商业建筑结构设计技术措施探讨论文_姜文光

(天津市天友建筑设计股份有限公司 天津市 300100)

摘要:随着城市居民对经济活动、生活品质要求的不断提高,对商业建筑的功能提出了更高要求,因此结合笔者十多年的结构设计工作,针对商业建筑结构设计特点并结合工作中常遇到的问题,从结构设计的一般要求、计算荷载、设计详图节点三方面进行探讨。

关键词:商业建筑;技术措施;荷载取值

随着城市居民对经济活动、生活品质要求的不断提高,对商业建筑的功能提出了更高要求,因此结合笔者十多年的结构设计工作,针对商业建筑结构设计特点并结合工作中常遇到的问题,从结构设计的一般要求、计算荷载、设计详图节点三方面进行探讨,不足之处恳请指正。

一、一般要求

1.1设缝原则:一般地下室不设永久缝(包括车道、通道部位),地上部分结构设永久缝应尽量保证业态完整,避免对步行街产生不利影响;如有可能,应避免形成塔楼重心偏置超过20%的复杂多塔结构;分缝后的结构单元长度宜按照不超过150 米控制;两个塔楼核心筒之间的楼板宜按照50~70 米控制。

1.2超长结构设计:项目施工期间的温差应力以及混凝土收缩变形宜通过施工后浇带解决。项目使用期间,结构的温差较小,温度应力对结构的影响不明显,可以通过考虑一半的板面钢筋拉通等措施加以解决,不考虑在混凝土中加纤维、预应力等措施。

1.3桩基工程:桩型选择应使单方混凝土产生的承载力较高,并综合施工等因素比较确定。基桩应尽量集中布置在上部荷载对应的柱、墙位置,避免过大的承台和过厚的筏板。试桩应要求试压到极限承载力(土体极限破环而不是桩身破坏),并据此调整布桩图。抗浮计算考虑桩自重。

1.4基础底板宜采用下翻柱帽(独立柱基础、筏板基础或桩承台)的无梁板形式,不宜采用梁板结构。计算及配筋按照无梁楼盖设计,柱间不必设置拉梁(或暗梁)。并应合理确定相关计算参数。说明:梁板结构的基础形式施工比较复杂,且竖向荷载传力路径长,概念上讲不经济。

1.5地下室外墙配筋表达方式应采用分离式配筋,根据弯矩包络图配筋。并且地下室外墙分布筋配筋率宜适当提高,分布钢筋间距不宜超过150。除上部结构构造或计算需要外,地下室外墙内不宜设置扶壁柱以及暗梁。地下室底板建议一般不挑出外墙,以减少开挖土方。

1.6地下室顶板结构布置:建议采用大板形式。因为该层板厚规范规定宜采用180 厚(结合嵌固端情况),因此应充分发挥厚板的承载力,会经济些。

1.7对于荷载较大区域(如超市,车库等),井字梁布置最经济。虽然施工复杂,但经济性优势明显,建议采用。

1.8对于一般荷载区域,建议采用十字梁布置,板厚110mm。说明:经过分析比较,8.4 米标准区格采用平行两道次梁最经济,十字梁次之,但是十字梁布置对超长结构楼板有利,并且对结构局部超载适应性强,建议采用。井字梁布置在标准层荷载小时经济性较差,且施工复杂,不建议采用。

1.9大跨度及大悬挑结构方案:步行街中庭、步行街桥梁跨度约16~20米,当普通梁无法满足设计要求时,优选采用单向有粘结预应力混凝土梁,或者与机电配合,在满足业主净空要求的前提下适当增加梁高。原则上不选用纯钢结构。

1.10地下室人防构件设计:人防荷载工况控制墙、板应采用塑性设计。人防楼板板厚一般超过250,建议采用大板形式或无梁楼盖。

二、计算荷载

2.1恒荷载:屋面(上人屋面、非上人屋面)、楼面(考虑地热、厨房等垫层)以及建筑隔墙、立面的恒荷载标准值根据建筑方案要求使用的材料、墙体厚度、装修标准及景观做法计算确定。对于清水房或者存在二次装修的标准房,均按照精装修标准确定恒载。外立面幕墙按1.5KN/m2考虑(适当考虑广告牌及LED屏幕荷载),隔墙按混凝土砌块容重不大于8KN/ m3。屋面全部按上人屋面。厨房降板填充根据建筑做法计算,可为陶粒混凝土,容重不大于8KN/ m3。

2.2活荷载应符合《建筑结构荷载规范》(GB50009) 要求,相关功能区域活荷载可参照如下:

1)商业

主力店百货:4.0kN/m2

超市:装卸货区 20.0 kN/m2 生鲜区、杂货区、粮油区 10.0 kN/m2

仓库:15.0 kN/m2 卖场的其它区域 7.0 kN/m2

外租区:4.0 kN/m2 办公区 4.0 kN/m2

影城:

大堂:4.0 kN/m2 卫生间:4.0 kN/m2

空调机房: 7.0 kN/m2 其它:3.0kN/m2

影城看台下区域使用荷载根据使用功能按照国家现行规范确定(净高超过2米应考虑看台下活荷载3.0kN/m2)

商铺:4.0kN/m2

健身中心、冰场:4.0kN/m2(冰场应根据建筑要求进行降板,冰面计入恒载)

酒楼:厨房5.0kN/m2(厨房应根据建筑要求进行降板,降板区域填料计入恒载)

用餐区4.0kN/m2

电玩:4.0kN/m2

KTV:4.0kN/m2 (KTV中包厢轻质隔墙荷载应充分考虑,可等效成均布恒荷载。)

2)停车库:普通车库荷载 4.0kN/m2 双层机械停车考虑荷载 5.0kN/m2

三层机械停车考虑荷载 7.5kN/m2

3)汽车坡道:普通车道 4.0kN/m2 货车车道20.0kN/m2

4)屋面美化(不考虑覆土):3.0kN/m2

5)屋面绿化(考虑500mm厚覆土,覆土荷载作为恒载):3.0kN/m2

6)电梯机房:7.0kN/m2

7)设备荷载,根据各专业提供的条件进行设计。地下室出机房内水管考虑托架形式,要求设备专业提供荷载。屋面冷却塔按10kN/m2考虑,并注意基础高度的要求。变电站可按10~15kN/m2考虑。

三、设计节点

3.1楼梯

3.1.1荷载应考虑充分,特别是剪刀梯,一般不小于10kN/m2,具体可根据梯板跨度、厚度和层数估算。

3.1.2剪刀梯梯跑间设置隔墙,应考虑相应荷载,且应设置次梁承托隔墙。

3.1.3须认真核对碰头问题,满足平台板2000mm和梯板间2200mm要求,具体可见建筑规范。特别说明:层高较低时,如4.8m,5.1m时比较容易出问题,两层剪刀梯,每层高为2.4m和2.55m,考虑梯梁高度后接近2.2m限值。

3.1.4梯板跨度较大时需注意满足挠度要求,跨度再大(如大于4500mm)可考虑做梁式楼梯,但应与建筑沟通梁式楼梯的梯梁是否要隐藏于墙中。

3.1.5需与建筑专业核对休息平台板宽度是否满足规范要求,一般不应小于梯跑宽度,当层高较高(如5.4m,6.3m)时,8.4m柱网减去梯跑长度后一般不能满足平台板宽度要求,因此夹层休息平台板范围可能会比较大,超出柱网,出现悬挑的情况,如右图所示。

3.1.6休息平台范围上方有框架梁时,应注意框架梁梁高保证梁下至休息平台板2m的要求,如下图所示。

3.1.7层高较低时,休息平台板边梁梁底标高需核对,不能压建筑门口,如右图所示。

3.1.8休息平台板及梯板相关梯柱位置需与建筑专业核对,保证不会占用下方疏散通道或与下方楼层处门的位置冲突。

3.1.9梯跑与边梁之间形成空隙时,应注意采取措施保证二次结构可以封堵此空间,使剪刀梯各自形成独立封闭空间。

3.1.10设置吊柱时应明确注明“吊柱”,不应只注明“DZ”,宜在剖面图中示意。

3.2电梯

3.2.1电梯墙体位置、基坑尺寸和深度与建筑核对。

3.2.2机房层高度,吊钩梁及吊钩位置与建筑核对,一般详见样本。

3.2.3观光电梯(一般为钢结构)一般根据建筑尺寸预留洞口,洞口边界需与建筑核对。附壁式观光电梯需考虑预埋件的设置,设置边梁或挑板如下图所示。

3.5.2注意核对阶梯的梯柱位置不与下方空间冲突。

3.5.3影厅之间一般为双层隔墙(满足隔音要求),应考虑足够的荷载,并且设置承托构件。

3.5.4影厅看台宜采用折板形式,影厅层宜设置转换柱保证影厅屋面跨度合理,局部大跨度梁满足正常使用状态要求。

3.5.5注意影厅中不能出现结构柱。

参考文献:

[1]建筑结构荷载规范:GB 50009-2012 北京:中国建筑工业出版社

[2]混凝土结构设计规范:GB 50010-2010 北京:中国建筑工业出版社

[3]全国民用建筑工程设计技术措施 结构(结构体系)北京:中国计划出版社

作者简介:姜文光(1984-05),男,汉族,籍贯:天津市,当前职务:职员,当前职称:工程师(中级),学历:大学本科,研究方向:土木工程

论文作者:姜文光

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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