上海民航新时代机场设计研究院有限公司 200335
摘要：本文以某机场文理，对机场机库结构设计中的一些问题进行了分析和探讨，仅供借鉴。
关键词：机库结构；设计问题
1 工程概况
某机场建设场址所在地区属于山区和丘陵结合地带，原始地貌以浅丘宽谷为主，植被茂密，地势总体上呈现东高西低、南高北低的特点，场地高程在20～27m 之间，相对高差在10米以内。现状场地主要为荒地、耕地、农田、鱼塘等，人工灌溉渠纵横交错，村庄遍布，人烟密集，
本工程包括办公楼改造、新建机库等单体。
2 机场机库结构设计要求分析
2.1 设计基本概况分析
1）基本风压：W0＝0.55KN/m2（n=50年）
2）基本雪压：S0＝0.20KN/m2（n=50年）
3）参照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）：
本工程抗震设防烈度为6度（第二组），设计基本地震加速度值为0.05g；特征周期值0.55s，水平地震影响系数0.04，结构阻尼比0.05
4）建筑物室内±0.000相当于绝对标高24.800米（罗零高程）
2.2结构安全等级
该机库结构安全等级为二级，本建筑物的设计合理使用年限为50年。
2.3设计荷载：
使用荷载标准值：
办公室：2.0KN/m2
航材库、资料室：4.0KN/m2
走廊、楼梯、卫生间：2.5KN/m2
钢屋面（不上人）：0.3kN/m2
钢筋混凝土屋面（不上人）：0.5kN/m2
2.4工程地质勘察报告
（1）1.本工程基础根据《福州通用航空基地项目岩土工程勘察报告》（详勘DCF-2010-182）进行设计。。土层情况详地勘报告。
（2） 场地地震效应
本工程抗震设防烈度为6度（第二组），设计基本地震加速度值为0.05g；
场地土类型为软土，建筑场地类别为III类；拟建场地为不液化场地。
（3） 场地地下水位及地下水腐蚀性
浅层地下水受多种自然条件影响，可根据福州市年均高水位埋深为地面下0.5m，一般最低水位埋深为地面下1.5m。经判定该场地地下水对混凝土结构及钢筋无腐蚀性影响。
2.5结构设计分析
2.5.1工程概况、结构形式
本工程包含一单层钢结构机库部分及两个钢筋混凝土框架结构办公楼及航材库部分，之间设缝分隔，缝净宽80mm。
机库部分采用门式刚架轻型房屋钢结构，刚架檐口高度10.2米、刚架跨度33米、开间6米；并按照业主要求在6.95米标高处为28.5米跨度的2吨吊车设计了吊车梁、牛腿。墙面、屋面采用保温夹芯彩钢板屋面板。
机库一侧单层建筑单体高度4.2米，采用钢筋混凝土框架结构，柱网为7.5mX7.2m。屋面板为120厚现浇板。
机库另一侧两层建筑单体高度7.8米，也采用钢筋混凝土框架结构，柱网为7.5mX3.6m。楼面、屋面板为120厚现浇板。
经整体建模抗震计算，结果正常。计算分析结果如下：
表1 PKPM-SATWE计算结果
2.5.2基础设计
根据上部结构及地质情况，采用柱下桩基础。桩基持力层为桩持力层第 7 层（全风化花岗岩）。桩采用预制先张法预应力混凝土管桩；桩长22米，单桩竖向承载力设计值为400KN，总桩数为144根，沉桩方式为静压式，桩制作及施工要求见《预应力混凝土管桩》（10SG409）要求；桩接头采用焊接连接的方式；。由于在沉桩过程中可能发生严重的挤土效应，现确定沉桩方向为靠近现有建筑向一端进行，由于该场地周围建筑物、道路较多，沉桩之前必须探明地下管线情况再行施工。
图1 机库桩位图
另外，由于本场地有一暗浜穿过，须将其清除干净，用好土分层夯实回填，压实度要求0.9。
2.5.3材料：
1）受力钢构件：材质采用Q235B
2）钢结构防腐年限不小于20年，耐火极限不小于2.0小时。初步建议采用水性无机富锌涂料（底漆），薄型防火涂料，以满足规范要求。
3）砼强度等级：
地梁、桩承台：C25
梁、板、柱均采用C30；
4）钢筋种类：HPB235钢：fyk＝235N/mm2
HRP335钢：fyk＝335N/mm2
5）砌筑墙：地面以下采用MU10空心混凝土砌块，Mb10水泥砂浆砌筑（Cb20混凝土孔填实），室内地面以上采用200厚加气混凝土砌块，M5混合砂浆砌筑。
2.5.4计算程序
PK、PM系列软件PMCAD、SATWE-8、JCCAD、STS结构分析与设计软件
3 机库结构设计中所存在的常见问题
3.1不合理的建筑地基与基础设计
有的建筑工程在设计地基的时候，都没有地质详勘报告，部分的建筑工程中可能有地质勘察报告，但其内容却达不到要求，在这样的情况下，建筑地基工作对于其实质的需求很难达到满足，甚至于没有可靠性，导致降低了建筑工程的质量。因而，要想对地基进行合理并可靠的设计，就必须严格的对建筑工地与其工地附近进行地质水文勘察，同时拟出一份比较全面的勘察报告，从而使建筑工程的地基与基础设计可以按照实质报告来进行。
3.2机库结构设计人员的问题
在机库结构设计的过程中，设计人员没有将设计结构的原则与规范做出进一步的理解，没能把建筑工程结构设计的内容做出较为全面的考虑，
职业技能欠缺。部分设计人员甚至没有将机库结构的设计与建筑工程本身的实际需求情况相结合，就直接把其他设计人员的设计照搬过来，所以才会有机库结构设计的质量与施工要求不相符的情况出现。
4 机库结构设计常见问题的解决措施
4.1对机库结构基础进行科学合理的设计
当开展具体设计的时候，一方面需要对其安全性和适用性进行有效保证，另一方面需要具备经济性和合理性。在此情况下，相关设计人员需要对多方面的因素进行全面、深入的分析和研究，对地质勘探资料的进行合理应用，在对相关基础进行设计的过程中，将其作为重要依据和参照。从相关设计人员的角度来说，当计算荷载的时候，只是对基础设计公式进行套用是不能够达到相关要求和效果的，要对地基内力设计值进行准确的计算有着比较大的难度。需要将基础宽度和深度作为主要的依据和参照，对土的类别进行全面考虑，对承载力进行有效计算。
4.2沉降计算
在基础埋置的时候，基坑开挖过程中，基坑周边的基底土不会产生反弹作用，这是由于其处于摩擦角的范围内而受到一定的约束作用，所以，主要进行反弹的土层就是坑中心位置地基土，要对此现象进行有效避免，就需要人工对这部分回弹土层进行清理。当建筑物所选基础为较大的箱形基础类型时，其约束力相对来说比较小，在沉降计算时主要考虑基地的压力，而忽略坑边土的约束作用。但是当所选基础为较小的独立基础或者条形基础时，所受到的约束力相对来说就比较大了，这时的沉降计算主要考虑基地的附加应力而忽略回弹部分的应力作用。
4.3对建模前的准备工作进行有效完成
在对机库结构进行设计的时候，通常情况下，对PKPM等软件进行充分应用，在进行建模之前，需要对多方面的问题进行完善，首先要确定楼面、墙体、梁、柱等各处的荷载值，这个值不应该是个大概值，而应该是经过实际计算确定的值，对各种建筑部位要从建筑做法以及实际的使用情况来综合确定固定荷载以及活荷载的取值，保证结构的安全性。对于一些复杂部位的荷载计算，应该使用力学模型尽量进行简化，使工作量减少。
5 结束语
综上所述，在机库结构设计中要综合各方面因素进行考量，从而提升机库结构设计的科学性，保障其使用安全。
参考文献：
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[2]王本英.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].科学技术创新，2016，8（2）：222-222.
[3]李广强.结构设计中几个容易混淆的问题探讨[J].门窗，2017（2）：135-135.
论文作者:沈莉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/12
标签：机库论文; 结构设计论文; 基础论文; 荷载论文; 结构论文; 地基论文; 场地论文; 《基层建设》2018年第24期论文;