摘要：昌宁新建天和医院位于云南保山著名的茶乡昌宁县，当地最大的民营医院。本项目建筑面积约5.1万方，为二级综合医院，主要功能为医院建筑，设置住院区及医疗区，按功能结合抗震缝划分为住院楼及医技楼两个单体，本文就该医院的结构设计要点进行分析介绍。
关键词：不规则结构设计；温度应力分析；超长结构
一.工程概况
昌宁新建天和医院新址用地位于云南保山著名的茶乡昌宁县，东临新城路，南侧和西侧有规划道路环通，拟建位置优越，交通便利。
本项目根据功能及平面布置以抗震缝分为门诊医技楼及住院楼两个单体，门诊医技楼功能为门诊、办公、医技综合楼，平面尺寸：76.5mx72m，地下1层，地上层数为5~7层，屋面顶标高为19.20m、22.80m及26.40m逐层退台，长宽比1.06，高宽比1.40，建筑面积：25329.53㎡。住院楼功能为餐厅、手术、药房及病房综合楼，平面尺寸62.7mx71.4m，地下1层，地上9层，局部10层，屋面顶标高为37.20m，长宽比1.14，高宽比1.74 建筑面积：26064.3㎡。门诊医技楼及住院楼结构形式均为钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土框架梁板结构体系，A级高度高层结构。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第三组。
二.结构超限类别及程度
1 平面不规则性
a扭转不规则
本项目整体模型均采用刚性楼板。X，Y向楼层的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值之比均小于1.4。位移和层间位移与该楼层平均值之比门诊楼：X 向1.29，Y向1.39；住院楼：X 向1.21，Y向1.32，均大于1.2且小于1.4，判定结构存在扭转不规则性。
b凹凸不规则
门诊医技楼：在二层楼面医院入口处设置有越层门厅，导致结构平面楼板缩减，但门厅外侧设置宽度大于4.85m的楼面，此层不存在结构平面凹进的情况；在五层楼面设置有越层的多功能厅，结构平面楼板取消，但外侧仅设置框架梁，不满足楼面宽度大于2米的要求，使得此层存在结构平面凹进的一侧尺寸，为相应投影方向总尺寸41%大于30%的情况，但除此层外其余楼层均设置使两侧变形同步的足够宽度的楼板。因此判定不存在凹凸不规则。
住院楼：典型平面呈L型，两方向平面凸出尺寸均较长，X向凸出尺寸与该平面最大尺寸比值l/Bmax=0.65，Y向凸出尺寸与该平面最大尺寸比值l/Bmax=0.614，均大于0.30较多；X向凸出长度与凸出宽度比值l/b=2.29 >2，Y向凸出长度与凸出宽度比值l/b=1.89接近2，平面判定属于凹凸不规则。
c楼板局部不连续
门诊医技楼：典型平面中部存在两个中庭洞口。在第五层时楼板有效宽度最不利情况为X方向37.6%，Y方向35.2%，有效楼板宽度均小于相应位置楼面宽度的50%，开洞面积15.7%小于该层楼面面积的30%；其他典型平面层时楼板有效宽度最不利情况为X方向55%，大于该处楼面宽度的50%，Y方向35.2%小于该处楼面宽度的50%，开洞面积27.73%小于该层楼面面积的30%。因此判定属于楼板不连续的情况。
2竖向不规则性
门诊医技楼：屋面顶标高为19.20m、22.80m及26.40m逐层退台，竖向构件位置缩进大于25%。因此判定属于竖向尺寸突变的情况。
门诊楼：竖向构件上下连续，仅在局部小屋面屋面存在收进的情况。不存在竖向尺寸突变的情况。
3 其他不规则性
门诊医技楼：由于功能要求，入口门厅处局部出现2根穿层柱，跨越2层。
4 结构超限类别及超限程度小结
a、门诊医技楼、住院楼均有考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2的情况；
b、门诊医技楼由于各层均设有两个中庭较大开洞，且入口门厅及五层多功能厅跨层导致各层均存在楼板不连续，以及局部个别穿层柱的情况；
c、门诊医技楼五、六、七层逐层退台使得出现竖向尺寸突变的情况。
d、住院楼存在平面凹凸尺寸大于相应边长30%的凹凸不规则的情况。
门诊医技楼为A级高度，有3项一般不规则项，分别为：扭转不规则，平面楼板不连续，以及竖向尺寸突变，结构存在规则性超限，属于特别不规则建筑。
住院楼为A级高度，有2项一般不规则项，分别为：扭转不规则，平面凹凸不规则，结构不存在规则性超限，属于一般不规则建筑。
三.针对不规则类型采取的加强措施
1结构体系概念设计加强措施：
本工程门诊医技楼及住院楼的抗震设防类别为重点设防类（乙类），建筑结构的安全等级为一级，考虑到该类建筑的结构重要性，结合经济性，采用现浇钢筋混凝土框架结构，该结构具有良好的变形能力，在水平地震作用下，通过结构在允许范围内的变形来吸收和耗散能量，设计按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，框架抗震等级一级。在设计计算时遵照强柱弱梁的抗震设计原则，加强抗震设计及构造处理，这样使得在地震作用下塑性铰出现在梁端，保证了结构的抗震安全；
2针对平面不规则采取的抗震加强措施：
A对门诊医技楼楼板各层开洞面积均较大，导致洞口周边楼板连接较弱，局部不连续处，a、结构设计计算中考虑该部分楼板面内变形对结构的不利影响，楼板单元取为弹性膜单元；b、采用YJK盈建科进行中震下楼板应力分析；c、各层楼面板厚加厚至120mm；d、局部联系楼板过小处的结构板厚加到150mm厚，并提高该处楼板的配筋率（配筋不小于 10@150），双层双向布置；e、提高洞口周边楼板的配筋率，采用双层双向拉通筋；f、在洞口边缘设置边梁，并加强配筋，洞口角部配置斜向钢筋，以满足洞口周边薄弱部位中震设计要求，保证水平地震作用力的有效传递。
B.对门诊医技楼退台处结构竖向构件尺寸缩进，在竖向收进的相应局部部位的上下层楼板进行加强，局部板厚加厚加到120mm厚，双层双向配筋，相应的框架柱箍筋加密，纵筋适当加强。
C.对门诊医技楼及住院楼结构平面扭转不规则，计算时考虑扭转耦联效应。水平地震作用取单向地震作用（计入偶然偏心）及双向地震作用（不计入偶然偏心）的不利情况进行包络设计；控制偶然偏心地震作用规定水平力下最大扭转位移比小于1.4。
D.针对建筑超长的加强措施：
本项目各单体两向尺寸均大于现浇钢筋混凝土框架结构伸缩缝设置最大间距55m的要求，相应采取的措施有：a、对各层楼板在合理长度位置设置后浇带以释放施工期间的温度应力；b、屋面板厚取为120mm，板配筋（配筋不小于 8@150）采用双层双向拉通配筋；c、要求屋顶设置隔热层。
E.针对门诊医技楼入口中庭处两根穿层柱以及对楼板不连续导致的局部单跨框架柱的分析加强措施：
在计算中对局部穿层柱按实际楼层、实际高度进行复核验算，并对穿层柱和楼板不连续导致的局部单跨框架柱采取中震抗剪弹性，抗弯不屈服的性能要求控制。通过验算，穿层柱及局部单跨柱截面抗剪满足要求，抗弯钢筋不小于按中震不屈服计算值并适当提高配筋率可满足要求。
F.针对住院楼凹凸不规则的加强措施：
在平面L型的内角处局部板厚加厚到120mm厚，提高配筋率并双层双向配筋，并加强L型内角处以及L型两侧凸出端头的角柱配筋，箍筋全长加密。
四、结束语
昌宁天和医院是昌宁县最大的二级综合医院，本项目结构设计充分考虑现代化综合医院的特点，结合地形、地貌和地质条件，坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则。在结构设计中，严格按生命线工程的要求进行抗震设计，使建筑经抗震设防后，减轻建筑的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，做到精心设计，使进行抗震设防的建筑：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不能倒塌或发生危及生命的严重破坏。
参考文献：
[1]建筑抗震设计规范：GB 50011-2010，北京：中国建筑工业出版社，2010
[2]高层建筑混凝土结构技术规程：JGJ 3-2010，北京：中国建筑工业出版社，2011
论文作者:孙玫娟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/29
标签：楼板论文; 不规则论文; 门诊论文; 结构论文; 平面论文; 医技论文; 局部论文; 《基层建设》2017年第24期论文;