某项目绿色建筑设计-结构优化报告

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04年2018月报告日期：一、基础方案优化设计

本工程无地下室，根据有限公司提供的《湖北黄石项目岩土工程勘察报告》，从±0.000m（相对标高）至-5.800~-8.300m范围内均是回填土或承载力低压缩性大的土层，故不适合做浅基础。

图1.1 现场水塘区域新近填土区域5.8~8.3m

本项目采用桩基础，以（5-2）中风化粉砂质泥岩作为桩端持力层。桩基础类型

为泥浆护壁反循环钻孔灌注后压浆桩，根据地勘报告，地层中存在粗砂层、全风化及中风化粉砂质泥岩，采取后压浆工艺可有效提高单桩承载力，减小沉降，节省造价。

从安全性、经济性和施工可行性等方面综合比选后，全民健身馆、游泳馆采用桩直径为700mm，进入持力层大于2.5m深，有效桩长≥22.5m，工程桩竖向承载力特征值Ra＝2800kN；平台层体育配套用房部分采用桩直径为600mm，进入持力层大于3.2m深，有效桩长≥23m，工程桩竖向承载力特征值Ra＝2000kN。（工程桩承载力特征值应由竖向静载荷试验确定，设计参数计算时已考虑填土负摩阻）

二、结构体系优化设计

图2.1 各单体平面分缝示意图

原建筑方案确定为全民健身馆、游泳馆为建筑整体设计，整体结构体系为特别不规则结构体系，抗震不利，整体结构达不到经济合理的要求。为满足建筑使用要求，及结构规则、简明，结构平面布置规则对称，侧向刚度沿竖向均匀变化的原则，对原方案建筑平面进行了合理划分，沿全民健身馆、游泳馆、平台层体育配套用房、大门立面构架周边设缝。分为五个结构单元：全民健身馆（A区）、游泳馆（B区）、大门构架（C区、D区）、平台层体育配套用房（E区）。具体分缝情况详见图2.1。从而达到合理结构布置。

立面构架建筑效果2.2图

2.3立面构架结构模型图图，跨度较大，构架结构86.3m）最大跨度约2.2~图2.3大门立面构架（图厚度受造型制约，需要满足造型美观要求，综合考虑结构方案可行性及经济性空间管桁架梁”++柱间支撑）后，结构采用“巨型格构柱（型钢混凝土框架柱的空间结构，从而达到结构体系与建筑造型协同一致，且该方案采用空间杆件单元，根据结构真实受力情况，合理分配结构材料，用钢量经济。由于该结构体系为网格结构，幕墙龙骨跨度较小，可以节省屋面和幕墙主、次龙骨的材料用量。

三、全民健身馆二层旱冰场和乒乓球训练场、游泳馆局部四层健身会所大跨度结构构件优化设计

设计过程中采用对比方案如下：

方案一：钢骨柱+H型钢钢桁架梁+混凝土楼板(桁架高度按2.4m考虑）；

图2.1 方案一：钢桁架方案

方案二：预应力梁结构方案(预应力梁按500x2000@8400考虑计算）。

方案三：游泳馆局部四层健身会所大跨度采用单向预应力密肋楼盖，楼盖截面高度1200mm。全民健身馆二层大跨采用双向密肋梁，楼盖截面高度900mm。

图2.3.1 游泳馆单向预应力密肋楼盖平面布置图

全民健身馆双向预应力密肋楼盖平面布置图2.3.2 图

综合比较结果：

方案一：需要采用型钢混凝土柱，增加施工周期及施工难度，另外钢桁架+楼板总高度约2.95m，减小了净空高度。

方案二：预应力梁结构方案刚度较好，但自重较大，边柱截面过大，影响场地使用。

结论：结构形式采用方案三，既能满足设计刚度要求，又增加净空，减小边柱截面，满足球场布置尺寸要求。