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，選取合理的計算軟件及計算方法進行結(jié)構(gòu)計算分析，確保結(jié)構(gòu)體系受力安全，滿足抗震三水準設(shè)計要求，為類似工程提供參考。

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

隨著我國城鎮(zhèn)化進程的推進，越來越多的大型商業(yè)綜合體拔地而起，商業(yè)綜合體建筑面積大，功能復(fù)雜，追求用戶體驗感。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)計金街，通過鋼結(jié)構(gòu)連橋與綜合體相連。

1、工程簡介

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庫，層高3.9m，地下一層為停車庫和商業(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)置大開洞，設(shè)垂直扶梯，底部三層周邊設(shè)金街，通過連橋與大商業(yè)綜合體連接。該工程位于一般抗震設(shè)防地段，建筑場地為二類，抗震設(shè)防烈度7度（0.1g），建筑面積超過一定規(guī)模，屬于重點設(shè)防類建筑。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，框架抗震等級為一級，底層主要柱截面800x800mm-900x900mm，底層柱混凝土強度等級C50，梁混凝土強度等級C35-C30。該工程存在較多的大跨度梁，中庭連廊位置梁跨度達到26m，IMAX影廳屋頂梁跨度也達到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度達到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，屬超長結(jié)構(gòu)。標準柱網(wǎng)8.4m，底層框架柱截面800x800-900x900mm，到頂層收到600x600mm，底層墻柱混凝土強度C50，到標準層逐漸變到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，抗浮采用高強預(yù)應(yīng)力管樁，樁長24m。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計重難點

3.1結(jié)構(gòu)體型超長

高層建筑框架結(jié)構(gòu)平面長度宜控制在55m，本工程長邊達到250m，短邊103m，遠大于規(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應(yīng)層樓面寬度50%，六層影廳位置同樣存在樓板大開洞，地震荷載作用下，樓板大開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)位移比過大

計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)位移比達到1.39，大于規(guī)范限值1.2，說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，且該部位人員流動大，存在局部振動，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)進行設(shè)計，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，對幕墻造型要求高，需單獨設(shè)計。

4、采取主要技術(shù)措施

本工程結(jié)構(gòu)體型超長，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)計中每隔30-40m設(shè)置施工后澆帶，施工過程中加強養(yǎng)護。同時進行溫度應(yīng)力分析，根據(jù)分析結(jié)果進行配筋設(shè)計，針對應(yīng)力較大部位，板厚及配筋相應(yīng)加強。

中庭位置一個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，樓板板厚取150mm，配筋率0.25%，貫通連廊的主受力梁配筋加強，中庭洞口周邊的邊梁配筋均加強。

對于平面扭轉(zhuǎn)位移比過大，設(shè)計中加大位移較大側(cè)的抗側(cè)力剛度，同時減小位移較小側(cè)的抗側(cè)力剛度，加強周邊抗側(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，箍筋全高加密，對該部位進行樓板舒適度分析，分析結(jié)果滿足規(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)計梁底縱筋，梁撓度及裂縫均應(yīng)滿足要求，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。屋面上的設(shè)備擺放盡量避開大跨度的位置，不增加額外荷載。IMAX廳屋面井字梁主次梁同高，梁高1400mm，滿足建筑功能凈高要求，次梁按兩端鉸接設(shè)計梁底縱筋，主梁梁寬400mm，次梁梁寬300mm，同時屋面進行結(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。

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)計成二次懸挑，利用增強邊梁進行二次懸挑，減少受力荷載。懸挑梁進行撓度驗算，并驗算舒適度。

鋼結(jié)構(gòu)連橋設(shè)計成一端鉸接、一端滑動，與大商業(yè)相連的一端為滑動端，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。

本工程計算分析采用盈建科結(jié)構(gòu)計算軟件進行計算分析，對關(guān)鍵部位運用第二軟件PMSAP進行復(fù)核驗算，鋼結(jié)構(gòu)部分采用3D3S進行計算分析。

結(jié)語：

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，設(shè)計中重點把握關(guān)鍵部位，采用不同分析模型進行計算分析，對比分析結(jié)果，確保計算結(jié)構(gòu)合理性。

針對結(jié)構(gòu)不規(guī)項，應(yīng)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，加強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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