浅谈商业综合体建筑的结构设计

浅谈商业综合体建筑的结构设计

发表时间：2016-12-19T09:46:11.390Z 来源：《基层建设》2016年28期10月上作者：李其中[导读] 摘要：本文主要结合工程实例分析了商业综合体建筑的结构设计概况、超限及性能化及楼板收缩和温度应力等方面，以期给同行借鉴与参考。

重庆源道建筑规划设计有限公司重庆 400050 摘要：本文主要结合工程实例分析了商业综合体建筑的结构设计概况、超限及性能化及楼板收缩和温度应力等方面，以期给同行借鉴与参考。

关键词：商业综合体建筑；结构；设计 1 工程概况

某大型商业综合体用地面积为35481.21m2，总建筑面积为208713m2，其中地上建筑面积为124 126m2，地下建筑面积为84587m2。本项目主要由1个酒店塔楼和1个商业裙房构成，其中酒店为22层，屋面最大建筑高度为93.190m，标准层高3.6m；商业裙房为6层，另有2层局部屋面，屋面最大建筑高度34.900m，层高5.4～5.6m; 地下室共3层，局部2层为人防区，基础顶面标高为－13.950m。本文重点介绍裙房部分的结构设计。

2 设计概况 2.1 荷载及地震参数选取

本工程设计使用年限为50年，商业裙房为重点设防类，地基基础设计等级为甲级。楼、屋面活载、风荷载按《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)规定取值，商业裙房活荷载取3.5kN/m2(考虑轻质隔墙取4.0kN/m2、机房取7.0kN/m2)，风荷载取0.4kN/m2，体型系数参照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)取0.4。本项目抗震设防烈度为6度，计算时提高到7度，设计基本地震加速度为0.10g，场地类别为Ⅲ类，根据《建筑抗震设计规范》( GB 50011—2010)特征周期为0.45s，属抗震一般地段。

2.2 结构体系布置 2.2.1 平面布置

由于本工程的体型不规则、体量较大，如果作为一个整体进行设计，其不规则平面、塔楼与底盘高差悬殊以及塔楼相对于裙房中心的偏心都是结构抗震设防的不利因素，本工程采取了设缝、设置后浇带、控制温度应力以及分仓施工等措施以减小不利因素的不利影响。通过分缝措施将分成两个较为规则的单体。同时，为了减少混凝土收缩对楼板的影响，沿纵、横向分别设若干道伸缩后浇带，如图1所示。

图1 防震缝和后浇带平面布置图 2.2.2 商业裙房结构体系

商业裙房采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。结构以9m×11m的柱网为基础，根据建筑需要对柱网进行增减；部分区域为了协调地下车库和上方建筑的功能、空间对柱网的不同要求，采取了柱位的局部转换。商业裙房的地下室柱截面尺寸为1000×1000，上部柱的截面尺寸为800×800，外墙厚度500mm，地下室底板～3层墙柱混凝土强度等级为C60，4，5层为C50，5层以上为C40。商业裙房的结构体系如图2所示。

图2 商业裙房的结构体系

2.2.3 商业裙房楼盖体系

商业裙房楼盖以普通钢筋混凝土单向次梁楼盖为主，局部大跨度区域采用钢梁+混凝土楼板结构体系；屋顶局部采用预应力单向大跨次梁+混凝土楼板结构体系，其中斜线填充区域为中庭周边楼盖采用大跨度钢梁区域。

3 超限及性能化分析

3.1结构超限类型和程度

结构超限类型和程度如下:（1）最大扭转位移比为1.40(7层局部屋面)，其余楼层扭转位移比均小于1.4；（2）3层楼板不连续，5层冰场上空的楼板缺失，6层电影院上空的楼板有效宽度小于50%；（3）5层A-G轴与A-F 轴交M轴之间存在转换柱，如图3所示；

图3 商业裙房的转换柱布置

（4）影院与儿童乐园周边存在个别穿层柱。

综合以上分析，本楼为超限高层，且一般不规则类型多于3项，为特别不规则建筑，根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》应进行超限审查。

4 针对超限采取的设计措施

(1)本结构设定为重点设防类，结构安全等级为二级，抗震措施由6度提高至7度，抗震等级按照提高一度确定，剪力墙为二级，框架为三级，转换梁柱为二级；结构设计中同时考虑了采用二道防线、性能化设计等方法进行结构计算。

(2)竖向构件的轴压比控制:剪力墙在0.4以内，框支柱控制在0.65以内，其余混凝土柱控制在0.90以内。

(3)针对扭转不规则超限情况，计算中计入了扭转的影响，考虑了偶然偏心与双向地震效应，并且控制结构质量参与系数不小于90%；调整结构刚度使结构扭转位移比控制在1.4以内，尽可能减小地震作用下层间位移角。

(4)针对楼板不连续区域，楼板双层双向配筋，中庭、电梯井道周边的楼板容易出现较大的应力集中，局部拉应力达到7MPa，甚至更多，对此部位的楼板采用12@ 150配筋，并附加双层双向钢筋来满足中震弹性的性能目标，楼板不连续层的梁配筋比计算值提高10%，并配置抗扭钢筋；在整体计算中楼板采用弹性楼板模型以考虑其对其他构件承受水平力的影响。

(5)针对局部穿层柱，加强穿层柱纵筋和箍筋的配置，同时加强与穿层柱相连的框架梁配筋，增加其对穿层柱的约束；复核穿层柱承载力，使其抗震性能符合预定目标。

(6)针对构件间断的情况，转换梁、转换柱按框支梁、框支柱进行设计，提高其抗震等级至一级；转换梁柱的纵筋配筋率及箍筋体积配箍率按一级构造要求配置，以增加构件延性与承载能力，按中震弹性、大震不屈服进行设计。

(7)针对结构超长带来的收缩和温度应力问题，通过设置后浇带、低温入模等措施减小收缩和温度应力，并加强楼板配筋。

5 结束语

本工程结构体型较为复杂，存在多项不规则类型。在设计中采用概念设计方法，根据抗震原则及建筑特点，首先对整体结构体系及布置进行仔细的考虑并做优化，使之具有良好的结构性能。

参考文献

［1］建筑工程抗震设防分类标准: GB 50233—2008［S］．北京: 中国建筑工业出版社，2008．［2］建筑结构荷载规范: GB 50009—2012［S］．北京:中国建筑工业出版社，2012．［3］王铁梦．工程结构裂缝控制［M］．北京:中国建筑工业出版社，2009．