張光文
(中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司 湖北武漢 430014)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,建筑行業(yè)也得到了進(jìn)一步發(fā)展,對于飯店建筑而言,需要在底層設(shè)置裙房,然后實(shí)施高層轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)需進(jìn)行合理選擇,否則對建筑功能和建筑使用壽命帶來影響。相應(yīng)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合建筑的使用功能,科學(xué)設(shè)置轉(zhuǎn)換層。
以某飯店為例,其是在原有飯店基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建,該建筑含有餐飲、會議、娛樂和住宿等空間。建筑的裙房和主房是一個整體。該建筑地上一共二十層,其中有4層為裙房,地下一共兩層。地上一層是商場和大堂,二三層是宴會和餐廳、廚房。四層為游泳池和相關(guān)用房。5~20層全部為客房??头康牟贾檬蔷植績?nèi)廊式,長74.4m,寬21.4m。該飯店工程結(jié)構(gòu)安全等級為一級,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。飯店所在表區(qū)域的抗震等級為Ⅷ度,地震加速是0.2g,對于該建筑而言,其分類為乙類,其場地的類別為Ⅲ類。對于這一工程來說,高位轉(zhuǎn)換層采用框支剪力墻,該墻體的地上部分為77.9m,人們將轉(zhuǎn)換梁設(shè)置在三層頂部,對轉(zhuǎn)換層標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì),確定為16.2m。
針對上述建筑,一共設(shè)計(jì)下列兩種方案,第一種是使用框架剪力墻結(jié)構(gòu),第二種是采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)[1]。前者對建筑特點(diǎn)進(jìn)行充分應(yīng)用,該方案的受力較為清晰,同時空間利用率也比較高,在對建筑進(jìn)行布置過程中比較靈活,和其他方案相比,比較經(jīng)濟(jì)和節(jié)省。但是,上述建筑中,甲方不希望客房當(dāng)中出現(xiàn)梁柱棱角,因此該建筑只能使用框支剪力墻結(jié)構(gòu)。這一方案和第一種方案相比,操作起來相對復(fù)雜,同時還需要使用高位轉(zhuǎn)換、結(jié)構(gòu)限制等。如果將第四層作為轉(zhuǎn)換層頂,可能會超過Ⅷ度區(qū)使用高度80m,如果超過80m則需要進(jìn)行專門審查?!陡咭?guī)》規(guī)定,對于高支剪力墻結(jié)構(gòu)而言,剪力墻結(jié)構(gòu)Ⅷ度區(qū)的適用高度為80m,如果超過80m則需要進(jìn)行專門審查。技術(shù)人員先對超高問題進(jìn)行解決,對該建筑進(jìn)行研究,針對該建筑方案的第一層地面高差、層高進(jìn)行設(shè)置,對客房的數(shù)量進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,最終確定標(biāo)高<80m。此后對框支轉(zhuǎn)換梁進(jìn)行科學(xué)設(shè)置,要求轉(zhuǎn)換層控制在三層以下,但是經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn),裙房較大面積被四層的游泳池所覆蓋,用泳池所使用的是輕鋼玻璃采光頂,可以促使其荷載進(jìn)行弱化,此后再作用在三層結(jié)構(gòu)上。剩余其他房間,可以對其進(jìn)行分散設(shè)置,分布在主樓范圍內(nèi),而這些部分則可以使用剪力墻,采用這種設(shè)計(jì)方案,能夠有效解決飯店建筑高超限問題。
對于框支剪力墻而言,對結(jié)構(gòu)方案確定之后,還需對該方案進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證,從而促使其足夠合理、可行、經(jīng)濟(jì)。促使其充分滿足建筑功能,其中主樓的裙房不需要設(shè)置抗震縫,對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體性分析,結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)不均勻沉降和收縮現(xiàn)象,需對沉降收縮后澆帶進(jìn)行解決。具體設(shè)計(jì)過程中,可以借助適當(dāng)?shù)目拐鸷蜆?gòu)造。在框支層的下部分,可以設(shè)置剪力墻,通過這種方式,形成和主樓之間相適應(yīng)的框架剪力墻結(jié)構(gòu)。通過這種方式,能夠有效減少結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)不均勻等問題。其中結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)主要使用的是鋼筋混凝土平板形式的筏板。對于地基而言,經(jīng)過CFG地基處理,將其承載力標(biāo)準(zhǔn)值控制在450kPa[2]。
①對建筑結(jié)構(gòu)高度進(jìn)行控制,以防止出現(xiàn)超限制作用,將結(jié)構(gòu)高度設(shè)置在77.4m,促使其充分滿足框支剪力,將其結(jié)構(gòu)控制在Ⅷ度區(qū)A類建筑高度為80m的要求內(nèi)。②對高位轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制,要求在三層以下,對四層裙房結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)變,促使其和上層結(jié)構(gòu)相互適應(yīng),促使其在三層以下。結(jié)合該建筑使用情況,對公共房間進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),從而促使房間的結(jié)構(gòu)足夠簡化。③需要技術(shù)人員對剪力墻進(jìn)行合理布置,適當(dāng)?shù)臏p少結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)此生應(yīng)力。對于主樓的裙房來說,無論是質(zhì)量還是剛度,分布不夠均勻,豎向不是十分規(guī)則。可以使用計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行輔助,可以對裙房四角樓電梯位置設(shè)置相應(yīng)的落地剪力墻,這樣便可以和主樓結(jié)構(gòu)形式相互呼應(yīng),這樣能夠促使結(jié)構(gòu)形心和重心之間相互重合,能夠有效減少扭轉(zhuǎn)。
飯店建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì),將地下室當(dāng)成是上部結(jié)構(gòu)的固端,進(jìn)一步加強(qiáng)構(gòu)造,促使其整體剛度得到有效提升。還可以增設(shè)混凝土墻,促使外圍護(hù)墻被加厚,通過這種方式能促使其剛度能夠達(dá)到上部剛度的二倍。對于樓板的厚度而言,可以取180mm,此后可以使用雙層雙向配筋,促使配筋率得到有效提升[3]。技術(shù)人員對型鋼柱腳進(jìn)行科學(xué)處理,可以將柱腳向基礎(chǔ)底板頂端伸入,因?yàn)橹_埋入地下二層比三倍型鋼柱截面高達(dá),因此在地下二層,將其層高設(shè)置為3.6m。為了促使施工更加方便,可以把柱腳直接設(shè)置在基礎(chǔ)底板上,此后使用螺栓進(jìn)行連接。加強(qiáng)柱側(cè)鋼筋的自然過渡,進(jìn)一步簡化構(gòu)造。對于型鋼節(jié)點(diǎn)構(gòu)造來說,在該節(jié)點(diǎn)的核心位置屬于結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵性區(qū)域,該工程所包含的內(nèi)容有型鋼混凝土梁、型鋼混凝土柱,兩者之間相互連接[4]。這一工程,將縱向鋼筋梁設(shè)置在四個角,在這一柱中,需要將鋼筋布置為梁中主筋貫穿預(yù)留一定的空間。
總而言之,技術(shù)人員在對飯店高位轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型過程中,需結(jié)合該建筑綜合樓建筑功能需求,對相對合適的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換猜呢進(jìn)行選擇,通過這種方式,不僅能夠節(jié)省使用材料的使用量,同時還可以在一定程度上節(jié)約建造費(fèi)用。對建筑和結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)一,最終實(shí)現(xiàn)建筑之美。
[1]舒云峰,林鋒,蘇衛(wèi)東.重慶某超高層結(jié)構(gòu)選型及抗震設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu),2017,47(S1):468~472.
[2]魏曉剛,麻鳳海,李廣慧.航空類大跨度維修機(jī)庫結(jié)構(gòu)選型及抗震防沖擊性能的研究進(jìn)展[J].地震研究,2017,40(01):75~81.
[3]徐曉紅.某體型不規(guī)則建筑的結(jié)構(gòu)選型及抗震設(shè)計(jì)研究[J].廣東土木與建筑,2015,22(06):9~11.
[4]趙宏偉.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系選型及抗震設(shè)計(jì)探討[J].山西科技,2012,27(05):31~32.