劉 挺， 王術(shù)春， 孫 娜， 和 超， 劉 芳

(中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司， 西安 710077)

0 引言

在新冠肺炎疫情背景下，各地均采取措施積極應(yīng)對。我國在疫情發(fā)展初期，為了提高收治率，緊急擴(kuò)展醫(yī)療資源，全國多地新建了應(yīng)急性傳染病醫(yī)院，典型工程有武漢火神山、雷神山醫(yī)院。

隨著疫情的發(fā)展，避免人員無序流動(dòng)是政府采取的一項(xiàng)重要而有效的措施。為實(shí)現(xiàn)旅客流動(dòng)形成閉環(huán)，人員輸送點(diǎn)對點(diǎn)，就需要在機(jī)場、高鐵站、客運(yùn)站等交通樞紐設(shè)置專門的旅客分流轉(zhuǎn)運(yùn)場所，典型工程有西安咸陽國際機(jī)場旅客應(yīng)急分流轉(zhuǎn)運(yùn)中心。

上述工程與“非典”時(shí)期建設(shè)的小湯山醫(yī)院類似，都屬于重大疫情期間的應(yīng)急性建筑。

目前，我國的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中沒有專門的應(yīng)急性建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對該類建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究報(bào)道不多?！缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝讉魅静?yīng)急醫(yī)療設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(T/CECS 661-2020)[1]對新冠肺炎傳染病應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施的設(shè)計(jì)做了規(guī)定，文獻(xiàn)[2]對武漢雷神山醫(yī)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了介紹。

鑒于疫情期間上述應(yīng)急性建筑發(fā)揮的重要作用，對這類建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)流程及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究具有十分重要的意義。

本文以西安咸陽國際機(jī)場旅客應(yīng)急分流轉(zhuǎn)運(yùn)中心為例，對該項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案確定、參數(shù)取值等關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)介紹，對應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及原則進(jìn)行了分析與探討。

1 工程背景

為疏解北京的境外輸入性疫情防控壓力，西安作為第一入境點(diǎn)的指定城市之一，承接了部分目的地為北京的國際航班。

因原有旅客分流轉(zhuǎn)運(yùn)中心場地受限，為防止旅客數(shù)量增加導(dǎo)致人流聚集的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)?shù)匾咔榉揽夭块T經(jīng)過論證，在沒有合適的既有建筑可供改建的情況下，決定新建一處旅客分流轉(zhuǎn)運(yùn)場所。

常規(guī)條件下，同等規(guī)模的建筑建設(shè)周期一般在四個(gè)月左右。為確保中央的防疫政策部署按計(jì)劃落實(shí)，要求該項(xiàng)目從開工到投入使用必須在7d內(nèi)完成。因此，該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工均采取了非常規(guī)的措施。

2 工程概況

新建的旅客分流轉(zhuǎn)運(yùn)中心位于西咸新區(qū)空港新城空港東三路東側(cè)，總建筑面積7 113m2。建設(shè)場地原狀為一塊足球場和兩塊籃球場，見圖1。

圖1 建設(shè)場地原狀

項(xiàng)目由緩沖區(qū)、分流區(qū)組成，功能包括：旅客緩沖區(qū)、旅客核酸檢測樣本采集、疑似或確診病例臨時(shí)隔離、旅客出行信息登記、按目的地分流轉(zhuǎn)運(yùn)等候、轉(zhuǎn)運(yùn)車輛停車區(qū)以及相應(yīng)的生活配套設(shè)施。為降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)，建筑流線布局借鑒了傳染病醫(yī)院的部分設(shè)計(jì)理念，并且在滿足遮陽擋雨的基礎(chǔ)上盡可能保持自然通風(fēng)流暢。

圖2 工程效果鳥瞰圖

項(xiàng)目建成后將主要承擔(dān)國際航班中轉(zhuǎn)、省內(nèi)航班旅客轉(zhuǎn)運(yùn)分撥相關(guān)任務(wù)，圖2為工程效果鳥瞰圖。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 結(jié)構(gòu)方案選型

常見的結(jié)構(gòu)類型有混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)又包括鋼框架、門式剛架等。其中，門式剛架具有受力合理、裝配化程度高、運(yùn)輸安裝便捷等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在輕型廠房等建筑結(jié)構(gòu)中。

本項(xiàng)目根據(jù)建筑功能及疫情防控的需要，要求形成開敞的高大空間以利于空氣流通。綜合考慮施工條件、建筑材料采購、建設(shè)周期等因素，確定主體結(jié)構(gòu)形式采用雙坡門式剛架，檐口標(biāo)高7m，屋面坡度5%。建筑內(nèi)部的辦公區(qū)、值班室、配電間、衛(wèi)生間等功能房間均采用模塊化組裝的集裝箱箱式房。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限及抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)

疫情防控指揮部門明確該建筑僅供疫情防控期間使用，為臨時(shí)性建筑，待疫情得到有效控制，入境航班旅客量減少后即被拆除，樂觀估計(jì)實(shí)際使用年限不超過半年，但考慮到疫情發(fā)展的不確定性，設(shè)計(jì)時(shí)使用年限按五年。

依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50068—2018)[3]第3.2.1條及條文說明，建筑安全等級可定為三級，考慮到對旅客生命安全的保障以及項(xiàng)目的社會(huì)影響力較大，主體剛架設(shè)計(jì)時(shí)安全等級按二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。

依據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50223—2008)[4]第2.0.3條及條文說明：“臨時(shí)性建筑通?？刹辉O(shè)防”。又考慮到門式剛架屬輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋，自重小，同等場地條件下相較其他形式的結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)越。因此，本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮地震作用的影響。

3.3 荷載取值

荷載取值依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009—2012)[5]及《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(GB 51022—2015)[6]的相關(guān)規(guī)定。本項(xiàng)目采用壓型鋼板輕型屋面，屋面無吊頂，無吊掛設(shè)備，屋面僅吊掛照明及部分電纜橋架，恒荷載取0.3kN/m2；一榀剛架受荷水平投影面積大于60m2，驗(yàn)算主剛架時(shí)活荷載取0.4kN/m2，驗(yàn)算檁條時(shí)活荷載取0.5kN/m2。

考慮到當(dāng)?shù)卮合膬杉境３霈F(xiàn)強(qiáng)對流天氣，風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)基本風(fēng)壓按50年一遇，取0.35kN/m2，地面粗糙度類別按B類。根據(jù)建筑條件，外圍護(hù)墻板大部分頂標(biāo)高為2.4m，該標(biāo)高以上開敞，部分跨間墻板封至屋面。因此，風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)體型系數(shù)分別按封閉式、部分封閉式取包絡(luò)。

本項(xiàng)目雖為臨時(shí)性建筑，但門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)屋蓋較輕，屬于對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu)，雪荷載經(jīng)常是控制荷載，因此，雪荷載計(jì)算時(shí)基本雪壓按100年重現(xiàn)期取值[6]，取0.3kN/m2。

3.4 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2011)[7]，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為丙級；依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50025—2018)[8]，濕陷性黃土場地上的建筑物分類為丙類。

因項(xiàng)目的特殊性，先進(jìn)行巖土工程勘察再開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作不具備可行性。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)并參考附近其他工程的地勘報(bào)告，推斷該場地基底標(biāo)高處老土層應(yīng)為濕陷性黃土，承載力特征值一般介于130～170kPa之間。

如嚴(yán)格按照《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50025—2018)[8]的要求處理濕陷性，一方面處理標(biāo)準(zhǔn)及處理深度無法明確，另一方面增加的工程量勢必延長工期。綜合研判后，決定按如下方法進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，采取防止基礎(chǔ)浸水的措施后不對場地土的濕陷性進(jìn)行處理。

(1)要求施工單位對現(xiàn)場典型部位進(jìn)行開挖并向設(shè)計(jì)反饋土層斷面情況，見圖3。據(jù)現(xiàn)場反饋，自地表向下分布土層分別為：60mm厚瀝青、200mm厚二灰石、700mm厚灰土、原始土層(黃土層)，假定的基礎(chǔ)底基本進(jìn)入原始土層。

圖3 現(xiàn)場對場地進(jìn)行開挖以探明土層分布

(2)基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，驗(yàn)算時(shí)持力層承載力特征值按120kPa取值，不考慮深寬修正，基礎(chǔ)平面尺寸比計(jì)算值適當(dāng)放大，盡量降低基底壓力。最終邊列柱基礎(chǔ)平面尺寸取2 000mm×2 000mm，中列柱基礎(chǔ)平面尺寸取1 500mm×1 500mm，基礎(chǔ)底標(biāo)高均為-1.500m。

(3)為加快施工進(jìn)度，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級比計(jì)算值C30提高一個(gè)等級，采用C35，同時(shí)要求摻加早強(qiáng)劑，以利于混凝土盡早達(dá)到強(qiáng)度。

(4)屋面采用有組織排水，充分利用操場原有的排水明溝收集雨水，沿建筑四周外墻根部外擴(kuò)約1 000mm范圍內(nèi)鋪設(shè)防水卷材，減小地基基礎(chǔ)浸水的可能性。

3.5 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.5.1 確定柱網(wǎng)

建設(shè)地點(diǎn)從表面上看非常平坦，適宜建筑，待施工單位進(jìn)場開展作業(yè)后發(fā)現(xiàn)，場地下方管線縱橫交錯(cuò)，存在供水、污水及航油管道，如不慎挖斷，有可能危及到機(jī)場的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如此緊張的工期下，待機(jī)場地勤部門將管線資料匯總提交后再開展設(shè)計(jì)工作或者另行選址不具備可行性。

經(jīng)各方協(xié)商后采取如下應(yīng)對措施：1)機(jī)場相關(guān)部門在建設(shè)現(xiàn)場對管線進(jìn)行探測，在地表放好線，明確可以開挖的范圍；2)結(jié)構(gòu)工程師依據(jù)建筑功能提出結(jié)構(gòu)平面布置初步方案；3)施工單位根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置初步方案在現(xiàn)場放線復(fù)核，實(shí)時(shí)將基礎(chǔ)與管道碰撞信息進(jìn)行反饋，再由結(jié)構(gòu)工程師做出相應(yīng)調(diào)整。按此方法經(jīng)過多輪調(diào)整，方可確定柱網(wǎng)。

確定柱網(wǎng)尺寸時(shí)還考慮了如下因素：

(1)滿足建筑內(nèi)部集裝箱房的擺放。集裝箱房的平面標(biāo)志尺寸為3m×6m，如剛架任一方向的尺寸不合適，要么會(huì)使集裝箱房與剛架柱相碰撞，要么會(huì)使建筑功能分區(qū)劃分不合理，造成無用空間。

(2)權(quán)衡跨度大小。大跨度可減少柱列，可減少梁柱節(jié)點(diǎn)的焊接量，但梁、柱截面尺寸會(huì)更大，梁需要拼接后再吊裝，不僅增加現(xiàn)場吊裝難度，也不便于展開多個(gè)作業(yè)面。小跨度盡管會(huì)使柱列增加，但單根構(gòu)件自重輕，構(gòu)件加工、運(yùn)輸、吊裝均相對容易，可多個(gè)區(qū)域同時(shí)開展施工，工廠加工時(shí)在柱頂梁下翼緣標(biāo)高處焊上臨時(shí)小牛腿，梁柱焊接時(shí)更容易施焊。

(3)主剛架的跨數(shù)。如采用奇數(shù)跨，屋脊不在柱列上，中間跨的鋼梁需要拼接，相對來說，采用偶數(shù)跨將屋脊置于柱列上更便于施工。

綜合考慮各種因素，與施工單位密切溝通，經(jīng)過多輪調(diào)整后最終確定：緩沖區(qū)為4跨，柱跨度分別為8，10，10，8m；分流區(qū)為6跨，柱跨度均為9m；兩個(gè)區(qū)柱距均為6m。

3.5.2 柱腳

門式剛架柱腳可按鉸接，也可按剛接，一般常用鉸接，通常為平板支座，設(shè)一對或兩對地腳錨栓，施工時(shí)需待基礎(chǔ)施工完畢后方可吊裝主體剛架，對預(yù)埋錨栓的定位精度要求較高，在梁、柱、支撐系統(tǒng)整體施工完畢前為不穩(wěn)定體系，需采取措施保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而會(huì)導(dǎo)致施工周期較長。

經(jīng)與施工方會(huì)商，本工程柱腳按剛接，采用埋入式。柱腳埋入深度取3倍的柱截面高度，埋入段柱翼緣設(shè)抗剪栓釘以增強(qiáng)鋼柱與混凝土基礎(chǔ)短柱的共同受力作用。鋼柱吊裝至基坑后，在地坪處采用兩道型鋼將柱根部夾緊固定，并在柱半高處四個(gè)方向設(shè)臨時(shí)支撐確保柱子的垂直度及穩(wěn)定性，見圖4。按此方法，基礎(chǔ)混凝土澆筑、鋼梁及屋面系統(tǒng)吊裝焊接可穿插進(jìn)行，互不影響，大大縮短了工期。

圖4 鋼柱臨時(shí)支撐措施

3.5.3 梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式

鋼結(jié)構(gòu)中常用的梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式有全焊接、全螺栓連接及栓焊混合連接。全焊接連接方式對現(xiàn)場施焊人員的操作水平要求較高，一般質(zhì)量不易保證，在常規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)工程中不是首選的方案。全螺栓連接對梁、柱安裝精度要求較高，稍有偏差，螺栓孔有可能無法對位，在現(xiàn)場進(jìn)行整改難度較大。因此，常規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式以栓焊混合居多。

本項(xiàng)目如采用螺栓連接，施工方擔(dān)心現(xiàn)場安裝時(shí)螺栓孔無法精確對位的概率較高，會(huì)嚴(yán)重影響工期。因此，要求梁柱連接方式采用全焊接。

3.5.4 主體剛架驗(yàn)算

常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程為結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)確定好的設(shè)計(jì)條件及建筑資料，對梁、柱截面進(jìn)行計(jì)算，并不斷優(yōu)化調(diào)整，直至各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)范要求，并且將應(yīng)力比控制在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)。施工單位再根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行材料采購、加工及現(xiàn)場施工。應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用上述設(shè)計(jì)流程顯然不能滿足建設(shè)工期的需要。

本項(xiàng)目初期，設(shè)計(jì)方與施工方充分溝通，由施工方提供其短時(shí)間內(nèi)可采購到貨的梁、柱、檁條等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)格，見表1。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)格 表1

圖5 主體剛架計(jì)算簡圖

緩沖區(qū)、分流區(qū)各取一榀剛架進(jìn)行驗(yàn)算，剛架簡圖見圖5。計(jì)算程序采用PKPM V4.3.4軟件，計(jì)算結(jié)果顯示各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB 51022—2015)[6]要求。緩沖區(qū)鋼梁最大應(yīng)力比為0.74，鋼柱最大應(yīng)力比為0.18；分流區(qū)鋼梁最大應(yīng)力比為0.62，鋼柱最大應(yīng)力比為0.20。

3.5.5 柱間支撐

緩沖區(qū)在兩側(cè)邊列柱的兩端第二個(gè)開間共設(shè)置4道柱間支撐，分流區(qū)在兩側(cè)邊列柱、中列柱的兩端第二個(gè)開間、中間開間共設(shè)置12道柱間支撐。柱間支撐均采用張緊的φ30圓鋼交叉型支撐。

3.6 溝通與協(xié)調(diào)

應(yīng)急性建筑的建設(shè)過程中，建立高效便捷的溝通與協(xié)調(diào)機(jī)制具有非常重要的意義。

本項(xiàng)目前期，施工方派代表進(jìn)駐設(shè)計(jì)院。首先，可以將現(xiàn)場施工條件實(shí)時(shí)向設(shè)計(jì)師反饋，以利于設(shè)計(jì)師根據(jù)現(xiàn)場客觀條件調(diào)整設(shè)計(jì)方案。其次，對設(shè)計(jì)方案的落地性及可操作性可以及時(shí)探討，及時(shí)確認(rèn)，避免設(shè)計(jì)返工。此外，還可及時(shí)將設(shè)計(jì)成果傳送至施工現(xiàn)場，確保邊設(shè)計(jì)、邊施工模式下現(xiàn)場不窩工。

圖6 分流區(qū)室內(nèi)實(shí)景

項(xiàng)目后期，設(shè)計(jì)成果提交后再由設(shè)計(jì)師進(jìn)駐施工現(xiàn)場進(jìn)行配合，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了諸如柱間支撐影響房間門開啟、梁柱節(jié)點(diǎn)焊接時(shí)梁上下翼緣未按圖紙要求采用全熔透坡口焊等問題，在現(xiàn)場及時(shí)出具解決方案，避免了不必要的返工，對確保項(xiàng)目按期交付發(fā)揮了重要作用。

經(jīng)各參建方通力合作，本項(xiàng)目從開工到交付僅用了5d時(shí)間，比原計(jì)劃提前2d，對于落實(shí)中央決策部署，有效控制人員流動(dòng)，防止新冠肺炎疫情傳播發(fā)揮了重要作用。圖6為分流區(qū)建成后室內(nèi)實(shí)景。

4 對應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及原則的思考

通過本工程的實(shí)踐，筆者認(rèn)為應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及原則與常規(guī)條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在諸多差異，本文對此做了深入分析與思考。

4.1 對應(yīng)急性建筑的理解

何謂應(yīng)急性建筑，現(xiàn)階段尚未有確切的定義。筆者認(rèn)為，相對于常規(guī)建筑，應(yīng)急性建筑是指在發(fā)生重大自然災(zāi)害、大規(guī)模傳染病疫情等特殊時(shí)期，由政府主導(dǎo)，為了應(yīng)對突發(fā)公共事件而需要在極短時(shí)間內(nèi)投入使用的、具備特定功能的建筑。

同時(shí)，筆者認(rèn)為應(yīng)急性建筑不能等同于常規(guī)條件下工期較為緊張的臨時(shí)性建筑。

4.2 應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

與常規(guī)條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，應(yīng)急條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：

(1)應(yīng)急性建筑是特殊時(shí)期、特定條件下的產(chǎn)物，一般服役期較短。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限、抗震性能目標(biāo)、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級指標(biāo)可參照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中臨時(shí)性建筑的要求確定。

(2)應(yīng)急性建筑因其特殊的用途，需要在短時(shí)間內(nèi)投入使用，建造工期極為苛刻。同時(shí)，防疫性的應(yīng)急性建筑建成后，施工人員再次進(jìn)行維護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)較大，一般較為困難。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在保證安全的前提下，結(jié)構(gòu)類型的選擇、節(jié)點(diǎn)形式、建筑材料的選擇以及各項(xiàng)技術(shù)措施等均需通盤考慮，既要保證建造快捷，突出應(yīng)急的性質(zhì)，又要盡量做到后期免維護(hù)。

(3)應(yīng)急性建筑往往具有較高的社會(huì)關(guān)注度及影響力。例如，武漢雷神山、火神山醫(yī)院建設(shè)過程中，“云監(jiān)工”使得建設(shè)現(xiàn)場一覽無余；西安咸陽國際機(jī)場旅客應(yīng)急分流轉(zhuǎn)運(yùn)中心建造過程中，受到省內(nèi)主流媒體廣泛關(guān)注。

(4)應(yīng)急性建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，建設(shè)場地地形圖、管線資料、地質(zhì)勘察報(bào)告往往無法得到完善提供，建筑物的定位、柱網(wǎng)的確定需要與施工現(xiàn)場緊密配合，反復(fù)調(diào)整。地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法并依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，需要設(shè)計(jì)人具備豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

(5)應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要各參建單位緊密配合，需要建立高效便捷的溝通機(jī)制，需要由政府主導(dǎo)，發(fā)揮社會(huì)主義制度優(yōu)越性，可以在短時(shí)間內(nèi)調(diào)動(dòng)優(yōu)質(zhì)資源。

4.3 應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)[9]指出“安全、適用、經(jīng)濟(jì)”為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則；《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50017—2017)[10]指出“技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、保證質(zhì)量”為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。常規(guī)條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均應(yīng)遵循上述原則。

基于應(yīng)急性建筑的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為，采用上述原則指導(dǎo)應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不完全適宜。

應(yīng)急性建筑建造工期短，留給設(shè)計(jì)的周期更短，進(jìn)行多種方案比選幾乎不可能。構(gòu)件截面不是依據(jù)計(jì)算結(jié)果優(yōu)化調(diào)整得出，而是根據(jù)施工單位可以在短時(shí)間內(nèi)大量采購到貨的材料進(jìn)行反算驗(yàn)證。因此難以做到“經(jīng)濟(jì)合理”。

此外，應(yīng)急性建筑苛刻的建造工期需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師選用的節(jié)點(diǎn)連接方式、柱腳形式、樓屋蓋等技術(shù)措施不必是最先進(jìn)的，但必須保證現(xiàn)場操作簡便，可快速安裝并且在使用階段盡量少維護(hù)。

無論是常規(guī)建筑還是應(yīng)急性建筑，安全以及滿足建筑的使用功能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，并且這一原則始終應(yīng)排在首位。

基于上述分析，筆者認(rèn)為，應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以“安全適用、建造快捷、便于維護(hù)”為原則。

5 結(jié)語與建議

本文對西安咸陽國際機(jī)場旅客分流轉(zhuǎn)運(yùn)中心工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了詳細(xì)介紹，對應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了分析探討，提出應(yīng)急性建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以“安全適用、建造快捷、便于維護(hù)”為原則。

現(xiàn)行的建設(shè)工程法規(guī)條例均明確規(guī)定不適用于搶險(xiǎn)救災(zāi)及其他臨時(shí)性房屋建筑，造成應(yīng)急性建筑的建設(shè)缺乏相應(yīng)的法律依據(jù)及監(jiān)管。鑒于應(yīng)急性建筑在歷次重大災(zāi)害或者疫情期間發(fā)揮的作用，筆者認(rèn)為應(yīng)完善相應(yīng)的法律法規(guī)，確保應(yīng)急性建筑建設(shè)的合法合規(guī)性。應(yīng)建立專門的應(yīng)急性建筑設(shè)計(jì)與建造標(biāo)準(zhǔn)，確保這類建筑的技術(shù)可靠性。

致謝：本工程在設(shè)計(jì)時(shí)，得到了許惠雯高級工程師及竇鵬高級工程師的指導(dǎo)與幫助，特此致謝。