居多，故本文以7000KN的柱底軸力進(jìn)行基礎(chǔ)型式選取比較。結(jié)合場地地質(zhì)條件，初步考慮采用鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力混凝土管樁兩種方案。鉆孔灌注樁持力層為⑥1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化石英片巖層，樁間距為3.0d;預(yù)應(yīng)力混凝土管樁持力層為③卵石層，樁間距為3.5d。每種方案各取兩種不同直徑的樁型進(jìn)行比較。各樁基方案樁徑、樁長以及承載力特征值詳表一、各樁基方案經(jīng)濟(jì)性比較詳表二。

由上表數(shù)據(jù)比較可知，鉆孔灌注樁綜合造價(jià)比預(yù)應(yīng)力管樁要高，預(yù)應(yīng)力管樁綜合造價(jià)比預(yù)應(yīng)力管樁綜合造價(jià)要高;又由于鉆孔灌注樁施工工期比預(yù)應(yīng)力管樁要長。綜合考慮施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性及工期，建議采用預(yù)應(yīng)力管樁，有效樁長8m。由于以上樁基承載力是根據(jù)地勘報(bào)告進(jìn)行計(jì)算的，實(shí)際施工應(yīng)通過做靜載試樁確定最終的樁基承載力。

2.3 試樁結(jié)果與基礎(chǔ)最終選型

根據(jù)上述比選結(jié)果結(jié)合當(dāng)?shù)仄渌?xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及專家意見，本項(xiàng)目工程樁樁型采用PHC-500-AB-125，樁尖建議選用開口型鋼樁尖。由試樁結(jié)果，最終取單樁豎向承載力特征值不大于1500KN。工程樁施工可采用靜壓樁沉樁。樁端持力層為③卵石層，有效樁長不得小于6m，樁端進(jìn)入持力層深度不小于1.0m。如果靜壓無法保證最小有效樁長6m時(shí)，應(yīng)采用鉆孔引樁等措施。對于穿越卵石層的樁基，樁底1.0米范圍內(nèi)用C30細(xì)石混凝土灌芯。

3 上部結(jié)構(gòu)型式

3.1 結(jié)構(gòu)體系

本項(xiàng)目為大商業(yè)，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防類別為乙類，框架抗震等級為二級。主要梁高為，主要柱截面由收到，板厚。柱混凝土強(qiáng)度等級由C45逐步變?yōu)镃30，梁板混凝土強(qiáng)度等級為C30。

3.2 不規(guī)則性判斷

根據(jù)計(jì)算結(jié)果、相關(guān)規(guī)范要求以及專家評審意見，本項(xiàng)目存在位移比與層間位移比大于1.2的情況，判定為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則;中庭樓板開大洞，判定為樓板局部不連續(xù);突出屋面影廳，視為出屋面結(jié)構(gòu)，不屬于體型收進(jìn)。經(jīng)判定，該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)單體為一般不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)，不屬于超限結(jié)構(gòu)。

3.3 梁板選型

本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)跨柱網(wǎng)為，梁板布置可以采用十字梁布置（圖三a）、井字梁布置（圖三b）、單向梁布置（圖三c）三種常見的布置方式，如圖三所示。

三種梁板布置方式面層恒載均取，活荷載分別取2.5、4.0、5.5、7.0、8.5、10.0。十字梁布置時(shí)，板厚取110mm;井字梁布置時(shí)，板厚取100mm;單向梁布置時(shí)，活荷載為2.5、4.0、5.5時(shí)板厚取100mm，活荷載為7.0、8.5、10.0時(shí)板厚取110mm。主梁截面根據(jù)荷載大小可取，對應(yīng)次梁截面可取。在上述不同活荷載作用下混凝土用量和鋼筋用量指標(biāo)表詳表三。

由上表可知，在以上活荷載作用下，單向梁布置無論是混凝土用量，還是鋼筋用量，均比十字梁布置與井字梁布置少。單向梁布置時(shí)，結(jié)構(gòu)造價(jià)最低，建議可優(yōu)先采用此種布置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

4 設(shè)計(jì)加強(qiáng)措施及關(guān)鍵點(diǎn)處理

4.1 超長結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施

針對超長結(jié)構(gòu)采取如下措施：①沿兩個(gè)方向每各30～40m設(shè)置一道施工后澆帶，解決施工期間混凝土收縮帶來的影響;②各層板配筋底筋雙層雙向拉通，面筋一半通長拉通且拉通筋配筋率不小于0.15%;③加大屋頂保溫層厚度。

4.2 弱連廊處加強(qiáng)措施與舒適度驗(yàn)算

本項(xiàng)目局部開大洞，存在弱連接連廊，對這些部位板厚加厚至130mm，板配筋雙層雙向10@150，并在各連廊四個(gè)角部（洞口附近）分別增加3道12斜向鋼筋。同時(shí)對弱連接連廊進(jìn)行舒適度驗(yàn)算。本項(xiàng)目采用YJK軟件中“樓板及設(shè)備振動” 模塊進(jìn)行步行街連廊舒適度分析，步行荷載選用程序中自帶的“連續(xù)行走荷載”。本文僅以一典型連廊的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行說明。樓板前3階模態(tài)固有頻率分別為6.03HZ、9.33HZ、9.48HZ，各振型振動頻率均大于4HZ，滿足JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》^[1]3.7.7節(jié)的要求;連廊在該步行荷載作用下樓蓋豎向振動加速度峰值為，能夠滿足規(guī)范要求。

4.3 突出屋面影廳

根據(jù)JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于體型收進(jìn)的高層建筑結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施，酌情對本項(xiàng)目中突出屋面的影廳進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)。如在相關(guān)范圍的框架梁柱適當(dāng)提高配筋率;相關(guān)范圍的樓板板厚取150mm，樓板配筋雙層雙向且配筋率不小于0.25%。

4.4 多梁相交處梁柱節(jié)點(diǎn)處理

中庭與步行街轉(zhuǎn)角位置存在多梁相交于同一個(gè)柱子的情況，此時(shí)梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋密集且部分鋼筋錨固長度難以滿足規(guī)范要求，同時(shí)施工難度較大、施工質(zhì)量難以保證。本項(xiàng)目通過設(shè)置柱帽來解決此類梁柱節(jié)點(diǎn)的問題。框架梁主筋通過支座，其余方向梁主筋伸至支座邊即可。

5 結(jié)語

商業(yè)綜合體由于其單體建筑面積大、建筑材料用量多，因此在方案以及初設(shè)階段便應(yīng)開始對基礎(chǔ)型式和上部結(jié)構(gòu)布置型式進(jìn)行充分的方案計(jì)算比較。通過計(jì)算比較并結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，選取合理的方案可以達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效果。本文通過一工程實(shí)例，探討了方案比選在結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，并對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充分析，也給出了一些具體的加強(qiáng)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]JGJ3-2010 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]孫洪波，高芳華，吳先坤等.合肥恒大廣場42#商業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu)，2017，47（S1）：213-216.

[3張磊，方靜波，楊勤.某多塔樓商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].江蘇建筑，2019，（03）：29-33+38.

[4]唐學(xué)海，許靜.關(guān)于建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].建材與裝飾，2017，（19）：73-74.

[5]石路也，周含川，陳虹宇.商業(yè)廣場室內(nèi)步行薄型連橋結(jié)構(gòu)應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu)，2015，45（S1）：316-319.