APP下载

基于多层框架结构的商务办公建筑设计分析

2014-10-21郑晴天

建筑工程技术与设计 2014年32期
关键词:框架结构结构设计

郑晴天

摘要:随着城市化进程的不断加快,建筑结构格局的样式也层出不穷,无疑给商务办公建筑结构设计带来了新的困难和新的挑战。本文笔者结合实例从荷载取值、结构形式和基础结构设计等方面对商务办公建筑结构设计进行阐述,可供参考!

关键词:结构设计;框架结构;商务办公建筑

1工程概况

本工程由三栋商务办公建筑组成,建筑高度不超过24米,均为多层、低层建筑。本工程位于工业科技园,根据抗震规范,该地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.01g,按照建筑抗震设防分类标准,该工程属丙类抗震设防建筑。

三、结构设计的荷载取值

随着商务办公建筑结构的不断兴起,建筑领域都开始设计新型的商务办公建筑结构,为了取得最好的建筑结构,就要对建筑结构的荷载值进行准确的判断,在设计中准确的运用建筑物的荷载值,并根据建筑结构对各种荷载进行组合应用,将建筑物的荷载设计成最大限度。在我国计算荷载值的方法要在设计结构时就测定,只有提前测定出建筑物结构的荷载值,才能根据测出的数据进行合理的设计和施工,还要根据测出的数据进行建筑物的抗震水平的测试。在结构设计中,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,在设计建筑物结构时,就会计算出建筑物的最大承受力,也可以称为最大荷载值。所有的结构设计都要低于这个荷载值设计,否则在建筑物使用过程中,会发生重大事故,威胁着人民的生命和财产安全。因此,这就要求在设计建筑物结构时,一定要根据最大荷载值进行合理的设计,保证设计出的建筑物合理和安全。以下就本工程结构设计的荷载取值进行探讨。

1、恒荷载(标准值):本工程主要考虑结构构件的自重、施加于结构上的特殊荷载(植被及土石等)、吊顶(包括设备管线)以及外墙建筑装修(幕墙及石材)等荷载。

2、楼面活荷载(标准值)

3、风荷载取值:基本风压按照现行国家荷载规范的规定取用,本工程多层建筑采用50年重现期的风压值。

4、地震作用:地震作用按本地区抗震设防烈度计算,在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用,在计算单向水平地震时计入扭转影响。

四、结构形式设计

本工程由3个建筑物构成。1号楼地下分布2层,其中地下1层为自行车停车库,地下2层为后勤用房,地上为6层,框架结构柱网尺寸6.0~9.9米;2号楼地下分布1层,为机动车停车库,地上7层,框架结构柱网尺寸6.6~9.6米;3号楼地下分布2层,其中地下1层为自行车停车库、地下2层为机动车停车库,地上7层,框架结构柱网尺寸6.6~7.8米;根据建筑的平面布置和使用功能特性,拟采用现浇钢筋混凝土框架结构,肋梁楼、屋盖。其抗震等级为:框架4级。本工程部分建筑平面长度超过规范伸缩缝最大间距的要求,考虑采取以下措施减小混凝土温度变化和收缩:加强屋面保温隔热以减小结构温度变形;施工过程中加强养护以减小收缩变形;设置温度后浇带;混凝土中掺微膨胀剂。

五、地基及基础结构设计

现阶段,剪力墙结构商务办公建筑对于埋置深度要求的考虑,一般都构建地下室结构,地基基础通常多采用桩筏基础。基础桩的合理选择,将直接对整个建筑工程的经济性和安全性产生重要影响。商务办公建筑的基础必须确保整体性好,满足整体的荷载力和建筑物允许变形的基本要求,同时能减少不均匀沉降的发生。商务办公建筑应设置地下室,能将地基的沉降量和附加应力降低,且能有效保证地基的承载力和上部结构的稳固性,要严格依据地方性规范的要求,进行地基基础的合理设计。

由于设计环境复杂,并且与已有相邻建筑物的关系,设计过程中注意以下几点:

(1)考虑相邻建筑的高度、长度、宽度、结构形式、基础形式、基础埋深,尤其相邻基础部分的详细尺寸及高差、基础厚度、轴线悬挑尺寸、基底标高等数据,还有地基处理方法,处理深度等,要收集详尽以备设计时比较分析。

(2)了解本工程外墙轴线与原有建筑物轴线的关系,从而可以计算外墙间距,基础可悬挑长度;本工程±0.000相应绝对标高与原有建筑±0.000相应绝对标高,根据此数据可计算基底标高,由此判断本工程基础埋深是否超过原有建筑的基础。

(3)查找原基础的地勘报告,并与本工程的地勘报告作比较,若大体相近,则地基处理方法应与原来地基处理尽量一致,这样相邻基底传力均匀,基础沉降亦均匀。同时应注意水位的高低。若土体相差比较大,则另采取措施。

(4)本工程基础深度有三种选择:宜做浅基础;亦或比原基础深,在相邻部位做悬挑,新旧基础相邻距离为两者深度差的两倍;亦或与原基础深度相同,此时应考虑基础间的相互影响,基础形式尽量与原基础形式相同,地基处理也应做到相同或相近,尽量减少相互影响,使地基受力均匀,基础沉降亦均匀,避免地基受力不均匀、应力集中或沉降不均匀引起相邻基础受力发生变化。同时从基坑开挖至施工结束的过程中,要认真观察相邻建筑的沉降和倾斜,从外在情况来判断对原有建筑的影响。

(5)由于外墙间距300 mm,相邻建筑地下防水层将遭到破坏,施工时应有此方面的措施。在可能产生滑坡的地段,应采取排水、支挡、卸载、反压等可靠的预防措施,防止产生滑坡。

(6)基础设计时也同时考虑相邻基础形式,其地下室底板是梁板式筏板,所以本工程基础也采用此种形式。但是由于1号楼地下2层, 1层自行车停车库的高度至少需要2.3 m,地下2层是后勤用房,层高至少3.9 m;由于本工程与高层相距太近,所以设计时基础底板板底标高尽量与基础底板板底标高基本保持一致,地基梁的高度受到限制,所以采用地基梁高同板厚均为1 m。因3号楼电梯井靠近外墙且临近2层住宅楼,降水条件所限,电梯井基坑开挖就會充满地下水,不能深挖。考虑施工方便,基坑浅挖,在地下室内电梯井外围处用素土填高,从而提高集水坑底标高。筏板厚度由冲(剪)切计算确定,受力计算分析时,根据各种内力组合分析筏板厚度、配筋量、基础变形之间的变化规律。

总结

综上所述,商务办公建筑主体结构不仅承担自身的垂直荷载,还要承担风荷载及抗震水平荷载,随着建筑物高度的增加,垂直和水平荷载对结构的作用力就会增强,而增大了水平荷载产生的弯矩和剪力,直接影响到商务办公建筑的整体设计。因此,商务办公建筑结构的设计是通过仔细计算、精心分析各项指标实现的,尤其是关于结构的荷载力和基础结构设计更为复杂化。只有通过各种专业人员通力协作,发挥各自的专业优势,才能择优选择最佳方案,进而设计出美观、实用、经济、安全的建筑。

参考文献

[1]纪长城,郭仲宁.浅谈民用建筑框架结构设计应注意的几个问题[J]. 黑龙江科技信息. 2011(18)

[2]苑大欣,于镇.多层框架房屋结构设计中的几点思考[J].房材与应用. 2006(04)

猜你喜欢

框架结构结构设计
基于可靠度的沥青罩面结构设计研究
“双减”背景下的小学数学教学内容结构设计例谈
混凝土框架结构房屋的质量检测及抗震鉴定研究
一种水陆两栖飞机普通框结构设计
一种轻量化自卸半挂车结构设计
一种轻量化自卸半挂车结构设计
绿色建筑结构设计指南
建筑工程框架结构设计研究
改变使用功能的框架结构加固后抗震分析
框架结构极端条件下连续性倒塌的综合防范措施研究