基于大型公共建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

廖付友

湖南大學(xué)設(shè)計研究院有限公司 湖南長沙 410000

伴隨城市高層公共型建筑的加速發(fā)展，公共型建筑的平面和立面越來越復(fù)雜，所以對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了較高的要求。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中需特別關(guān)注，否則極易降低建筑質(zhì)量以及形成安全方面的問題，進(jìn)而對建筑正常運用造成影響。

1 設(shè)計概念分析

隨著國家經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，我國能源和資源的儲備正處于非常緊缺的情況，城市建設(shè)中加大了對能源與資源的需求量，這就讓我國能源與資源面臨很大的壓力，因此，我國開始大力推進(jìn)綠色建筑發(fā)展與持續(xù)發(fā)展的觀念。大型公共型建筑工程可以做到對資源應(yīng)用的最大化節(jié)約，并具有較強的實用性與功能性，輔助城市細(xì)致劃分區(qū)域的性能[1]。

在公共型建筑當(dāng)中，大型公共建筑屬于其中的一種，在其結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計中，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不僅要重點考慮其觀賞性，還要兼顧公共型建筑中其自身是否具備較強的功能性與實用性。所以基于以上功能性處理要求而言，需從大型公共建筑自身功能與結(jié)構(gòu)入手，唯有建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，才能將大型公共建筑的潛在功能與作用發(fā)揮出來，從而符合人們對公共活動場的相關(guān)要求。

2 設(shè)計要點分析

2.1 設(shè)計基本結(jié)構(gòu)

因為大型公共建筑為大跨度，活荷載大，因此對基礎(chǔ)設(shè)計有較高的要求，在設(shè)計前期，做好前期場地的勘察工作，場地是否適合做設(shè)計；待明確場地地質(zhì)條件后.因為公共建筑一般有地下室，慎重的定地下室抗浮水位，選用合適的抗浮方法：一.抗浮水位不高，則采用自重抗浮：二.抗浮水位高：a.采用錨桿或抗拔樁加基礎(chǔ)自重抗浮。b.底板做盲溝加排水系統(tǒng)降低抗浮水位，再采用自重抗??；節(jié)約造價。針對大型公共建筑基礎(chǔ)的偏大的處理措施：a.將原有的場地處理，做成復(fù)合型地基，提高地基承載力。b.上部結(jié)構(gòu)填充墻采用輕質(zhì)墻體，外圍護墻采用玻璃幕墻，減小上部荷載，同樣減小基礎(chǔ)尺寸大小。

2.2 設(shè)計承重結(jié)構(gòu)

承重結(jié)構(gòu)是大型公共建筑結(jié)構(gòu)中的特別重要結(jié)構(gòu)設(shè)計項，尤其是對于大型的游泳館、文體活動中心等建筑來說，因本身空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，豎向受力構(gòu)件不連續(xù)性，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中無法精準(zhǔn)分析承重構(gòu)件受力情況，如若建筑承重結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，極易產(chǎn)生重大安全事故，造成重大經(jīng)濟損失。所以需要在承重結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對其承重預(yù)留安全系數(shù)，促進(jìn)大型公共建筑整體安全性的全面提高。在實際設(shè)計中，還要綜合考慮建筑屋蓋與混凝土梁柱之間產(chǎn)生的協(xié)調(diào)作用，通過進(jìn)行整體模型的計算，進(jìn)行研究與準(zhǔn)確計算。此種協(xié)調(diào)作用指的是建筑頂端網(wǎng)架和混凝土結(jié)構(gòu)二者產(chǎn)生的聯(lián)系，具體而言，混凝土對于網(wǎng)架或者膜結(jié)構(gòu)受力與變形具有積極的推進(jìn)效用。要想在設(shè)計當(dāng)中將二者協(xié)同關(guān)系呈現(xiàn)出來，進(jìn)而發(fā)揮最大混凝土承載功用，保留傳統(tǒng)網(wǎng)架構(gòu)造的過程中，對其空心球節(jié)點與桿間的安裝結(jié)構(gòu)加強處理，以此來減少鋼的用量。并結(jié)合面板外伸鋼筋和底端混凝土成為一體，在傳遞內(nèi)力的作用之下，使其同時變形，進(jìn)而發(fā)揮二者的協(xié)同作用。利用相關(guān)的軟件計算建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能要求，并驗算其中震和大震承載力，滿足規(guī)范要求[2]。

2.3 設(shè)計大跨度結(jié)構(gòu)

基于設(shè)計建筑跨度較大的結(jié)構(gòu)來說，需特別注意的是，處理撓度與裂縫兩個要素，經(jīng)常使用的兩種處理方法為：一種是使用型鋼建造的混凝土結(jié)構(gòu)，其具有較強的結(jié)構(gòu)性?？纱龠M(jìn)建筑結(jié)構(gòu)持久性與穩(wěn)固性的全面提升，還能有效管控建筑大跨度結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫與撓度，同時，此種結(jié)構(gòu)中使用固型混凝土方法，可促進(jìn)建筑耐火功能提高。另一種是使用預(yù)應(yīng)力建造的混凝土結(jié)構(gòu)。此種方式常用于大型公共建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計環(huán)節(jié)中，具有相對成熟的施工技術(shù)，而且施工費用較少，具備良好的經(jīng)濟優(yōu)勢。

2.4 設(shè)計連體結(jié)構(gòu)

在設(shè)計大型公共建筑結(jié)構(gòu)的過程中，常常用到連體結(jié)構(gòu)。連體結(jié)構(gòu)能將不同建筑物連接在一起，方便兩者之間聯(lián)系，另一方面由于連體結(jié)構(gòu)獨特的外型，帶來強烈的視覺效果，可以使建筑更具特色.連體結(jié)構(gòu)為復(fù)雜高層建筑，連體結(jié)構(gòu)各獨立部分宜有相同或相近的體型，平面布置和剛度；宜采用雙軸對稱的平面形式。在7 度（0.15g），8 度區(qū)連體結(jié)構(gòu)的連接體應(yīng)考慮豎向地震作用，連接體與主體結(jié)構(gòu)宜采用剛性連接，也可以采用滑動連接。連體結(jié)構(gòu)的連接體的抗震措施要求比一般結(jié)構(gòu)措施要求更嚴(yán)格，要補充驗算中震和大震承載力，滿足規(guī)范要求。

2.5 設(shè)計剪力墻

抗震設(shè)計雙肢剪力墻，其墻肢不宜出現(xiàn)小偏心收拉，其另一端墻肢的彎矩和剪力應(yīng)乘以放大系數(shù)，如其墻肢出現(xiàn)大偏心收拉，則要調(diào)整剪力墻的布置，滿足規(guī)范要求。剪力墻設(shè)計中的連梁配筋容易出現(xiàn)超配筋，達(dá)不到規(guī)范要求，可采取以下措施：①改小連梁截面高度或采取其他減小連梁剛度的措施。②抗震設(shè)計剪力墻連梁的彎矩可塑性調(diào)幅。③連梁截面高度比較高時，可將連梁分成雙連梁，減小其剛度，相應(yīng)減小配筋。④連梁配筋設(shè)計成交叉暗撐配筋[3-4]。

3 結(jié)語

總之，大型公共建筑發(fā)揮者為公眾提供公共性服務(wù)的作用，所以其結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果直接影響著公眾應(yīng)用的舒適度，在具體設(shè)計中，需要對其安全性、美觀性、經(jīng)濟性、實用性等相關(guān)因素進(jìn)行深入考慮，進(jìn)而促進(jìn)我國大型公共建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計效果的合理提升，并為公共建筑社會效益的有效提高提供保障。