大型商业综合体屋面变形缝设计原则总结——以华润万象城一期项目为例
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大型商业综合体屋面变形缝设计原则总
结——以华润万象城一期项目为例
摘要:通过从方案概念到后期运营的全流程分析、从结构理论到建筑细部构造的跨专业研究,以万象城项目为例,探讨复杂屋面变形缝构造的处理。
关键词:商业综合体变形缝万象城
华润西安万象城一期项目面积达42万㎡,是一个超大体量的城市综合体项目。
设计中遇到过许多复杂疑难的技术问题,其中变形缝构造的反复研究是留给设计者、业主和施工方的一笔重要财富,尤其值得总结。
根据《民用建筑设计通则》的定义,变形缝指的是“为防止建筑物在外界因素作用下,结构内部产生附加变形和应力,导致建筑物开裂、碰撞甚至破坏而预留的构造缝,包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝”。
为什么在商业综合体项目中会集中暴露变形缝的问题,究其原因有以下几点:
商业综合体往往有超长体量,根据结构需要,必须设缝断开,避免伸缩和地震力的破坏。
商业综合体往往存在大跨结构,一般这种部位选择钢结构实现,钢结构与钢筋混凝土结构之间存在铰接关系,需要设缝。
商业综合体往往由裙房与高层、超高层塔楼组合而成,根据结构需要,必须设缝断开,避免沉降和地震力的破坏。
华润西安万象城一期项目的商业裙房屋面存在大量连续、不规则的变形缝,带来许多复杂的节点构造,主要有以下三个设计难点:
较多超长变形缝,且变形缝在种植屋面区域内。
多处变形缝端部与幕墙结构相交,直接伸向中庭。
屋面钢结构、钢筋混凝土结构交错组合,类型节点较多,且较为复杂。
图1:复杂变形缝集中部位实景照片
图2:复杂变形缝集中部位外饰面与变形缝的关系
本项目对变形缝设计的启发主要有以下方面:
1、理想设计原则:规避复杂、疑难变形缝出现的
变形缝是建筑中的常见、常规元素,因此其设计必然有可以遵循的理想原则,遵循这些原则设计,则变形缝部位大可直接选用国标图集即可:
设计规则、方正的建筑形体
避免钢结构、混凝土结构的混用,如果出现,则接缝应尽量平直
水平向变形缝应与竖直墙体垂直交接,保证盖板90度延伸,避免斜交引
起的异形构造和施工困难
变形缝两侧结构板最好平齐,避免升降板处存在变形缝
变形缝应与屋面装饰构造错开布置,避免变形缝处重合天窗、隔墙、幕墙
构造
变形缝应与屋面上翻梁错开布置,避免标高变化引起的异形构造和施工困
难
变形缝两侧应留有足够的防水、保护层构造施工空间,避免贴近隔墙、女
儿墙、设备基础
种植屋面上尽量避免出现变形缝
变形缝处应为屋面找坡高点,避免积水渗漏
2、关注方案阶段结构布置的合理性
变形缝虽是建筑细节中的细节,却来源于最宏观的考量,其设置的目的是为
了对抗温度变形、不均匀沉降和地震力传导对建筑整体的破坏。
因此,方案阶段
对结构布置的关注是变形缝设计优化的源头。
以本项目为反面例子,屋面复杂、难处理、隐患大的变形缝,均来源于各层
平面布置的异形、结构布置逻辑与方案造型逻辑的冲突。
众所周知,大型商业综合体往往在屋面设计大跨度的钢结构天窗,钢结构部
位与钢筋混凝土部位需设变形缝进行铰接。
本项目的柱网布置基本为横平竖直,
然而屋面天窗布置则遵循第五立面的要求,与大面轴网作斜交布置。
于是屋面天窗、天窗侧面的分隔墙、幕墙构造均与变形缝呈一定角度,导致大量异形变形缝和渗漏隐患点的出现。
因此,解决好变形缝的问题,其根源在于解决好造型逻辑与结构逻辑的一致性问题。
2、特殊、复杂屋面变形缝的构造处理
种植屋面变形缝设计
——利用热浸锌钢板承载上部覆土重量,保护防水卷材
——变形缝两侧同常规做法一样做加高反坎,避免流水直接通过变形缝
——利用附加卷材、U形镀锌铁皮、密封膏等加强措施防止毛细渗漏
种植屋面变形缝交墙体处构造
——将水平向盖板翻折延伸至竖向墙面
——将附加卷材、U形镀锌铁皮、密封膏等加强措施同样翻折至竖向墙面,防止毛细渗漏
变形缝与屋面隔墙距离过近处的处理
——扩大变形缝反坎至隔墙下
——将变形缝盖板及披水构造延伸至竖向墙面,将水平向挡水矛盾转化为竖向挡水矛盾
高低屋面相接处变形缝的处理
——在较低一侧屋面升起混凝土反坎,将高低接转化为常规平接变形缝
种植屋面变形缝与塔楼山墙接裙房处变形缝的衔接处理
——项目T2塔楼山墙面与裙房存在断缝,同时此缝延伸至裙房种植屋面纵深,导致角缝与平缝相交并伴有覆土
——交接处设计异形铁皮盖板做披水处理
——种植屋面变形缝端部设竖向挡土构造
种植屋面交接普通屋面变形缝的处理
——利用砌体墙收束种植土
——交接处附加卷材、U形镀锌铁皮均竖向翻折至砌体墙,将水平向挡水矛
盾转化为竖向挡水矛盾。
所有异形盖缝板、披水板、均绘制详图指导施工图
3、做好施工配合和现场服务
积极做现场跟踪,结合现场施工情况研究补充构造做法
复杂节点做交底讲解
结语
从开始设计至今,针对本项目的总结分享文章已有若干。
这篇分享之所以姗
姗来迟,是因为项目顺利交付并不能代表设计的成功,在建筑使用周期中经受的
各种考验,会给设计者反馈许多有益的经验和知识。
这其中屋面变形缝和防水处
理的可靠性无疑是最令业主“担惊受怕”的关键问题之一。
项目开业一年有余,在西安市两个集中雨季过后,商业裙房屋面经受住了多
次强降水和一个冷热期的考验。
在此期间中庭超长变形缝、变形缝端部以及不同
结构交叉部位未出现过一个渗漏点,验证了设计的可靠性,并得到了甲方的认可,这些成果,是对设计努力的最大肯定。
参考文献:
[1]张道真,吴兆圣.一种适用于极不规则变形缝的双侧锚压变形缝构造[J].中国建筑防水.2020,(11).DOI:10.15901/ki.1007-497x.2020.11.010.
[2]张宇.公共建筑变形缝一体化设计[J].建筑技艺.2017,(9).
[3]解小东,马广生,王亚坤,等.行车屋面变形缝构造施工技术[J].施工技术.2016,45(3).DOI:10.7672/sgjs2016030091。