基于多層框架結(jié)構(gòu)的商務(wù)辦公建筑設(shè)計(jì)分析

鄭晴天

摘要：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，建筑結(jié)構(gòu)格局的樣式也層出不窮，無疑給商務(wù)辦公建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了新的困難和新的挑戰(zhàn)。本文筆者結(jié)合實(shí)例從荷載取值、結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面對商務(wù)辦公建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，可供參考！

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；框架結(jié)構(gòu)；商務(wù)辦公建筑

1工程概況

本工程由三棟商務(wù)辦公建筑組成，建筑高度不超過24米，均為多層、低層建筑。本工程位于工業(yè)科技園，根據(jù)抗震規(guī)范，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.01g，按照建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)，該工程屬丙類抗震設(shè)防建筑。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的荷載取值

隨著商務(wù)辦公建筑結(jié)構(gòu)的不斷興起，建筑領(lǐng)域都開始設(shè)計(jì)新型的商務(wù)辦公建筑結(jié)構(gòu)，為了取得最好的建筑結(jié)構(gòu)，就要對建筑結(jié)構(gòu)的荷載值進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，在設(shè)計(jì)中準(zhǔn)確的運(yùn)用建筑物的荷載值，并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)對各種荷載進(jìn)行組合應(yīng)用，將建筑物的荷載設(shè)計(jì)成最大限度。在我國計(jì)算荷載值的方法要在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時就測定，只有提前測定出建筑物結(jié)構(gòu)的荷載值，才能根據(jù)測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和施工，還要根據(jù)測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物的抗震水平的測試。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑物要承受多大的作用力，哪部分承受的作用力大，哪部分承受的作用力小都能清楚的知道，在設(shè)計(jì)建筑物結(jié)構(gòu)時，就會計(jì)算出建筑物的最大承受力，也可以稱為最大荷載值。所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都要低于這個荷載值設(shè)計(jì)，否則在建筑物使用過程中，會發(fā)生重大事故，威脅著人民的生命和財產(chǎn)安全。因此，這就要求在設(shè)計(jì)建筑物結(jié)構(gòu)時，一定要根據(jù)最大荷載值進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)出的建筑物合理和安全。以下就本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的荷載取值進(jìn)行探討。

1、恒荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）：本工程主要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重、施加于結(jié)構(gòu)上的特殊荷載（植被及土石等）、吊頂（包括設(shè)備管線）以及外墻建筑裝修（幕墻及石材）等荷載。

2、樓面活荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）

3、風(fēng)荷載取值：基本風(fēng)壓按照現(xiàn)行國家荷載規(guī)范的規(guī)定取用，本工程多層建筑采用50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值。

4、地震作用：地震作用按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算，在結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別計(jì)算水平地震作用，在計(jì)算單向水平地震時計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。

四、結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)

本工程由3個建筑物構(gòu)成。1號樓地下分布2層，其中地下1層為自行車停車庫，地下2層為后勤用房，地上為6層，框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)尺寸6.0～9.9米；2號樓地下分布1層，為機(jī)動車停車庫，地上7層，框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)尺寸6.6～9.6米；3號樓地下分布2層，其中地下1層為自行車停車庫、地下2層為機(jī)動車停車庫，地上7層，框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)尺寸6.6～7.8米；根據(jù)建筑的平面布置和使用功能特性，擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，肋梁樓、屋蓋。其抗震等級為：框架4級。本工程部分建筑平面長度超過規(guī)范伸縮縫最大間距的要求，考慮采取以下措施減小混凝土溫度變化和收縮：加強(qiáng)屋面保溫隔熱以減小結(jié)構(gòu)溫度變形；施工過程中加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)以減小收縮變形；設(shè)置溫度后澆帶；混凝土中摻微膨脹劑。

五、地基及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，剪力墻結(jié)構(gòu)商務(wù)辦公建筑對于埋置深度要求的考慮，一般都構(gòu)建地下室結(jié)構(gòu)，地基基礎(chǔ)通常多采用樁筏基礎(chǔ)?；A(chǔ)樁的合理選擇，將直接對整個建筑工程的經(jīng)濟(jì)性和安全性產(chǎn)生重要影響。商務(wù)辦公建筑的基礎(chǔ)必須確保整體性好，滿足整體的荷載力和建筑物允許變形的基本要求，同時能減少不均勻沉降的發(fā)生。商務(wù)辦公建筑應(yīng)設(shè)置地下室，能將地基的沉降量和附加應(yīng)力降低，且能有效保證地基的承載力和上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，要嚴(yán)格依據(jù)地方性規(guī)范的要求，進(jìn)行地基基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)。

由于設(shè)計(jì)環(huán)境復(fù)雜，并且與已有相鄰建筑物的關(guān)系，設(shè)計(jì)過程中注意以下幾點(diǎn)：

（1）考慮相鄰建筑的高度、長度、寬度、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)埋深，尤其相鄰基礎(chǔ)部分的詳細(xì)尺寸及高差、基礎(chǔ)厚度、軸線懸挑尺寸、基底標(biāo)高等數(shù)據(jù)，還有地基處理方法，處理深度等，要收集詳盡以備設(shè)計(jì)時比較分析。

（2）了解本工程外墻軸線與原有建筑物軸線的關(guān)系，從而可以計(jì)算外墻間距，基礎(chǔ)可懸挑長度；本工程±0.000相應(yīng)絕對標(biāo)高與原有建筑±0.000相應(yīng)絕對標(biāo)高，根據(jù)此數(shù)據(jù)可計(jì)算基底標(biāo)高，由此判斷本工程基礎(chǔ)埋深是否超過原有建筑的基礎(chǔ)。

（3）查找原基礎(chǔ)的地勘報告，并與本工程的地勘報告作比較，若大體相近，則地基處理方法應(yīng)與原來地基處理盡量一致，這樣相鄰基底傳力均勻，基礎(chǔ)沉降亦均勻。同時應(yīng)注意水位的高低。若土體相差比較大，則另采取措施。

（4）本工程基礎(chǔ)深度有三種選擇：宜做淺基礎(chǔ)；亦或比原基礎(chǔ)深，在相鄰部位做懸挑，新舊基礎(chǔ)相鄰距離為兩者深度差的兩倍；亦或與原基礎(chǔ)深度相同，此時應(yīng)考慮基礎(chǔ)間的相互影響，基礎(chǔ)形式盡量與原基礎(chǔ)形式相同，地基處理也應(yīng)做到相同或相近，盡量減少相互影響，使地基受力均勻，基礎(chǔ)沉降亦均勻，避免地基受力不均勻、應(yīng)力集中或沉降不均勻引起相鄰基礎(chǔ)受力發(fā)生變化。同時從基坑開挖至施工結(jié)束的過程中，要認(rèn)真觀察相鄰建筑的沉降和傾斜，從外在情況來判斷對原有建筑的影響。

（5）由于外墻間距300 mm，相鄰建筑地下防水層將遭到破壞，施工時應(yīng)有此方面的措施。在可能產(chǎn)生滑坡的地段，應(yīng)采取排水、支擋、卸載、反壓等可靠的預(yù)防措施，防止產(chǎn)生滑坡。

（6）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時也同時考慮相鄰基礎(chǔ)形式，其地下室底板是梁板式筏板，所以本工程基礎(chǔ)也采用此種形式。但是由于1號樓地下2層， 1層自行車停車庫的高度至少需要2.3 m，地下2層是后勤用房，層高至少3.9 m；由于本工程與高層相距太近，所以設(shè)計(jì)時基礎(chǔ)底板板底標(biāo)高盡量與基礎(chǔ)底板板底標(biāo)高基本保持一致，地基梁的高度受到限制，所以采用地基梁高同板厚均為1 m。因3號樓電梯井靠近外墻且臨近2層住宅樓，降水條件所限，電梯井基坑開挖就會充滿地下水，不能深挖?？紤]施工方便，基坑淺挖，在地下室內(nèi)電梯井外圍處用素土填高，從而提高集水坑底標(biāo)高。筏板厚度由沖（剪）切計(jì)算確定，受力計(jì)算分析時，根據(jù)各種內(nèi)力組合分析筏板厚度、配筋量、基礎(chǔ)變形之間的變化規(guī)律。

總結(jié)

綜上所述，商務(wù)辦公建筑主體結(jié)構(gòu)不僅承擔(dān)自身的垂直荷載，還要承擔(dān)風(fēng)荷載及抗震水平荷載，隨著建筑物高度的增加，垂直和水平荷載對結(jié)構(gòu)的作用力就會增強(qiáng)，而增大了水平荷載產(chǎn)生的彎矩和剪力，直接影響到商務(wù)辦公建筑的整體設(shè)計(jì)。因此，商務(wù)辦公建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是通過仔細(xì)計(jì)算、精心分析各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)的，尤其是關(guān)于結(jié)構(gòu)的荷載力和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為復(fù)雜化。只有通過各種專業(yè)人員通力協(xié)作，發(fā)揮各自的專業(yè)優(yōu)勢，才能擇優(yōu)選擇最佳方案，進(jìn)而設(shè)計(jì)出美觀、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全的建筑。

參考文獻(xiàn)

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