朱正西

【摘要】本工程屬于大型商業(yè)綜合體建筑，建筑體型大、功能多、業(yè)態(tài)分布廣，存在較多大跨度、大懸挑、部分鋼結(jié)構(gòu)工程，針對(duì)超不規(guī)則的結(jié)構(gòu)部分采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，選取合理的計(jì)算軟件及計(jì)算方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析，確保結(jié)構(gòu)體系受力安全，滿(mǎn)足抗震三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求，為類(lèi)似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】商業(yè)綜合體建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);大跨度框架;構(gòu)造措施

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，越來(lái)越多的大型商業(yè)綜合體拔地而起，商業(yè)綜合體建筑面積大，功能復(fù)雜，追求用戶(hù)體驗(yàn)感。位于抗震設(shè)防低烈度區(qū)域的綜合體基本采用鋼筋框架結(jié)構(gòu)體系，高烈度區(qū)域可采用框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系，綜合體內(nèi)部設(shè)中庭，中庭屋頂考慮采光，一般采用鋼結(jié)構(gòu)幕墻采光井，綜合體外圍周圈可設(shè)計(jì)金街，通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)連橋與綜合體相連。

1、工程簡(jiǎn)介

本工程為大型商業(yè)綜合體，帶兩層地下室，地下二層建筑功能為停車(chē)庫(kù)，層高3.9m，地下一層為停車(chē)庫(kù)和商業(yè)，層高6.Om。地上總共六層，一層高為5.7m、其余層層高5.1m，建筑總高度31.2m，建筑平面尺寸250x103m，各層中庭位置設(shè)置大開(kāi)洞，設(shè)垂直扶梯，底部三層周邊設(shè)金街，通過(guò)連橋與大商業(yè)綜合體連接。該工程位于一般抗震設(shè)防地段，建筑場(chǎng)地為二類(lèi)，抗震設(shè)防烈度7度（0.1g），建筑面積超過(guò)一定規(guī)模，屬于重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)建筑。本工程采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，按8度考慮抗震設(shè)防，框架抗震等級(jí)為一級(jí)，底層主要柱截面800x800mm-900x900mm，底層柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50，梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35-C30。該工程存在較多的大跨度梁，中庭連廊位置梁跨度達(dá)到26m，IMAX影廳屋頂梁跨度也達(dá)到26m，六層主力店部分層高加高到9.2m，店內(nèi)部柱子局部抽柱，導(dǎo)致其屋面梁跨度大多是26m，中庭、連橋搭扶梯位置最大懸挑梁懸挑長(zhǎng)度達(dá)到9m。與金街相連的連橋均采用鋼結(jié)構(gòu)連橋，屋頂采光井也采用鋼結(jié)構(gòu)幕墻采光井。

2、主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

本工程主體結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)體系，因建筑功能需要不設(shè)縫，屬超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)8.4m，底層框架柱截面800x800-900x900mm，到頂層收到600x600mm，底層墻柱混凝土強(qiáng)度C50，到標(biāo)準(zhǔn)層逐漸變到C30。一層結(jié)構(gòu)布置采用不設(shè)次梁，板厚180mm，其余各層結(jié)構(gòu)布置采用雙次梁布置，板厚100mm。中庭連廊大跨度梁高控制在1150mm，大懸挑梁高控制在1150mm，六層主力店屋頂結(jié)構(gòu)布置采用單向三次梁布置，主次梁梁高控制在1800mm，IMAX廳屋頂結(jié)構(gòu)布置采用井字梁布置，梁高控制在1400mm，屋面板厚120mm。本工程基礎(chǔ)采用筏板+柱下墩，筏板板厚600mm，柱墩高度1100-1700mm，抗浮采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁，樁長(zhǎng)24m。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重難點(diǎn)

3.1結(jié)構(gòu)體型超長(zhǎng)

高層建筑框架結(jié)構(gòu)平面長(zhǎng)度宜控制在55m，本工程長(zhǎng)邊達(dá)到250m，短邊103m，遠(yuǎn)大于規(guī)范限制要求。

3.2中庭平面樓板不連續(xù)

二～六層平面樓板有效寬度小于對(duì)應(yīng)層樓面寬度50%，六層影廳位置同樣存在樓板大開(kāi)洞，地震荷載作用下，樓板大開(kāi)洞部位水平地震力不能有效傳遞，形成薄弱部位。

3.3平面扭轉(zhuǎn)位移比過(guò)大

計(jì)算所得局部樓層的考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平力地震作用下扭轉(zhuǎn)位移比達(dá)到1.39，大于規(guī)范限值1.2，說(shuō)明平面樓層剛性與質(zhì)心偏移較多，造成地震力作用下扭轉(zhuǎn)過(guò)大。

3.4大跨度框架

中庭連廊位置梁跨度基本在21-26m，屬于大跨度框架，連廊的兩側(cè)均為中庭開(kāi)洞，地震力作用下，連廊部位傳遞水平力。六層主力店屋頂梁跨度23-26m，結(jié)構(gòu)布置只能采用單向布置主受力梁，整體受力不利。IMAX廳屋面梁跨度26m，框架柱僅在周邊一圈升到屋面，形成單跨框架，不利于抗震。

3.5大懸挑梁

中庭、連橋搭扶梯位置存在有懸挑9m的懸挑梁，該位置梁高受建筑條件限制，扶梯搭在懸挑梁上，受力荷載較大，且該部位人員流動(dòng)大，存在局部振動(dòng)，屬關(guān)鍵受力部位。

3.6鋼結(jié)構(gòu)工程

本工程室外與金街相連的連橋均采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，存在體型復(fù)雜、圓弧型的連橋，受力復(fù)雜。屋頂采光井主體采用鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻，對(duì)幕墻造型要求高，需單獨(dú)設(shè)計(jì)。

4、采取主要技術(shù)措施

本工程結(jié)構(gòu)體型超長(zhǎng)，單體內(nèi)部不設(shè)結(jié)構(gòu)縫，樓板受到較大的溫度應(yīng)力作用。設(shè)計(jì)中每隔30-40m設(shè)置施工后澆帶，施工過(guò)程中加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。同時(shí)進(jìn)行溫度應(yīng)力分析，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，針對(duì)應(yīng)力較大部位，板厚及配筋相應(yīng)加強(qiáng)。

中庭位置一個(gè)方向僅在連廊處有樓板連接，連廊的位置承受較大水平力作用，故樓板應(yīng)加強(qiáng)，樓板板厚取150mm，配筋率0.25%，貫通連廊的主受力梁配筋加強(qiáng)，中庭洞口周邊的邊梁配筋均加強(qiáng)。

對(duì)于平面扭轉(zhuǎn)位移比過(guò)大，設(shè)計(jì)中加大位移較大側(cè)的抗側(cè)力剛度，同時(shí)減小位移較小側(cè)的抗側(cè)力剛度，加強(qiáng)周邊抗側(cè)力構(gòu)件的配筋。

中庭連廊大跨度部位，保證至少有兩根主受力梁貫通連廊，承受主要荷載，主受力梁盡量與框架柱相連，形成框架，梁高控制1150mm，在主受力梁端部梁底進(jìn)行豎向加腋，加腋高度150mm，與主受力梁相連的框架柱縱筋加強(qiáng)，箍筋全高加密，對(duì)該部位進(jìn)行樓板舒適度分析，分析結(jié)果滿(mǎn)足規(guī)范要求。主力店屋頂大跨部位主受力方向主次梁同高，梁高1800mm，次梁按兩端鉸接設(shè)計(jì)梁底縱筋，梁撓度及裂縫均應(yīng)滿(mǎn)足要求，另一方向柱間設(shè)梁拉結(jié)，屋蓋四周框架柱配筋均應(yīng)加強(qiáng)。屋面上的設(shè)備擺放盡量避開(kāi)大跨度的位置，不增加額外荷載。IMAX廳屋面井字梁主次梁同高，梁高1400mm，滿(mǎn)足建筑功能凈高要求，次梁按兩端鉸接設(shè)計(jì)梁底縱筋，主梁梁寬400mm，次梁梁寬300mm，同時(shí)屋面進(jìn)行結(jié)構(gòu)找坡，減少屋面自重荷載，伸到屋面的柱截面800x800mm，柱配筋加強(qiáng)。

大懸挑部位，梁根部采用豎向加腋，增加懸挑梁挑出數(shù)量，搭扶梯的主受力懸挑梁設(shè)計(jì)成二次懸挑，利用增強(qiáng)邊梁進(jìn)行二次懸挑，減少受力荷載。懸挑梁進(jìn)行撓度驗(yàn)算，并驗(yàn)算舒適度。

鋼結(jié)構(gòu)連橋設(shè)計(jì)成一端鉸接、一端滑動(dòng)，與大商業(yè)相連的一端為滑動(dòng)端，與金街相連的一端為鉸接，連橋鋼梁采用H型鋼，樓板采用壓型鋼板組合樓板。采光井采用鋼框架結(jié)構(gòu)，鋼柱采用洞口邊混凝土梁上立方鋼管柱，鋼梁采用方鋼管梁，混凝土邊梁上設(shè)鋼柱預(yù)埋件。

本工程計(jì)算分析采用盈建科結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)關(guān)鍵部位運(yùn)用第二軟件PMSAP進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，鋼結(jié)構(gòu)部分采用3D3S進(jìn)行計(jì)算分析。

結(jié)語(yǔ)：

本工程建筑功能復(fù)雜多樣，結(jié)構(gòu)存在較多不規(guī)則項(xiàng)，設(shè)計(jì)中重點(diǎn)把握關(guān)鍵部位，采用不同分析模型進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)比分析結(jié)果，確保計(jì)算結(jié)構(gòu)合理性。

針對(duì)結(jié)構(gòu)不規(guī)項(xiàng)，應(yīng)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，加強(qiáng)主要受力部位及薄弱部位，保證結(jié)構(gòu)受力安全。

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