文化館多功能廳的設(shè)計(jì)與施工

楊森

【摘 要】由于文化館在加強(qiáng)社會(huì)主義文化建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，所以近些年來對(duì)于文化館的建設(shè)總量不斷提高。對(duì)于文化館來說，其多功能廳的設(shè)計(jì)和施工尤其重要，文章通過有限元軟件PKPM 和ETABS 對(duì)整體進(jìn)行了多模型的對(duì)比分析，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)重要部位補(bǔ)充進(jìn)行了中震彈性計(jì)算分析，并根據(jù)分析結(jié)果，在性能設(shè)計(jì)上提高了該結(jié)構(gòu)體系重要部位的抗震能力，以確保結(jié)構(gòu)的良好抗震性能，通過分析多功能廳的施工狀況為相關(guān)人員提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】 多功能廳；基于性能的抗震分析；文化館；施工

1 結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

1. 1 上部結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

對(duì)于像文化館這樣跨度比較大的公共建筑來說，它不能僅僅使用框架結(jié)構(gòu)形式，而是要科學(xué)的使用抗側(cè)力構(gòu)件，提高其抗側(cè)剛度，減少側(cè)移。對(duì)于多功能廳來說，使用框架剪力墻結(jié)構(gòu)是比較合理的，在觀眾廳周圍要布置剪力墻，在樓電梯周圍也要布置剪力墻。另外，超出標(biāo)準(zhǔn)高度的室外平臺(tái)的上部曲面建筑造型由混凝土斜柱斜梁形成，屋頂中間的跨采光頂是借助于支撐在兩側(cè)混凝土梁上的鋼梁形成。項(xiàng)目框架柱主要截面尺寸控制在800 mm ×800 mm左右；觀眾廳墻體厚控制在500 mm左右； 樓電梯間外墻厚控制在300 mm，內(nèi)墻厚控制在200 mm；對(duì)于柱、墻混凝土來說，其強(qiáng)度等級(jí)為C40左右，梁板為C30左右，使用質(zhì)量好、硬度高的原材料。

1. 2 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)文化館的多功能廳時(shí)要進(jìn)行地質(zhì)勘測，按照地勘報(bào)告進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。對(duì)于地基來說，它的主要受力層范圍內(nèi)工程特性差異較大，同時(shí)項(xiàng)目的跨度也比較大，而且基底壓力分布不均勻。在后期，相鄰地塊地下空間開發(fā)基坑降水對(duì)地基基礎(chǔ)可能產(chǎn)生沉降的影響，這樣在進(jìn)行建筑時(shí)要考慮采用CFG 樁復(fù)合地基。在進(jìn)行文化館的設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮地下水位問題，如果水位埋藏淺但工程基礎(chǔ)深可以使用厚度為1 m 的平板式筏基，這樣一來，不僅可以解決聲學(xué)報(bào)告的最小底板厚度要求問題，還可以解決了結(jié)構(gòu)整體抗浮問題。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算

2. 1 多遇地震下的分析

在設(shè)計(jì)文化館的多功能廳時(shí)，要充分考慮工程的抗震度和水平地震影響系數(shù)。利用PKPM 和ETABS 軟件對(duì)結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算分析。從表1 的結(jié)果可以看出，各軟件計(jì)算的結(jié)構(gòu)總質(zhì)量、剪重比比較接近，各個(gè)計(jì)算模型的有效質(zhì)量系數(shù)均大于90%，滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)周期對(duì)比結(jié)果見表2。

因?yàn)槎喙δ軓d的絕對(duì)位移比較小，PKPM 和ETABS 計(jì)算的層間位移角均小于1 /9 999，而在控制樓層最大水平位移和層間位移與層均值比值時(shí)可以在一定程度上放大限值。在進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)，要按照京市建筑設(shè)計(jì)研究院編制的《建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》計(jì)算絕對(duì)位移的值是否滿足要求。對(duì)于文化館的多功能廳來說，其不規(guī)則響可能是以下因素導(dǎo)致的：（1）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比不合理；（2）樓板不連續(xù)，樓板開洞面積高于30%。通過專家的設(shè)計(jì)和計(jì)算，要把工程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行審查。

2.2 中震彈性分析

由于文化館多功能廳的特殊性，所以在工程設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮結(jié)構(gòu)的重要部位設(shè)定了中震彈性的性能要求，同時(shí)要計(jì)算好中震彈性。在進(jìn)行工程計(jì)算時(shí)使用抗震規(guī)范所給的參數(shù)，用PKPM 軟件進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，以此來提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在工程設(shè)計(jì)中對(duì)出標(biāo)高室外平臺(tái)為斜柱的框架柱的以下部位，觀眾廳四周布置混凝土剪力墻，及支撐中庭鋼連橋的框架柱，采用了中震彈性計(jì)算結(jié)果和小震彈性計(jì)算結(jié)果的包絡(luò)值控制配筋，同時(shí)適當(dāng)提高了標(biāo)高斜柱附近相關(guān)范圍的梁、板配筋標(biāo)準(zhǔn)。

3.文化館多功能廳的施工

3.1施工目標(biāo)

為了發(fā)揮文化館多功能廳的作用，就要通過高素質(zhì)的施工人員和管理人員進(jìn)行施工和管理，嚴(yán)格按照ISO9001進(jìn)行施工，保障文化館多功能廳的質(zhì)量，通過新興技術(shù)和工藝以及符合標(biāo)準(zhǔn)的材料，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的項(xiàng)目完工。

3.2文化館多功能廳施工

在施工之前，要按照建筑單位的意圖，充分了解其想法，并且嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工，積極參與到圖紙會(huì)審工作中去，發(fā)現(xiàn)不清楚的問題要及時(shí)提問，積極幫助建設(shè)單位選擇多種符合標(biāo)準(zhǔn)的原材料。在進(jìn)行原材料的采購過程里，如果部分原材料不能在當(dāng)?shù)夭牧鲜袌鲋胁少?，就要和業(yè)主進(jìn)行協(xié)商，獲得業(yè)主同意下再采購原材料。

3.3施工協(xié)調(diào)管理

3.3.1和設(shè)計(jì)單位的工作協(xié)調(diào)

在進(jìn)行施工過程里，要加大和設(shè)計(jì)公司的配合，及時(shí)解決在施工過程里遇到的難題。另外，要積極參與施工圖會(huì)審，進(jìn)一步考慮在施工過程里可能出現(xiàn)的各種問題，進(jìn)一步完善圖紙。針對(duì)施工中出現(xiàn)的問題，除了按照建筑師和監(jiān)理的要求進(jìn)行處理，還要和設(shè)計(jì)單位加強(qiáng)溝通，及時(shí)解決問題。

3.3.2和建設(shè)單位的協(xié)調(diào)

在和建設(shè)單位簽訂施工合同以后，要精心施工，保障工程建設(shè)中的多項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行建設(shè)的過程里，要自覺接受建設(shè)單位的監(jiān)督，同時(shí)還要向建設(shè)單位及時(shí)匯報(bào)工作進(jìn)度，如果需要和建筑單位進(jìn)行協(xié)調(diào)的工作，要及時(shí)匯報(bào)并解決施工問題。

3.3.3和監(jiān)理公司的配合

在施工過程里，監(jiān)理公司會(huì)進(jìn)行全程監(jiān)控。如果發(fā)現(xiàn)了材料的質(zhì)量問題要馬上反映給現(xiàn)場的監(jiān)理工程師，制定處理辦法，在工程師簽字同意后立馬實(shí)行。在具備了竣工條件以后，要提前提交“交工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告”，及時(shí)通知監(jiān)理單位和建設(shè)單位進(jìn)行工程的驗(yàn)收和評(píng)估。

4.總結(jié)

文章通過分析文化館的多功能廳的受力復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu)，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析滿足規(guī)范所要求的各種性能指標(biāo)。另外，在文化館多功能廳的施工過程里，要注意和設(shè)計(jì)公司、施工單位以及監(jiān)理公司的交流，通過配合實(shí)現(xiàn)文化館多功能廳的建設(shè)。

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