夏海燕
盐城市建筑设计研究院有限公司 江苏盐城 224000
摘要:伴随我国城市化进程的迅速发展和国民经济的迅猛增长,人们的消费水平有了飞速提升,这也使人们在各个领域的需要与日俱增,因此城市内商业综合体的建设需要量越来越大,这也对这些商业综合性建筑的有关设计提出了更大的挑战,需要在吻合当下审美的基础上创建多功能区域,在进行结构设计时也要赋予其较大的空间。针对不同的商业综合性建筑,其在结构设计时有着不同的设计方式。基于此,本文以具体的商业综合体为研究对象,对其结构设计进行剖析,进而为相关领域探究提出借鉴之处。
关键词:新型商业综合体;结构设计;分析
针对此商业综合体而言,其是集合居住、办公以及购物和娱乐休闲为整体的商业建筑,属于比较新的建筑形式,同时也属于未来城市内商业建筑的基本发展方向。但同时这种城市综合体属于一种较为复杂的建筑形式,这就使得对其结构设计时增加了很多困难,进而对有关设计人员以及施工人员带来较大挑战。比如:在我国当下著名的万达广场以及恒隆广场就属于新型商业综合体的优秀代表,基于此,国内许多综合体在进行设计时都参考了它们的有关经验,特别是在最重要的结构设计上,其属于商业综合体在建设时较难处理的一部分,因此对其实行剖析有着很重要的意义。
一、新型商业综合体的特点
其一,城市综合体属于经济社会在进行发展时,把商业性作为核心,将各种功能集于一体的大型建筑。在整个商业综合体内部,可进行三个部分的划分,通常情况下分为:A地下负一层(负二层),它是大型综合性超市以及停车场,B中间部分,一般为地上第一层~第三、四层,其为游乐区域,其可能建有特色性的步行街,周边为各种各样的品牌店,与此同时还可以建有电影院和餐厅等娱乐服务性功能场所,C为整个综合体的上面几层,在通常情况下其大致为各种酒店以及办公场所;其二,下部裙房有着宏大的商业规模,大多数都属于多层建筑。其三,城市综合体的功能及技术需要比较复杂,把各种不同功能布局的建筑在一个建筑内体现出来,需要思虑多种功能布局,对人流要实行科学合理地引导和组织,还要思虑其他领域的问题,例如停车和设备等;其四,由于城市综合体功能全面,这使得居民生活变得极为方便,也节省了用地,因此在建好以后可以迅速带领周围区域的发展,进而周边地区的商业价值得到提升,因此城市综合体拥有极大的发展空间,在进行设计的前期就需要在设计定位上确立商业形式和规模及功能,针对整体策划实行综合设计,进而来规避投资失误,提高收益。
二、工程概况
YD新型商业综合体项目工程结构为地下一层,地上四层,其总高度为23米,总建筑面积达到了15万平方米,它的地下面积达到了5万平方米,其功能为设备用房和超市以及地下商铺;地面以上部分面积达到了10平方米,其具体功能主要为室内步行街和电影乐园和海洋乐园以及有关配套用房。整体建筑效果如图一和图二所示。由于地下室层高较大,考虑施工、防水等因素,其地下室不设永久缝,进而使地下室顶板成为了上部结构比较理想的嵌固端。其地下平面较长,达到了接近300米,地上结构设置两道抗震缝,把主体结构分成长度合适,平面比较规则以及功能独立的结构单体。其结构设计运用年限为五十年,整个建筑结构安全等级达到了二级,其地基基础设计等级为甲级,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,抗震设防类别为乙类,地面粗糙度为B类[2]。
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三、结构设计分析
(一)抗侧力结构分析
YD新型商业综合体的室内各个结构单体的平面设置都是以交错形式进行布置的,以室内商业街为主展开布置,各个结构单体都围绕在商业步行街周边。每个结构单体在进行布置时都有着不同的特质存在,这就使得整个建筑平面布置极为繁杂多变,有很强的灵活性。不仅如此,荷载以及结构的对称性也是有着较大差别[3]。由于在综合体内有很多较大的单体结构,有些单体结构(例如电影院观众厅、体验式书城等)需要设计成很大的空间感,同时存在较大高差,这就使得楼板稀缺问题较为严重。由于在开洞分开的每个区域的接连较为脆弱,一旦有地震产生,每个连接部分很容易发生震动,进而对脆弱部分生成很大破坏。基于此,YD新型商业综合体抗侧力结构方案选用框架结构,经过梁柱刚度调节刚心和质心的偏差,针对整个结构的抗扭刚度进行加强,规避由于震动而导致破坏[4]。与此同时还要在适当的布置抗震缝,以此来抑制由于不规则性而对整个结构造成不好的影响。
(二)楼盖结构分析
对于楼盖结构而言,它是整个建筑中的一种水平构件,它的构成比较简单,是梁和板组成的,对于混凝土和钢材的需要量较大。由于需要大量的混凝土和钢材,导致楼盖的成本较高。因此,科学合理的对楼盖结构平面布置进行分析比较设计能够起到节约成本的效果。YD新型商业综合体工程选取是8.4米*8.4米的柱网,在初步设计时,比选了单道次梁和十字梁以及井字梁这三种布置形式。依据成本角度出发,单次梁、井字梁成本要高于十字梁一些。但从结构的安全性来讲,井字梁能够较好地把主次梁的相互作用体现出来,节省空间,而且比较美观。但综合成本十字梁相对单次梁和井字梁对成本都要更节省一些。经过与业主成本部、工程部的多次沟通,最终选取了十字梁板方案实施设计。针对中庭的设计也是YD新型商业综合体项目的设计重点所在。对于整个建筑商业裙楼来讲,中庭属于重要的交通枢纽,是整个商业综合体内空间设计的垂直载体,因此在针对其结构设计时,会面对两点问题,其一,本项目综合体内的中庭是没有设计柱子的,这就使得结构需要肩负较大悬挑荷载。不仅如此,自动扶梯分散布置在中庭四周,由于中庭没有柱子,自动扶梯需要通过其周边的结构构件互相传递支撑。基于这种情况,本项目在中庭处设计了较多的预应力悬挑梁来支撑整个中庭的轮廓[5]。其二,在本综合体项目中,中庭连桥是导致抽柱跨度较大的直接原因,所以要对本项目的连桥部位设计增色布置,由于此处是综合体人流较为集中的地区,因此针对这个区域的设计需要考虑的因素很多,综合观感效果、造价成本和施工时间,最终选取钢梁+玻璃采光顶方案。增加了空间通透感,较好的提示了商业综合体的室内效果。
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(三)超长楼分析
YD新型商业综合体项目长接近300米,因此,在建筑功能需要得到满足时,需要在合理的布置位置抗震缝。但是依据相关规范来看,设缝以后单个结构单元还是属于超长结构范围。因此在进行设计时需要注意构造措施以及结构运算均衡考虑,基本涵盖以下三个内容:其一,设置后浇带。后浇带属于当下普遍且有效的方式,其依据混凝土早期的收缩特质,整体设计思路以放为主,其主要功能是释放早期混凝土的收缩力为主的变形,而不是直接削减温度应力[6]。在整个项目内每33米左右都建设一个温度后浇带,进而使得在进行施工时的温度应力得到释放;其二,设置加强带。思虑到后浇带的留设及维护比较困难以及后期带会使得工期时间增加,因此决定运用超长结构无缝施工方式。工作原理就是运用微膨胀特质,对四周钢筋和混凝土的抑制,在钢筋混凝土内建设出相当的预压力,进而来对收缩应力进行抵御,使得结构不会生成裂缝,依据结构内各个部位的收缩应力的位置,对其掺和量进行合理调节,在结构收缩应力较大的地方运用大膨胀混凝土,在结构收缩应力较小的地方运用微膨胀混凝土,进而使得混凝土的收缩应力获得大小适中的补偿[7]。其三,其他对于配筋而言,要优先考虑楼板布置细密的钢筋,依据温度应力运算结果在应力较大地方加强楼板厚度及配筋,消除因为温差导致混凝土生成的轴向拉应力,让结构不生成裂缝,保证在使用过程中的结构安全性,舒适性。
四、结语
经过剖析我们能够了解到,YD新型商业综合体业态组合较为复杂,平面不规则,体量大,层数差异大且功能较多。基于此,其结构体系运用框架结构,中庭部位采用了预应力大梁,预应力悬挑梁,中庭顶部采用钢结构+玻璃顶盖设计。针对综合体结构较长的问题在满足建筑功能的情况下设置了抗震缝,再进行后浇带和加强带等强化措施。不仅YD新型商业综合体如此,在当下大多数商业综合体都具有体量大、层数多、功能性复杂的情况,这就需要运用多种结构形式和多种剖析方法来使得结构设计满足建筑功能、立面造型、建成使用等各方面的要求。
参考文献:
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