郭彦清
华诚博远工程技术集团有限公司 宁夏银川市 750000
摘要:大型商业建筑功能复杂,涉及的专业众多,各专业之间的配合很重要。大型商业建筑结构设计通长面临大跨度、大悬挑、超长等难题,为此,本文主要围绕商业建筑结构设计要点及方法进行分析,以供参考。
关键词:商业建筑;结构设计;方法
一、商业建筑结构设计概述
商业建筑工程通常是指能够进行各种商业活动的建筑场所。商业建筑多年来在社会的不同发展阶段中其建筑结构表现形势也有所不同,当前已经发展成具有休闲功能、服务功能、展示功能、娱乐功能以及文化功能的多功能复合建筑。商业建筑在进行结构布局设计的时候,要本着方便于人的理念对建筑结构分区实施规划,与此同时还要满足工程建设的安全规范和防火要求。商业建筑的工程建设周期相对来说比较长,工程项目投资规模相对较大,其工程建设方向与结构设计需符合的市场经济定位需求。工程结构设计人员需要明确商业建筑的建设形式与结构特征,结合商业建筑的设施建设需求和功能划分标准制定完善的结构设计规划方案。
二、商业建筑结构类型
1、框架结构
框架结构主要是指用钢筋砼浇筑振捣形成的承重梁结构和承重柱结构,以及预制混凝土、珍珠岩等建筑轻质板材实施装配施工组合而成的建筑结构类型。
2、钢筋砼结构
钢筋砼建筑结构的承重部分主要包括钢筋砼材质的梁柱结构、墙板结构、楼梯结构及屋盖结构,墙体结构使用砖材或者其他建材进行填充,钢筋砼结构具有较好的抗震性能,结构整体性较好,具有较强的防腐防火性能,建筑空间结构分割相对来说比较自由。这种结构类型一般常见于多层建筑工程或者高层建筑工程当中。
3、砖混结构
砖混结构指的是使用相同尺寸体积的建材进行建设的建筑结构,这种结构中的砖不只包括常规建筑砖材,还包括异型空心砖等其他材料,砖混结构中的混主要是指钢筋混凝土按照特定比例配置而成的建筑构件,其中包括楼板结构、楼梯结构、阳台结构等等,这些建筑构件与承重结构结合在一起就形成了砖混结构。砖混结构通常应用在六层高度以下的建筑工程。
4、砖木结构
砖木结构的建筑承重构件主要是由木质构件以及砖墙结构组成,施工中便于分隔且建设工艺相对简单,结构自重比较轻,使用年限比较短,在城市地区不宜使用,因此商业建筑中通常不会出现此种结构类型。
三、商业建筑结构设计要点与方法
1、商业建筑结构体系选型
进行商业建筑结构设计的时候,一般会选择框架建筑结构,这种结构类型会尽量抑制竖向建筑构件对于工程的不良影响,使得商业建筑平面结构布置更加灵活。商业建筑工程的平面结构通常是不规则的状态,在设计过程中应根据实际需求增设墙体结构用于作用力的扭转。如果商业建筑工程处于高烈度地区,且结构水平力对于建筑梁结构的配筋存在较大影响,此时可以选择框架剪力墙建筑结构,这样一来能够提升建筑的抗侧刚度,抑制地震等灾害对于建筑结构的干扰,在工程建设中可减少钢筋材料的用量,结构荷载配置合理性更高。对于常规类商业建筑工工程,如果建筑楼层高度不高,可以选用框架建筑结构,在建筑结构扭转控制方面,可以根据需求适当设置剪力墙结构。
2、柱网结构设计及处理方法
商业建筑工程在建设过程中通常会包括地下车库结构、上部及中庭通廊悬挑结构、洞口收进结构等,为此在建筑的首层结构或者地下一层结构中要进行柱结构转换设计。一般来说,商业建筑的车库楼层进行结构设计时可使用规则的柱网设计方式,车库顶板结构实施柱准换设计。对于中庭的通廊结构要采用不露柱的设计方式。柱结构的点位要沿着轴线进行平移,如果商业建筑其他楼层结构边线存在大幅度伸出或者大幅度收进的情况,要进行柱结构转换设计,悬挑梁结构的跨度要满足参数标准。如果上下柱结构点位设置相差不大,则上下层柱结构可以采用直通设计。
3、平面结构设计
商业建筑工程功能相对来说比较负责,平面结构设计具有不规则属性,建筑中包含很多大跨度结构和大悬挑结构,在进行结构设计的过程中要充分考虑到建筑中各类设备和管道装置对于结构净空的需求,梁结构的高度参数要尽量减小,为了实现梁截面结构的优化,进行局部结构设计的时候可以使用加腋或者调整截面梁结构的方式。进行柱网结构的楼面梁结构设计的时候,可以使用框架梁结构设计和单项次梁结构设计相结合的方式。中庭连桥梁结构的高度要严格控制,通常不得超过1.2m。楼面梁结构应设置两道以上才能满足结构稳定性需求。跨越中庭结构的梁结构在设计过程中应将点位设置在跨度最小的位置,如果跨度不超过20m,可使用砼结构类型,并且布置平行梁结构或者交叉梁结构,如果次梁结构承重,设计人员应在两端的主框架结构设置连续梁结构,这样一来能够有效减小挠度和框架结构的扭矩。
进行大中庭结构设计时,一般可以选择钢混建筑结构,斜钢梁结构要沿着洞口的周围进行设置,设计人员要注意钢梁高度的控制,一般来说控制在1.2m左右,钢梁结构跨度不得超过30m,钢梁端部结构要设置在柱结构或者砼框架梁结构位置上。大中庭结构的跨度相对来说较大,设计过程中要适当提升中庭楼盖结构的刚度,钢梁结构一方面要满足荷载标准,与此同时对于其腹板厚度控制以及刚节点的设置也要注意。小中庭结构设计时,一般可使用砼结构类型,框架梁结构可选择悬臂梁结构或者大跨度梁结构,梁结构高度不得超过1.2m。对于荷载作用力较大的点位,次梁结构的方向可设置为悬臂结构方向。
结构设计人员进行走廊大悬挑梁结构设计以及截面处理的事后,要注意控制走廊结构悬挑长度的控制,设计人员可以采用横向次梁结构设计和框架梁悬挑结构设计的融合设计方式。为了优化荷载水平可以调整悬挑梁结构的高度,一般来说高度不能大于1.2m。悬挑结构的根部位置负弯矩相对较大,进行结构设计的时候要注重梁结构端口的开裂控制。
4、地上停车楼的结构设计
进行地上停车楼结构设计的时候,结构设计人员可以选用梁板式建筑结构,在此期间要注意控制结构梁的高度,一般来说不得超过500mm,梁结构可以进行加腋处理以便优化结构负荷水平。进行楼面梁结构设计的时候,可以选用单项次梁结构和框架梁结构的复合设计方式。由于建筑内机电设备对于净空设置有一定要求,结构设计人员还可选用无梁楼盖的结构形式。进行底板结构设计的时候,可以选用防水板结构加独立承台结构的设计方式。
5、超长结构设计
设计人员进行商业建筑工程的超长结构设计时,要注意建筑超长结构中温度应力参数的计算评估问题,以便为结构设计提供数据支持,对于超长结构在处理过程中要设置后浇带结构。为了确保超长结构的应力能够在预计的定点位置释放,结构设计人员要进行凹槽设计或者在结构中设置诱导缝。结构施工中要采取分段施工的作业方式,入模时要处于低温状态,注意对于温度的监测控制,与此同时施工人员还要注重砼养护处理。
结语:综上所述,通过对以上问题的论述及实例,只要合理把握建筑结构之间的关系,各专业紧密配合,通过布置合理的结构构件,即可做到结构体系清晰、传力途径合理,受力明确。另外,对于复杂的大型商业项目,在方案阶段,结构专业应及早介入,这是整个项目设计过程中结构合理性、经济性影响尤为重要的一个环节。
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