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2024-07-10 15:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

天街系列

公司倡导的设计理念始终是围绕客户需求展开的,不能唯技术而技术,技术是满足客户需求的工具,时刻关注客户痛点,只有思想正确了才能把技术用好。不管是万达、华润、龙湖还是其他客户的商业综合体项目,都有一个最显著的特点就是设计要在未来的租户不确定的情况下进行,或者即使在主要租户确定的情况下,他们的特殊需求也会在项目后期随着营运的情况而变化。因此商业综合体项目是最典型的“边设计、边施工、边修改”三边工程,需要结构工程师具备相当的工程经验和前期预判能力。同时当前的客户对项目品质的追求,特别是在室内空间效果呈现方面涉及到的结构大悬挑、大跨度解决方案的要求越来越极致,并且希望以最小的经济代价取得最佳的成效。

万达广场系列

商业综合体客户痛点对标结构设计的技术难点

现结合近年来参与的商业设计项目,将常见的 “商业综合体客户痛点对标结构设计的技术难点”做一小结:

限于篇幅,以下仅针对室内空间效果呈现谈谈大跨结构的选型和设计问题,以及在设计前期需要注意的一些问题。

大跨结构的选型与设计

商业综合体的大跨结构一般出现在中庭、影院和冰场的屋盖,跨度一般在20米以上,连接两个单元的连廊大跨结构有时能达到50米。结构选型通常涉及到预应力混凝土结构、钢结构、型钢混凝土结构。

后张有粘结预应力梁,适用于控制大跨结构恒载挠度,控制梁高和裂缝。成本低,后施工不影响绝对工期,多数客户愿意优先考虑。不适用于活载较大,转换梁,以及后期覆土较大的情况。截面跨高比宜控制到1/20。在布置方面我们建议采用单向梁的布置方式,尽量减少相互的交叉,同时将预应力梁布置在挠度较大的中间次梁而非框架梁上,这样既能有效控制挠度,又能减少预应力框架梁在抗震上的不利。

预应力梁的布置

钢结构适用于大跨度连廊、天桥及屋盖、影院屋盖、采光顶等。具有施工快的优点,截面跨高比宜控制到1/25。钢-混凝土组合梁宜单向布置,与周边构件的连接通常采用铰接,周边构件可为型钢混凝土梁,或埋有构造型钢段的普通混凝土梁。其截面形式可采用H形和箱形。钢-混凝土组合梁也常用于连接不同塔楼之间的天桥,其支座形式常采用滑动支座或橡胶支座,在支座节点设计时需要根据地震作用预留足够的缝宽。

型钢混凝土结构刚度大、抗剪能力强,适用于大跨度转换梁,截面跨高比可控制到1/20。但造价高,尤其是节点复杂,施工难度大,工期长!设计当中尽量少用。型钢混凝土梁宜单向布置,避免与其它梁平面外相交,不可避免时应注意型钢截面宜小于相交的钢筋混凝土梁截面高度,使得相交梁的上下纵向钢筋均能绕过型钢;型钢混凝土梁宜与框架柱正交,不宜斜向相交;同时应避免与预应力钢绞线平面外相交。

大跨结构中的楼板舒适度问题也是近年来客户非常关注的问题,如果设计不当,其梁板结构会在人的行走、运动和使用过程中出现较大的振动响应,特别当楼面自振频率接近于人的步频时,易产生楼面共振,从而引发人体的不适反应。

多人齐步走最大加速度计算

分析人行走引起的楼板振动舒适度时,可以简化采用单层计算模型,对不同楼层分别进行计算;当位于五层以上且柱变形较大时,需要考虑柱变形影响,应采用整体结构计算模型。当结构平面布置较复杂时,计算模型需要进行适当简化。舒适度分析的步骤包括:模态分析、不利振动点的选取、稳态分析、荷载模型的选取、时程分析和最后的舒适度评价。大量实验证明,对于混凝土楼板和钢-混凝土组合楼板结构,当自振频率低于3Hz时,较少的人的蹦跳就会使其出现较强的共振;对于人行走或有节奏运动引起的楼板结构振动,楼板结构的竖向自振频率应不小于下表的数值:

人行走引起的楼板结构舒适度限值

  使用类别   自振频率/(≥Hz)   加速度限值a0   手术室   3   0.0025g   办公室、居民楼、教堂   0.005g   商场、餐厅   0.015g

有节奏运动引起的楼板结构舒适度限值

  活动类别   自振频率/(≥Hz)   加速度限值a0   有氧健身操、音乐会、体育活动、跳舞   6   0.05g   混合使用   0.02g

“三边工程”在设计前期需要注意的问题

“三边”工程的根本矛盾在于为先期投入使用赶工期,边设计边施工,两者间的交叉对设计人员提出了较高要求,需要深入领会后期可能的各种变化,在设计之初就要将适用性、美观度、项目投资等内容考虑在内。根据多年项目经验,将设计前期需要注意的问题做一梳理:

1、柱网配合时,要考虑柱尺寸对后续施工的影响;尤其大跨度梁、悬挑梁及大悬挑梁的支撑柱,当支撑超过三个方向的梁时最好是设柱帽便于钢筋锚固;

2、分期建设的交界处,要与建筑及客户充分配合,预留足够的荷载及做法;

3、基础及柱要留有一定的安全度以备后期业态调整导致的超载,其中基础的抗冲切截面建议预留15%富余,柱轴压比预留15%-20%富余;

4、地下室楼板要考虑重型设备的运输及设备管线密集区的荷载,如发电机、设备大型水管的预埋件等;

5、地下室顶板要考虑各种钢结构的吊装荷载;

6、明确幕墙的做法,结构预留相应的做法,如拉索幕墙的张拉力要提前与第三方配合;

7、大跨度连廊支座防坠板的设置;

8、施工塔吊与结构布置的关系,包括施工电梯;同时提醒施工单位,哪些位置存在大吨位的结构构件;

9、尽早考虑景观与结构的关系;明确哪些部位需要结构来做,哪些位置只需要预留荷载;

10、明确型钢混凝土梁及预应力梁的起拱要求;

11、地下室部分,与设备专业配合,将设备的管井移动梁板体系区域;

12、非结构构件中非常规构件的特殊考虑,如超高的隔墙;

13、雨棚、广告位、厨窗等周边特殊做法的荷载考虑。

商业综合体建筑的设计综合性较强,对结构工程师的要求较高,在设计过程中要始终聚焦客户,不断优化各种技术手段,多方案比选,善于总结,方能做出合理设计。

西安分公司综合二部主任建筑师 李晶——《小中见“大”—西安万象城技术设计中的“小设计”》

成都二公司执行总经理、总工程师 吴斌——《商业设计——暖通设计三维度》

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