結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步探討

黃飛鵬

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑業(yè)的迅速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)難度亦隨之不斷增加，建筑類(lèi)型與功能愈來(lái)愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系更加多樣化，因而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高。文章對(duì)廣州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目B區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行初步探討，說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)；混凝土；抗震；剛度

中圖分類(lèi)號(hào)：TU247 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）19-0108-02

1 工程概況

擬建的廣州白云新城廣州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目位于廣州市白云區(qū)，舊白云機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)。其B區(qū)總建筑面積約22萬(wàn)平方米，規(guī)劃為綜合商業(yè)購(gòu)物娛樂(lè)用地。地上部分最高為六層，兩層地下室（西側(cè)公寓式辦公樓大部份區(qū)域無(wú)地下室）。地面由百貨樓、娛樂(lè)樓、酒樓、商鋪、步行街及公寓式寫(xiě)字樓等建筑物組成；地下室主要功能為平時(shí)車(chē)庫(kù)和設(shè)備用房、超市。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 本工程各部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)取值范圍、環(huán)境類(lèi)別及環(huán)境作用等級(jí)參考表1。

2.1.2 一般構(gòu)件的撓度控制值：（1）[f]=L0/200，當(dāng)L0<7m；（2）[f]=L0/250，當(dāng)7m≤L0≤9m；（3）[f]=L0/300，當(dāng)L0>9m。

2.1.3 裂縫寬度控制標(biāo)準(zhǔn)參考表2。

根據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ15-31-2003并結(jié)合場(chǎng)區(qū)實(shí)際（東側(cè)有小河，整地塊地面坡度較大）為地下水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防水位，分區(qū)域取建筑物的室外路面標(biāo)高。

2.2 結(jié)構(gòu)體系與形式

本工程結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，其樓面采用普通鋼筋混凝土梁樓蓋?；景搴?10mm，梁基本截面其中框架梁300×700，其余250×550，基本柱截面800×800。

2.3 抗震措施

本工程的鋼筋混凝土框架的抗震等級(jí)參考表3，主要柱網(wǎng)尺寸為8.4m×8.4m，8.4m×7.0m，8.4m×9.0m等。由于建筑功能的要求，各層平面均出現(xiàn)了不同程度的開(kāi)洞現(xiàn)象（主商業(yè)區(qū)開(kāi)洞率約14%），對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利，因此設(shè)計(jì)時(shí)須加強(qiáng)孔洞邊的梁板柱截面及配筋，增強(qiáng)其抗剪、受拉、抗震能力；影院區(qū)域局部有夾層使樓板局部不連續(xù)，該區(qū)域的樓板應(yīng)采取加強(qiáng)措施，板厚為150mm，鋼筋雙層雙向拉通設(shè)置；局部抽柱形成屋面大跨度梁，采取單向密肋梁布置及雙向肋型梁布置；商業(yè)主入口及建筑平面大空間需要在首層以上局部抽柱，需設(shè)置轉(zhuǎn)換柱以減小梁（懸臂梁）跨度，轉(zhuǎn)換梁加強(qiáng)截面及配筋，增強(qiáng)其抗震能力，轉(zhuǎn)換梁附近樓板加強(qiáng)厚度及配筋。對(duì)局部梁（懸臂梁）截面受限制處擬采用預(yù)應(yīng)力梁，解決梁裂縫及撓度問(wèn)題。

2.4 結(jié)構(gòu)材料

2.4.1 鋼材。熱軋鋼筋：HPB235鋼筋，fy=210N/mm2；HRB335鋼筋，fy=300N/mm2；HRB400鋼筋，fy=360N/mm2?？蚣芰骸⒅v筋優(yōu)先采用機(jī)械連接接頭。

2.4.2 各部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)參考表4。

2.4.3 混凝土的抗?jié)B等級(jí)。地下一層側(cè)壁、室外部分地下室頂板、屋面板混凝土抗?jié)B等級(jí)為P6；地下二層側(cè)壁、地下室底板混凝土抗?jié)B等級(jí)為P8。

2.4.4 墻體材料的選用。采用輕質(zhì)墻體材料，墻體干容重不大于10kN/m3，強(qiáng)度等級(jí)不低于MU5，采用M5混合砂漿砌筑。

2.5 基礎(chǔ)形式

2.5.1 根據(jù)《廣州白云新城萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)巖土工程勘察報(bào)告》及由業(yè)主組織的并經(jīng)專(zhuān)家論證的基礎(chǔ)方案，本工程主要采用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，樁端持力層選在中風(fēng)化巖或微風(fēng)化巖。靜壓預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)選用PHC400AB型樁（配置H2型樁尖），外徑400mm，壁厚95mm，單樁豎向承載力特征值為800kN。經(jīng)與地保辦協(xié)商，為有效減少擠土效應(yīng)對(duì)附近地鐵的不利影響，距地鐵墻趾外邊線(xiàn)20m范圍內(nèi)的基樁采用引孔法壓樁，引孔直徑為300mm，引孔深度不小于地鐵隧道底面標(biāo)高以下2m。

2.5.2 部分區(qū)域因受阻于基坑支護(hù)錨桿，采用600徑鉆（旋挖）孔灌注樁，單樁豎向承載力特征值為1000kN，樁端持力層選在中風(fēng)化巖或微風(fēng)化巖下300。

2.5.3 由于本場(chǎng)區(qū)為巖溶區(qū)域，地質(zhì)復(fù)雜，除單樁豎向承載力特征值取較低值外，視樁施工資料及現(xiàn)場(chǎng)反饋，對(duì)樁底持力層有疑問(wèn)及發(fā)現(xiàn)土洞的位置擬作灌漿處理。

3 結(jié)構(gòu)剛度

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了參考現(xiàn)行的規(guī)范《建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》外，還要對(duì)地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，充分參考地基基礎(chǔ)類(lèi)型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定，重視工程的結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)。

（1）為保證建筑結(jié)構(gòu)具有必要的剛度，應(yīng)對(duì)其層間位移加以控制。這個(gè)控制實(shí)際上是對(duì)構(gòu)件截面大小、剛度大小的一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。大多數(shù)工程實(shí)踐證明，建在較硬場(chǎng)地上的建筑可以按變形控制，以柔克剛，既安全又經(jīng)濟(jì)。建筑的抗側(cè)剛度對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性有很大的影響，本工程由于土質(zhì)較好，基巖埋深也普遍較淺，且建筑多采用樁基礎(chǔ)，有一至二層的地下室，持力層坐落在中、微風(fēng)化巖層或者中硬場(chǎng)地土層，地基的特征周期值較小，在此條件下，建筑的抗側(cè)高度一般可以設(shè)計(jì)得柔些，參考規(guī)程相關(guān)規(guī)定以結(jié)構(gòu)的極限變形能力作為控制值。在滿(mǎn)足變形限值的前提下，結(jié)構(gòu)剛度盡可能設(shè)計(jì)得小些，這樣既降低了地震作用，也使場(chǎng)地與建筑物發(fā)生共振的可能性減小，而且也達(dá)到了經(jīng)濟(jì)目的。

（2） 在建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，為了確保工程結(jié)構(gòu)剛度，還應(yīng)綜合考慮建筑場(chǎng)地的地質(zhì)狀況及水位、上部結(jié)構(gòu)類(lèi)型、使用功能、施工條件以及相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不致發(fā)生過(guò)量沉降或傾斜，同時(shí)還應(yīng)注意了解相鄰地下構(gòu)筑物及各類(lèi)地下實(shí)施的位置和標(biāo)高，以保證基礎(chǔ)的安全和確保施工中不發(fā)生問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程。在此過(guò)程中，任何遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜，使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全因素。因此，在每個(gè)過(guò)程都應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真反復(fù)分析和計(jì)算，并且要不斷地優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終達(dá)到滿(mǎn)意的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

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