商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

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摘要：業(yè)態(tài)多樣化與消費(fèi)享受化，引導(dǎo)了商業(yè)地產(chǎn)的升級(jí)與變革，形成了休閑商業(yè)聚集的全新創(chuàng)造-商業(yè)綜合體，商業(yè)綜合體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有其特有的一些特點(diǎn)，本文對(duì)商業(yè)綜合體在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問(wèn)題，從結(jié)構(gòu)體系選擇到具體構(gòu)件設(shè)計(jì)方面，從整體方案的把控到局部細(xì)節(jié)的處理進(jìn)行探討和淺析。

關(guān)鍵詞：商業(yè)綜合體；結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

1引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，人們的生活水平得到了質(zhì)的飛升。隨著城市人口數(shù)量的不斷增加，每一個(gè)城市都顯示出人口密集這一特性。為了充分滿足人們的物質(zhì)需求，“商業(yè)綜合體”應(yīng)運(yùn)而生?！吧虡I(yè)綜合體”是指將城市生活空間內(nèi)的多個(gè)功能進(jìn)行組合，從而建立一個(gè)具有多樣化、高效性的綜合體。其中的多個(gè)功能可以是辦公、商業(yè)、會(huì)議，也可以是餐飲、娛樂(lè)、展覽?！吧虡I(yè)綜合體”是現(xiàn)代化進(jìn)程的必然產(chǎn)物，他的出現(xiàn)對(duì)節(jié)約商業(yè)用地、提升生活效率及質(zhì)量均有著重要意義。對(duì)商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)講，有其獨(dú)有的一些特點(diǎn)，如果設(shè)計(jì)不合理，往往會(huì)對(duì)綜合體的功能效果、業(yè)態(tài)完整產(chǎn)生較大影響，而且還會(huì)帶來(lái)很多不安全的因素。以下將對(duì)商業(yè)綜合體在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)需要注意的一些方面進(jìn)行探討和淺析，不足之處，請(qǐng)批評(píng)指正。

2體系的選擇

2.1結(jié)構(gòu)形式的選擇

大商業(yè)獨(dú)立設(shè)置（無(wú)塔樓的情況）時(shí)一般為大體量建筑，考慮使用功能和后期分隔的靈活性，宜采用框架結(jié)構(gòu)，不宜采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。大商業(yè)作為塔樓的裙房設(shè)置時(shí)，當(dāng)塔樓與裙房之間不能分縫時(shí)，可能存在塔樓偏置，裙房盡量采用框架結(jié)構(gòu)，必要時(shí)也可考慮框架剪力墻結(jié)構(gòu)，但應(yīng)和建筑專(zhuān)業(yè)充分協(xié)調(diào)，剪力墻位置既不能導(dǎo)致主體產(chǎn)生過(guò)大的扭轉(zhuǎn)，也不應(yīng)影響建筑的使用功能和整體效果。

2.2荷載的選擇和確定

即使前期考慮的再周到，如成熟的萬(wàn)達(dá)綜合體，也不可避免實(shí)際使用和原設(shè)計(jì)功能的不同。前期應(yīng)在和建設(shè)及使用單位充分溝通的基礎(chǔ)上，考慮后期可能的改造，既不能無(wú)節(jié)制放大荷載，也不可全部按照規(guī)范荷載下限取值。否則會(huì)對(duì)下步招商產(chǎn)生限制，或造成結(jié)構(gòu)安全隱患。

2.3變形縫

從結(jié)構(gòu)角度來(lái)講，為避免超限和降低造價(jià)，應(yīng)將結(jié)構(gòu)通過(guò)設(shè)縫來(lái)劃分為幾個(gè)合理的受力單元。地上部分結(jié)構(gòu)設(shè)永久縫應(yīng)盡量保證業(yè)態(tài)完整，避免對(duì)步行街產(chǎn)生不利影響；如有可能，應(yīng)避免形成塔樓重心偏置超過(guò)20%的復(fù)雜多塔結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)縫不得穿過(guò)影廳。在兼顧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的情況下，可采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，適當(dāng)減少或不設(shè)結(jié)構(gòu)縫。

3構(gòu)件方面的設(shè)計(jì)

3.1柱、梁、板的布置及截面

柱網(wǎng)宜大于9.0m×9.0m，宜在9~12m之間，更好的是結(jié)合室內(nèi)人行走道位置局部加大柱網(wǎng)，避免出現(xiàn)抽柱現(xiàn)象，降低了樓層凈高；9.0m以上柱網(wǎng)的另一個(gè)好處是樓梯、扶梯最大限度不用斷開(kāi)框架梁；由于商業(yè)綜合體的層高都比較高，柱網(wǎng)尺寸較大，抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量相對(duì)較少，因此，通常四、五層純框架結(jié)構(gòu)難以滿足側(cè)移變形要求，要輔助于一定量的剪力墻或支撐。成框架-剪力墻（支撐）結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)布置時(shí)，外圍柱、轉(zhuǎn)換柱等不太明顯的位置，可適當(dāng)將柱斷面尺寸取得大一些，以減少剪力墻的數(shù)量。中庭周邊很少有見(jiàn)到框架柱，走道兩側(cè)的店鋪?zhàn)詈脧耐饪床灰吹街?。商?chǎng)框架柱的尺寸應(yīng)考慮抽柱和轉(zhuǎn)換因素，建議建筑按1000×1000（mm）斷面來(lái)進(jìn)行布置分析為佳。柱網(wǎng)應(yīng)相對(duì)規(guī)則，避免出現(xiàn)極不規(guī)則柱網(wǎng)。購(gòu)物中心主要中庭、溜冰場(chǎng)上空、影院放映廳內(nèi)不得布置柱子；購(gòu)物中心主要入口，影院、KTV、兒童體驗(yàn)城的大堂不宜布置柱子。對(duì)于局部出現(xiàn)抽柱部位，結(jié)構(gòu)要盡量采用型鋼梁來(lái)減少梁高，達(dá)到增加結(jié)構(gòu)局部剛度和提高抗震延性、保證凈高的目的；對(duì)于外挑尺寸較大和抽柱較多情況，華東院采用桁架、預(yù)應(yīng)力形式較多，采用型鋼梁的較少?？紤]后期改造因素，板內(nèi)很少采用預(yù)應(yīng)力，多是在梁內(nèi)采用預(yù)應(yīng)力。與型鋼梁相比，采用預(yù)應(yīng)力梁可以充分利用預(yù)起拱來(lái)減小撓度。預(yù)應(yīng)力梁的斷面尺寸可按H/20考慮；走廊上、回馬廊上盡量不要出現(xiàn)，因此，工程上在上述部位常出現(xiàn)20多m長(zhǎng)不設(shè)柱。中庭、采光區(qū)的玻璃頂正下方不得出現(xiàn)混凝土梁板；中庭挑空區(qū)域不得外露梁。框架梁截面大小應(yīng)綜合考慮層高和經(jīng)濟(jì)性等因素，選擇最合理的尺寸，比如6、7度區(qū)9.0m標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)的框架梁截面可以考慮300×700（mm），以減少箍筋。次梁截面宜選擇250×550（mm），可以避免設(shè)置構(gòu)造腰筋。不排除梁上柱和抽柱的可能，結(jié)構(gòu)首先要給出斷縫位置、斷縫方式（雙柱、單向挑、雙向挑）。一般單體高層都會(huì)通過(guò)分縫來(lái)劃出去，中庭部位給出最大懸挑長(zhǎng)度。給出最基本的框架柱布置圖和最大梁高位置，建筑專(zhuān)業(yè)返提哪些梁柱不合適。對(duì)于板厚較厚部位，如地下室頂板、人防頂板等宜采用大板結(jié)構(gòu)考慮板對(duì)梁及整體剛度的貢獻(xiàn)，采用有限元導(dǎo)荷進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于一般部位，可根據(jù)實(shí)際需要采用平行次梁和十字梁結(jié)構(gòu)，板面荷載較大的部位，也可采用井字梁。

3.2轉(zhuǎn)換層

對(duì)于大型綜合體內(nèi)含有高層剪力墻結(jié)構(gòu)，通常需要設(shè)置轉(zhuǎn)換層來(lái)增加商業(yè)營(yíng)業(yè)面積。轉(zhuǎn)換時(shí)，要注意在面向商場(chǎng)一側(cè)盡量提高較大的開(kāi)間，為商場(chǎng)開(kāi)設(shè)較小的店鋪創(chuàng)造條件；轉(zhuǎn)換構(gòu)件建議加鋼纖維以增加混凝土的抗拉能力、抗裂性及抗剪強(qiáng)度。為方便施工，盡量采用轉(zhuǎn)換梁而不采用轉(zhuǎn)換桁架。

4結(jié)構(gòu)上區(qū)別于其他項(xiàng)目需要特別注意的地方

4.1場(chǎng)區(qū)地質(zhì)抗震專(zhuān)項(xiàng)性能評(píng)定

按照國(guó)務(wù)院《地震安全性評(píng)價(jià)管理?xiàng)l例》規(guī)定：大于10萬(wàn)m2規(guī)模的小區(qū)要求做場(chǎng)區(qū)地質(zhì)抗震專(zhuān)項(xiàng)性能評(píng)定。該項(xiàng)評(píng)定將作為設(shè)計(jì)的依據(jù)，往往評(píng)定的結(jié)果都會(huì)使得有關(guān)地質(zhì)參數(shù)如場(chǎng)地特征周期等均高于規(guī)范給出的數(shù)據(jù)，意味著將增加建設(shè)投資。

4.2絕大部分項(xiàng)目是盡量少分縫，分縫多了會(huì)降低使用品質(zhì)，分縫少了難免超限。

商業(yè)綜合體從中間設(shè)一道上下貫通的縫往往顯得很呆板，具體應(yīng)與建筑協(xié)商。不超過(guò)24m高商業(yè)綜合體往往不存在超限送審問(wèn)題，即使按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》3.4.3條有些超限的問(wèn)題都是由設(shè)計(jì)自己來(lái)采取措施確定合理的抗震目標(biāo)來(lái)解決超限問(wèn)題，需要送審的通常都是高層超限問(wèn)題。超限通常會(huì)用到的軟件是ETABS。對(duì)平面開(kāi)洞較大的建筑當(dāng)洞口太大難以實(shí)現(xiàn)剛性樓板假定時(shí)，位移計(jì)算時(shí)采用整體和分塊分別計(jì)算包絡(luò)設(shè)計(jì)來(lái)分析和確定位移和變形；而對(duì)于內(nèi)力分析，則采用彈性樓板假定來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算。

4.3觀光電梯設(shè)計(jì)

觀光電梯的設(shè)計(jì)建議采用鋼框架結(jié)構(gòu)，梁、柱構(gòu)件可選用軋制矩形鋼管或圓鋼管，連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)直接對(duì)焊。觀光梯在每個(gè)樓層都會(huì)有停留的區(qū)域，在此位置不允許出現(xiàn)遮擋視線的建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。并且觀光梯的構(gòu)件截面尺寸在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)遵循一定的原則，最多不超過(guò)200。如果出現(xiàn)觀光電梯懸挑過(guò)大的現(xiàn)象，可以通過(guò)改變角柱來(lái)控制結(jié)構(gòu)高度。

4.4室外步行街過(guò)街橋結(jié)構(gòu)方案

在步行街進(jìn)行室外的過(guò)街橋設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮到它的主要功能與注意事項(xiàng)。由于步行街過(guò)街橋是來(lái)連接兩側(cè)商鋪的重要渠道，并且呈現(xiàn)架空狀態(tài)，所以在建筑施工過(guò)程中，它屬于是結(jié)構(gòu)弱連接。針對(duì)此類(lèi)特性，在進(jìn)行室外步行街過(guò)街橋結(jié)構(gòu)方案選取的過(guò)程中，在橋的兩個(gè)端口可以選用限位滑動(dòng)支座方案。樓板之間的排序要相應(yīng)的斷開(kāi)排列，設(shè)置永久變形縫，建筑進(jìn)行裝飾處理。

5結(jié)語(yǔ)

“商業(yè)綜合體”建筑方案設(shè)計(jì)是一個(gè)繁瑣且復(fù)雜的過(guò)程，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中要綜合考慮多方面因素，方可進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案選取。例如：在商業(yè)綜合體購(gòu)物中心主要入口、中庭及一些大型娛樂(lè)或休閑區(qū)域設(shè)計(jì)時(shí)，必須要預(yù)留出足夠的空間出來(lái)，除此之外，還要綜合考慮到業(yè)主的需求，從而提出合理并可行的建議。在此過(guò)程中，如何能在確保質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少成本支出，縮短用工時(shí)間也是亟需考慮的重點(diǎn)內(nèi)容。

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作者：劉穎 單位：廣東廣筑工程設(shè)計(jì)有限公司工程師