發(fā)布時(shí)間：2023-09-25 17:40:15
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】高層建筑；技術(shù)；創(chuàng)新
（一）高層綜合建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，高層建筑在城市建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但是由于高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程量大，涉及工序多，給建筑施工帶來(lái)相當(dāng)大的難度。辦公管理人員大量增加，像過(guò)去那樣分片經(jīng)營(yíng)，斧臼管理、建造大量多層建筑，勢(shì)必占大量上地，加劇城市用地緊張的局面。高層綜合辦公樓在我國(guó)的出現(xiàn)勢(shì)在必行，高層綜合辦公樓不但節(jié)約城市用地，還提高了辦公的效率和管理水平，促進(jìn)城市的現(xiàn)代化。高層綜合辦公樓比多層分建可節(jié)約附屬建筑面積達(dá)40%左右，可節(jié)約室外工程費(fèi)用約70%，最主要的是高層綜合樓建筑節(jié)約用地達(dá)70%（一般情況下節(jié)約50%是有把握的）。高層綜合辦公樓雖然在單體造價(jià)上高出多層建筑l～1.5倍，但它在總體及附屬建筑，尤其在節(jié)約用地等方面所表現(xiàn)出來(lái)的經(jīng)濟(jì)效果是很顯著的。高層建筑功能復(fù)雜，子系統(tǒng)多，安裝工程量大，要求精度高。新技術(shù)、新材料、新工藝大量采用，對(duì)施工管理和工種工序的協(xié)調(diào)要求較高。高層建筑就是超過(guò)一定高度和層數(shù)的多層建筑，高層建筑有很多的作用，也成為我們現(xiàn)在建筑中所普遍應(yīng)用的。高層建筑施工特點(diǎn)：工程量大、工序多、配合復(fù)雜；施工準(zhǔn)備工作量大；施工周期長(zhǎng)、工期緊；基礎(chǔ)深、基坑支護(hù)和地基處理復(fù)雜；高處作業(yè)多、垂直運(yùn)輸量大；層數(shù)多、高度大，安全防護(hù)要求嚴(yán)；結(jié)構(gòu)裝修、防水質(zhì)量要求高，技術(shù)復(fù)雜；平行流水、立體交互作業(yè)多，機(jī)械化程度高。在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)該考慮的有：總的平面布局要加大防火間距，處理嚴(yán)重的日照干擾，為大量集中的人口疏散和停放車輛安排通道和場(chǎng)地，而且應(yīng)該在符合功能要求的基礎(chǔ)上將多層重復(fù)的建筑平面布局標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，以滿足主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備管線、電氣配線分區(qū)、防火疏散等豎向設(shè)計(jì)技術(shù)的要求。合理布置豎向交通中心，確定樓梯、電梯的數(shù)量和布置方式，保證使用效率和防火安全。高層建筑的內(nèi)外建筑裝修、構(gòu)造、用料和做法必須適應(yīng)因風(fēng)力、地震、溫度變化等所引起的變形和安全問(wèn)題。在建筑藝術(shù)方面要考慮高大體型在城市和群體中的形象和全方位造型效果。這些都是我們?cè)诟邔咏ㄖ┕ぶ袘?yīng)該考慮的。并且在施工過(guò)程中，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是非常重要，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面充分考慮高層建筑遇到巨大風(fēng)力和地震力時(shí)所產(chǎn)生的水平側(cè)向力，嚴(yán)格控制高層建筑體型的高寬比例以保證其穩(wěn)定性，會(huì)使使建筑平面、體型、立面的質(zhì)量和剛度盡量保持對(duì)稱和勻稱，使整體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。
（二）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，我們需要注意一些問(wèn)題，主要有以下幾方面：1、剪力墻的設(shè)計(jì)。在高層建筑中，剪力墻對(duì)建筑有著重要的影響，所以，在設(shè)計(jì)剪力墻的時(shí)候，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過(guò)大，如果采用全剪力墻結(jié)構(gòu)，即除門(mén)窗洞外均為剪力墻，無(wú)一片后砌的填充墻，第一周期只有1.02秒，側(cè)向剛度過(guò)大，使地震作用過(guò)大，不經(jīng)濟(jì)，不合理。關(guān)于底層剪力墻的厚度：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于總底部地震傾覆力矩的50%。剪力墻的計(jì)算配筋應(yīng)為墻肢一端的配筋量。 有些人在電算總信息中輸入分布筋的配筋率為0.30%，剪力墻的豎向、橫向分布筋也不必太大，如墻厚為200或250mm，縱、橫向分布筋都配φ12@200雙排（配筋率達(dá)0.565～0.452%）似無(wú)必要，但鋼筋間距宜≤200mm，對(duì)防止剪力墻開(kāi)裂有好處。2、高層建筑的高度問(wèn)題。在我國(guó)將10層及10層以上的住宅建筑和高度超過(guò)24m的公共建筑和綜合性建筑劃稱為高層建筑。根據(jù)現(xiàn)有的規(guī)定，規(guī)定了各種常見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、建筑科研水平和施工科學(xué)技術(shù)水平的相關(guān)背景下，這一高度是比較安全穩(wěn)妥的，它是目前我國(guó)土木工程規(guī)范體系中相協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)高度。但是在實(shí)際的建筑工作中，很多混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑在高度設(shè)計(jì)上已經(jīng)超過(guò)了這一限制，所以，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮這一問(wèn)題。3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員問(wèn)題。由于設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)候出現(xiàn)的問(wèn)題，所導(dǎo)致的。高層建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題一直是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員比較重視的問(wèn)題之一，該階段設(shè)計(jì)工作的好壞會(huì)直接影響后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，同時(shí)，建筑物地基基礎(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)高低的決定性因素。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)這一階段，極有可能出現(xiàn)一些問(wèn)題，如果不加以重視，將對(duì)建筑工程造成巨大的損失。4、地基設(shè)計(jì)時(shí)候的問(wèn)題。該階段設(shè)計(jì)工作的好壞會(huì)直接影響后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，同時(shí)，建筑物地基基礎(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)高低的決定性因素。高層建筑的基礎(chǔ)應(yīng)選用整體性好，滿足地基承載力和建筑物容許變形的要求，并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。高層建筑宜設(shè)置地下室以減小地基的附加應(yīng)力和沉降量，有利于滿足天然地基的承載力和上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。此外，在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性。
（三）高層綜合樓建筑技術(shù)的創(chuàng)新的作用
建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，建筑質(zhì)量的好壞主要由設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)衡量。相對(duì)而言，建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁重而又責(zé)任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟(jì)和合理性。但在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，常常發(fā)生建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的種種創(chuàng)新和方法上的差錯(cuò)。我們要從以下幾種方式進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新：1、以實(shí)用性為主。改善城市環(huán)境質(zhì)量，高層綜合辦公建筑提高了土地的利用率，為城市爭(zhēng)取了更多的綠化地面的機(jī)會(huì)。由于設(shè)置了公共廣場(chǎng)、共享大廳等環(huán)境設(shè)施，為城市提供了交往場(chǎng)所，創(chuàng)造出了豐富、有特點(diǎn)的四度空問(wèn)。因此，綜合建筑的建設(shè)往往能夠帶動(dòng)該區(qū)域改善環(huán)境，并以其特殊的魅力，為城市增添一新的去處，人們可在這里休息、交往、購(gòu)物、進(jìn)餐和欣賞城市生活。2、經(jīng)濟(jì)效益高。 傳統(tǒng)的辦公建筑多由各企業(yè)、事業(yè)單位各自興建，配套設(shè)施自己建設(shè)，造成空問(wèn)、時(shí)間與經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。高層綜合辦公建筑，則可以建設(shè)單位根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需要按比例配套并與辦公組為一體，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。 2、對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行施工時(shí)，需要根據(jù)具體情況來(lái)進(jìn)行。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算，如直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)上多種作用效應(yīng)同時(shí)發(fā)生時(shí)，應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)分析分別求出每一種作用下的效應(yīng)后，考慮其可能的最不利組合，3、設(shè)計(jì)單位存在一些不容忽視的問(wèn)題。由于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)單位離不開(kāi)關(guān)系，由于受利益的驅(qū)使，一些掌握建筑裝飾工程項(xiàng)目的單位或個(gè)人，以虛假招標(biāo)或假的邀請(qǐng)招標(biāo)的辦法，從中弄虛作假，騙得中標(biāo)，得到施工項(xiàng)目，假借中標(biāo)單位的名義用自己的親信人員進(jìn)行管理，臨時(shí)拼湊、組建裝飾施工隊(duì)伍，工程竣工后這個(gè)隊(duì)伍也即解散，后期的工程維修保修無(wú)人負(fù)責(zé)，工程質(zhì)量沒(méi)有保障。
參考文獻(xiàn)：
[1]孔雅莎，《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雜談》[J].建筑結(jié)構(gòu)，2010（3）
1建筑全壽命周期費(fèi)用的模糊綜合評(píng)判方法
對(duì)于模糊綜合評(píng)判方法的介紹可參見(jiàn)文獻(xiàn)6。根據(jù)建筑特點(diǎn)，其全壽命周期費(fèi)用{三}通?？煞譃橐淮涡酝顿Y費(fèi)用{Ⅳ}和經(jīng)常性發(fā)生費(fèi)用{R}，即對(duì){}的評(píng)價(jià)包含{J『、r，引兩個(gè)因素，可表述為式{L}={JI、r，引，其中：{N}包括材料費(fèi)用(M)，建造費(fèi)用(c)，設(shè)計(jì)費(fèi)(D)用等子因素；{引包括日常能耗費(fèi){E}，維修費(fèi){r}等子因素，為簡(jiǎn)化僅考慮上述子因素，即：{}={，C，D}，{Rf={E，r}?？梢?jiàn)，對(duì)全壽命周期費(fèi)用{l的評(píng)價(jià)就轉(zhuǎn)化為對(duì)子因素的逐級(jí)評(píng)價(jià)。以維修費(fèi){r}為例，}={機(jī)電改造費(fèi)，結(jié)構(gòu)改造費(fèi)，樓面維修費(fèi)}={M&E，S，F(xiàn)}；再以樓面維修費(fèi){F}為例，按裂縫產(chǎn)生原因細(xì)分：{l={不均勻沉降，應(yīng)力集中，堿骨料反應(yīng)，施工質(zhì)量差，設(shè)計(jì)不合理}={，sC，AA，CQ，DQ}，從而得到了{(lán)}的一個(gè)底層因素{F}的子因素集，只要找到其子因素集的權(quán)重集{A}就可以得到{F}對(duì)應(yīng)于不同方案的評(píng)判集作為上層因素R的子因素集。逐一評(píng)判底層子因素集后，評(píng)判其上一層子因素集，以此類推，最終實(shí)現(xiàn)對(duì){}的評(píng)判。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的模糊綜合評(píng)判方法
(1)項(xiàng)目概況。某項(xiàng)目基地呈方形，使用功能為商業(yè)、辦公和服務(wù)式公寓的綜合體。地面建筑由三部分組成，裙樓4層作為大型購(gòu)物商場(chǎng)，一棟18層的甲級(jí)辦公樓和一棟20層的公寓式辦公樓。地下建筑三層，地下一層局部為商業(yè)用途，地下二、三層為汽車庫(kù)。采用模糊綜合評(píng)判方法的目的是在保證安全基礎(chǔ)上對(duì)基坑維護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化。
(2)模糊綜合評(píng)判方法正向應(yīng)用。根據(jù)土層分布特點(diǎn)和基礎(chǔ)埋深，備選支護(hù)方案見(jiàn)表1?；又ёo(hù)評(píng)價(jià)方案集為U={u。，u：，“，}={方案I，方案II，方案III}，因素集設(shè)為單層次，為V=，：，}={造價(jià)，施工工期，安全性和環(huán)保性}，權(quán)重集可參考文獻(xiàn)[7]并修正后選用A={0．424，0．312，0．264}。造價(jià)對(duì)應(yīng)的評(píng)判集為R．={3240，2860，4320}，工期的評(píng)判集為R2={155，210，190}，安全性的評(píng)判集為R={1，0．8，1}，將三者歸一化后總評(píng)價(jià)矩陣如式(1)所示：．『-Rt¨410]R=l冗2I=I100．36l(1)【_R3j【．010j綜合評(píng)價(jià)后得到B=A•R={0．63，0．69，0．11}，根據(jù)最大隸屬度原則可發(fā)現(xiàn)方案II相對(duì)較好。但由于人工挖孔樁機(jī)械化程度低、工期長(zhǎng)且安全性與環(huán)保性稍差，雖然綜合評(píng)價(jià)最高但仍有缺陷。因此，能否通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來(lái)改變?cè)u(píng)價(jià)結(jié)果就成為拓展模糊綜合評(píng)判方法應(yīng)用范圍的核心問(wèn)題。方案I的評(píng)價(jià)結(jié)果同方案II較接近，方案III由于相差較大而不進(jìn)入優(yōu)化范圍，因此選定方案I進(jìn)行重點(diǎn)優(yōu)化。
(3)基于單目標(biāo)的模糊綜合評(píng)判方法逆向應(yīng)用。選擇權(quán)重集A：{0．424，0．312，0．264}中權(quán)重最高因素(即造價(jià))作為優(yōu)化目標(biāo)。設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)值為，則總評(píng)價(jià)矩陣轉(zhuǎn)變?yōu)槭?2)：『R-]4—320—-x101460‘100．360l0(2)經(jīng)綜合評(píng)價(jià)得到=A．R={432U-x，0．69，0．1I}；令方案I和方案II的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果相等，解方程后，得到優(yōu)化目標(biāo)值=3025(萬(wàn)元)。即當(dāng)方案I的造價(jià)低于3025萬(wàn)元時(shí)，方案I即取代方案II成為較優(yōu)方案。方案I的支護(hù)費(fèi)用主要包括圍護(hù)費(fèi)用、深坑加固費(fèi)用和支撐費(fèi)用。因此，支護(hù)費(fèi)用評(píng)價(jià)方案集為U={“。，n，}={圍護(hù)，深坑加固，支撐}，權(quán)重集采用類似項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)A={0．428，0．021，0．551}。即在深基坑支護(hù)中，支撐費(fèi)用比重最大、圍護(hù)次之。從而對(duì)此兩項(xiàng)設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)值：①圍護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)：(3240—3025)×0．428／(0．428+0．551)：94(萬(wàn)元)；②支撐系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)：3240—3025—94=121(萬(wàn)元)。根據(jù)上述目標(biāo)，采取了如下優(yōu)化措施：①支撐系統(tǒng)由三道支撐改為二道支撐，增加立柱樁截面及配筋，節(jié)約成本約450萬(wàn)元；②優(yōu)化圍護(hù)樁身配筋，增加坑底加固摻量為10％的混凝土用量，減少摻量為20％的混凝土用量。為保證支撐數(shù)量減少后圍護(hù)系統(tǒng)的安全性，增加了圍護(hù)樁和三軸攪拌樁止水帷幕，取消高壓旋噴止水帷幕和壓密注漿。設(shè)計(jì)變更增加成本約60萬(wàn)元。綜合上述兩點(diǎn)，總成本節(jié)約390萬(wàn)元，超過(guò)目標(biāo)值，即優(yōu)化后方案I取代方案II成為較優(yōu)方案?；趩文繕?biāo)的模糊綜合評(píng)判方法逆向應(yīng)用是模糊綜合評(píng)判方法的新應(yīng)用，即根據(jù)權(quán)重大小逆向設(shè)定子因素預(yù)期值。據(jù)此組織專家進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化論證，改變了以往專家論證方案造價(jià)的單一性，拓展了模糊綜合評(píng)判方法的應(yīng)用范圍，為優(yōu)化設(shè)計(jì)指明了方向，更有利于控制全壽命周期費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：超長(zhǎng) 多跨連續(xù) 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板 設(shè)計(jì)方法 施工工序
1前言
框架－剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種結(jié)構(gòu)形式在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被廣泛采用。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展以及人們對(duì)建筑使用功能要求的日益提高，現(xiàn)代框架－剪力墻結(jié)構(gòu)形式的建筑呈現(xiàn)出以下兩個(gè)特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)形體越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)；（2）結(jié)構(gòu)跨數(shù)多且不設(shè)縫，為多跨連續(xù)混凝土結(jié)構(gòu)。
由于框架結(jié)構(gòu)形式在抗震性能上存在一些弱點(diǎn)，使得新的抗震規(guī)范對(duì)該結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)，特別是對(duì)部分預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及計(jì)算原則要求比較嚴(yán)格，例如：受力主框架梁宜采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu);梁端縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%；梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比一級(jí)不應(yīng)大于0.25，二三級(jí)不應(yīng)大于0.35等。這些嚴(yán)格的要求和框架結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)不僅給設(shè)計(jì)者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提出了新的難點(diǎn)，同時(shí)也給施工帶來(lái)了不便。這樣如何解決這些問(wèn)題成為我們急需要做的工作。本文結(jié)合河南省水利廳防汛調(diào)度中心辦公樓工程簡(jiǎn)要介紹了超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)施工的應(yīng)用實(shí)踐，供同類型超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)參考。
2工程概況
河南省水利廳防汛調(diào)度中心辦公樓工程位于鄭州市緯五路與經(jīng)四路交叉口西北角河南省水利廳院內(nèi)，是河南省防汛抗旱指揮中心，建設(shè)單位要求使用功能不能中斷，抗震設(shè)防類別應(yīng)按乙類確定。地下二層，地上十八層，總建筑面積為2.97萬(wàn)平方米，為現(xiàn)澆框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度80m（軸線），寬度17m（軸線），其中縱向?yàn)橛姓辰Y(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁解決結(jié)構(gòu)承載和超長(zhǎng)問(wèn)題，縱向板中布置無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋只解決結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)問(wèn)題。
3 設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)參數(shù)
3.1設(shè)計(jì)特點(diǎn)及思路
該工程在設(shè)計(jì)方面具有以下特點(diǎn)：
該結(jié)構(gòu)形式為框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，縱向超長(zhǎng)。按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）的要求框架－剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫間距介于框架結(jié)構(gòu)（55m）與剪力墻結(jié)構(gòu)（45m）之間，筆者認(rèn)為框架－剪力墻結(jié)構(gòu)只要長(zhǎng)度超過(guò)50米，應(yīng)按超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縱向框架主梁設(shè)計(jì)成后張拉有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁?？紤]到預(yù)應(yīng)力損失、以及施工中預(yù)應(yīng)力后張拉等諸多因素的影響，沿縱向設(shè)兩個(gè)后澆帶將結(jié)構(gòu)分成三段，分割后的連續(xù)梁縱向長(zhǎng)度變短，連續(xù)跨度減少，使得預(yù)應(yīng)力損失減少，不僅增加了梁內(nèi)有效預(yù)應(yīng)力，使預(yù)應(yīng)力筋配筋量減少，同時(shí)也解決了施工中間混凝土溫度裂縫問(wèn)題。被后澆帶截?cái)嗟念A(yù)應(yīng)力梁在后澆帶處進(jìn)行張拉，后澆帶跨梁待后澆帶澆筑后再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力筋，后澆帶跨的普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋適當(dāng)加強(qiáng)以滿足承載力和變形的要求。
3.2設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)的確定
考慮到該框架結(jié)構(gòu)使用功能要求比較高，設(shè)計(jì)時(shí)要求控制構(gòu)件混凝土裂縫不開(kāi)裂，屬于二級(jí)抗裂控制，若現(xiàn)行規(guī)范中短期拉應(yīng)力限制系數(shù)αct≤0.6，長(zhǎng)期拉應(yīng)力限制系數(shù)αct≤0.25顯然過(guò)于嚴(yán)格。根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合該工程的具體情況，設(shè)計(jì)計(jì)算短期拉應(yīng)力限制系數(shù)αct≤1，長(zhǎng)期拉應(yīng)力限制系數(shù)αct≤0.85。其它設(shè)計(jì)參數(shù)為：張拉控制應(yīng)力0.70ptk，預(yù)應(yīng)力度pyA p/ (pyA p+yA s)≤0.7，最大配筋ρ≤2.5%，相對(duì)受壓區(qū)高度比x/h0≤0.25。
3.3預(yù)應(yīng)力筋曲線線型的確定
3.3.1有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋曲線線型的確定
根據(jù)波紋管與普通鋼筋的關(guān)系，張拉端處錨墊板的外觀幾何尺寸要求確定曲線最高點(diǎn)和最低點(diǎn)位置；根據(jù)雙向框架梁普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力筋交叉點(diǎn)的位置關(guān)系確定曲線反彎點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)/9(L為軸線距離)。
3.3.2后澆帶處預(yù)應(yīng)力筋曲線成型的曲線的確定
根據(jù)取后澆帶位置配置有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的平衡荷載值放大30％后的數(shù)值反算無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的矢高及無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋的關(guān)系確定曲線的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)位置；反彎點(diǎn)位置取軸線距離的L/9。
3.4 預(yù)應(yīng)力損失
由于后澆帶將連續(xù)梁縱向長(zhǎng)度減小，使各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失變得不再?gòu)?fù)雜，具體數(shù)值按照規(guī)范公式進(jìn)行計(jì)算。
4 預(yù)應(yīng)力施工
4.1 預(yù)應(yīng)力材料
4.1.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線
鋼絞線的主要技術(shù)指標(biāo)為：鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ptk＝1860Mpa，梁采用高強(qiáng)低松馳有粘結(jié)鋼絞線Φs15.24, 板采用高強(qiáng)低松馳無(wú)粘結(jié)鋼絞線Φs15.24。
4.1.2 預(yù)應(yīng)力錨具
有粘結(jié)鋼絞線采用VM型群錨錨具，無(wú)粘結(jié)鋼絞線采用VM型單孔錨具，固定端均采用P型錨具。錨具的錨固性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的“Ⅰ”類錨具的要求，錨具的靜荷載錨固效率系數(shù)η≥0.95，達(dá)到實(shí)測(cè)極限拉應(yīng)力時(shí)的總應(yīng)變?chǔ)臿pu≥2.0%。
4.1.3 預(yù)應(yīng)力波紋管
采用金屬螺旋管內(nèi)徑Φ70mm，接頭管內(nèi)徑Φ75mm。
4.2 施工序安排
預(yù)應(yīng)力工程施工是整個(gè)工程施工的一個(gè)重要組成部分。施工過(guò)程隨著主體施工情況安排進(jìn)行。具體做法如下：
⑴ 波紋管鋪設(shè)
按施工方案確定預(yù)應(yīng)力筋曲線控制點(diǎn)的水平位置及高度，在箍筋上焊接定位筋，在定位筋鋪設(shè)波紋管并與定位筋綁扎固定。
⑵ 鋼絞線的鋪設(shè)
采用人工前牽引后推送的方法，逐根在波紋管中鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋。
⑶張拉端、錨固端安裝
張拉端錨墊板、螺旋筋按施工方案的位置固定，保證錨墊板板面同波紋管垂直，螺旋筋緊貼在錨墊板后，錨固端的承壓板、鋼環(huán)、螺旋筋按施工方案的位置固定。
⑷ 灌漿孔、排氣孔的安裝
在波紋管上開(kāi)口，用帶嘴的塑料弧形壓板與海綿墊片覆蓋并用鐵絲扎牢，再接增強(qiáng)塑料管，并在管中插鋼筋，引出梁面300mm。在每跨的支座和跨中部位均設(shè)置排氣孔。
4.3預(yù)應(yīng)力張拉
4.3.1 張拉控制應(yīng)力
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力σcon=0.70ptk=0.70×1860=1302 Mpa
4.3.2張拉程序：01.03σcon（含3％的超張拉）。
當(dāng)梁長(zhǎng)跨度小于25m時(shí)，采用一端張拉，當(dāng)梁長(zhǎng)跨度大于等于25m時(shí)，采用兩端張拉，張拉程度為：用27T千斤頂預(yù)張拉，然后用150T千斤頂張拉，預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)應(yīng)均勻緩慢升高油壓，逐步張拉至控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力張拉程序?yàn)椋?0.2張拉力0.5張拉力1.03張拉力持荷2min張拉力張拉時(shí)，可按張拉程序量測(cè)各級(jí)拉力對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)值。
4.4 預(yù)應(yīng)力灌漿
灌漿材料：水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比0.4,并摻入0.25%木質(zhì)素磺酸鈣的外加劑，水泥漿應(yīng)有足夠的流動(dòng)性，灌漿用水應(yīng)是可飲用水，不含對(duì)水泥、預(yù)應(yīng)力筋有害的物質(zhì)。灌漿應(yīng)緩慢均勻進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順。
結(jié)語(yǔ)
5.1 設(shè)計(jì)方面
⑴用后澆帶將超長(zhǎng)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的劃分，將其化整為零，減少梁的縱向長(zhǎng)度，后澆帶用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋搭接，后澆帶中普通鋼筋和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋均適當(dāng)加強(qiáng)。這種設(shè)計(jì)思路有效地解決超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)問(wèn)題。
⑵采用有粘結(jié)和無(wú)粘結(jié)混合預(yù)應(yīng)力配筋形式，既能滿足結(jié)構(gòu)承載力和變形的要求，同時(shí)又解決了由于梁截面限制帶來(lái)的張拉端位置不易保證問(wèn)題。
5.2 施工方面
（1） 制定合理的施工工序和具體可行的施工方法是工程得以順利完成重要保證。
關(guān)鍵詞：建筑工程；整體加固；施工方法
在當(dāng)前我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，高層建筑結(jié)構(gòu)體系在其中有著十分重要的意義，它們不僅是現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，還為人們提供了良好的生活和辦公環(huán)境。但是，我們?cè)趯?duì)這些高層建筑進(jìn)行施工的過(guò)程中，由于受到各方面因素的影響，因此使其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性都受到了極大的影響，為此我們就要采用相應(yīng)的加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手段，來(lái)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)處理，從而使得建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性得到有效的提高。下面我們就根據(jù)工程案例，來(lái)對(duì)辦公綜合樓整體加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹。
一、工程實(shí)例
某辦公綜合樓工程修建于1997年，其房屋結(jié)構(gòu)主要分成南、北樓這兩種結(jié)構(gòu)體系，其中南樓結(jié)構(gòu)主要為框架結(jié)構(gòu)，它主要是六層辦公樓結(jié)構(gòu)組成的，而北樓則是由五層磚混結(jié)構(gòu)組成的。不過(guò)，隨著時(shí)代的發(fā)展，該辦公綜合樓結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，南、北樓的結(jié)構(gòu)面中都出現(xiàn)了變形裂縫，其裂縫的寬度一般則是在100mm左右。
二、該工程存在的問(wèn)題
該辦公樓綜合樓在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，由于受到外界環(huán)境因素的影響，因此導(dǎo)致其建筑結(jié)構(gòu)中存在著許多的問(wèn)題，其中主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，在該建筑結(jié)構(gòu)的墻體結(jié)構(gòu)上，存在著多道裂縫，這些裂縫的最高寬度可以得到5mm，而且通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)在該建筑物中墻體結(jié)構(gòu)中的裂縫，會(huì)隨著建筑樓層結(jié)構(gòu)的增加，其裂縫的寬度呈現(xiàn)出減少的現(xiàn)象。第二，我們?cè)趯?duì)該建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，由于其二樓層面上存在著一個(gè)大型的浴池，這就進(jìn)一步的加大了建筑墻體結(jié)構(gòu)符合，這就使得建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性受到一定的影響。第三，因?yàn)樵摻ㄖY(jié)構(gòu)是由南樓和北樓這兩種結(jié)構(gòu)體系組成的，所以在使用是南樓結(jié)構(gòu)的裂縫，主要是向西北方向偏移，而北樓的裂縫則是向東南方向偏移，這就導(dǎo)致高辦公樓結(jié)構(gòu)中的裂縫在頂部相碰，這就使得該建筑物在使用的過(guò)程中存在著一定的安全隱患。
由此可見(jiàn)，我們?cè)谠摻ㄖこ淌褂玫倪^(guò)程中，其自身結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題十分的嚴(yán)重，這就對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠造成了一定的影響，因此我們就要采用相關(guān)的加固措施，來(lái)對(duì)該工程施工中存在的問(wèn)題進(jìn)行有效的處理，從而有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
三、建筑整體加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
1 通過(guò)對(duì)原設(shè)計(jì)的驗(yàn)算，由于沉管灌注樁的樁端持力層強(qiáng)度不夠，且分布不均勻，致使南樓基礎(chǔ)存在變形不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。如1軸～2軸間的承臺(tái)CT-3上荷載為5800kN，配20根樁，承載能力為8900kN；而4軸～10軸間的承臺(tái)CT-1上荷載為6600kN，配16根樁，承載能力為7100kN。此外，南樓西側(cè)三層～六層尚未使用，若使用后裝璜荷載、活荷載作用，變形還會(huì)加大。因此，需對(duì)南樓的基礎(chǔ)進(jìn)行加固。使各承臺(tái)變形基本一致，滿足變形要求。而北樓問(wèn)題較輕，僅對(duì)變形縫部位的基礎(chǔ)進(jìn)行加固。
2 對(duì)于兩樓傾斜相碰，由于其最大傾斜率為213‰，按國(guó)家規(guī)范≤4‰偏斜率允許值的要求，不需進(jìn)行糾偏，采取拆除北樓相碰部分外墻并使南樓頂層切割縮進(jìn)100mm。
使變形縫寬度達(dá)到國(guó)家規(guī)范要求，同時(shí)減輕作用在基礎(chǔ)上的荷載。
3 對(duì)墻體開(kāi)裂，樓板開(kāi)裂及梁柱達(dá)不到設(shè)計(jì)和使用要求的部位進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)處理。
四、建筑物整體加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 基礎(chǔ)的加固設(shè)計(jì)與施工處理措施
根據(jù)《補(bǔ)充勘察報(bào)告》，原基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁的持力層為③-2層粉質(zhì)粘土，強(qiáng)度不夠，且不均勻。因此加固時(shí)考慮在變形協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，將以后使用中的裝潢荷載和活荷載由新增加的樁來(lái)承擔(dān)。
基礎(chǔ)加固：對(duì)沉降大的部位采用旋噴樁加固法，樁端進(jìn)入④層粉砂層，位置為南樓4軸～12軸，及變形縫兩側(cè)E軸～G軸問(wèn)承臺(tái)。
旋噴樁采用高壓噴射注漿，70年代以來(lái)在我國(guó)的巖土工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。具有加固體強(qiáng)度高、加固質(zhì)量均勻、加固體形狀可控的特點(diǎn)，已成為被國(guó)內(nèi)工程界普遍接受的、多用、高效的地基處理方法。旋噴樁的基本原理是利用高壓水泥漿的噴射力將土體置換成水泥樁，這種置換是在瞬間完成的，因此在置換的過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生附加沉降。
高壓旋噴注漿，先利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管，鉆入土層的預(yù)定位置，然后將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊破壞土體，高壓流切割攪碎的土層，呈顆粒狀分散，一部分被漿液和水帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體。
旋噴樁的噴漿由下而上進(jìn)行，噴漿壓力為20MPa。提升速度小于150mm/min，旋轉(zhuǎn)速度取10r/min～20r/min。采用3215級(jí)水泥，水灰比1∶1，樁長(zhǎng)為28m，旋噴樁平面布置。
2 框架梁的加固設(shè)計(jì)與施工處理
梁的加固分以下三種情況采用不同的加固方法。
（1）對(duì)于梁端有斜裂縫的框架梁，主要是由于梁的抗剪能力不夠。加固采用在梁側(cè)粘貼碳纖維布的u形箍的加固方法，提高其抗剪能力。
（2）對(duì)于梁中有垂直裂縫的框架梁，主要是由于梁的抗彎能力不夠。加固采用在梁底粘貼長(zhǎng)條形碳纖維布的加固方法，提高其抗彎能力。
（3）對(duì)于由于南、北兩樓碰撞造成的框架梁梁側(cè)的垂直裂縫，加固采用在梁側(cè)粘貼長(zhǎng)條形碳纖維布的加固方法，提高其側(cè)向抗彎能力。
3 碳纖維布加固方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）具有很高的材料抗拉強(qiáng)度，且自重小，即比強(qiáng)度高。FRP的拉伸強(qiáng)度為鋼材的10倍，而比重卻只有其1/4。如用纖維復(fù)合材料對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，可基本不考慮纖維復(fù)合材料對(duì)原結(jié)構(gòu)附加的荷載；
（2）具有很高的比剛度（彈性模量與密度之比）。高彈模碳纖維的彈性模量可達(dá)鋼材的2倍～3倍，彈性變形能力強(qiáng)；
（3）抗腐蝕性能和耐久性好；
（4）結(jié)構(gòu)外觀和盡寸不會(huì)出現(xiàn)明顯變化，修復(fù)加固效果好；
五、結(jié)束語(yǔ)
由此可見(jiàn)，在當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)辦公綜合樓體加固設(shè)計(jì)的有著十分重要的作用，它不僅有效提高了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，還進(jìn)一步的增強(qiáng)了建筑結(jié)構(gòu)使用功能。不過(guò)，從當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)加固施工的實(shí)際情況來(lái)看，我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行加工處理的時(shí)候，還存在著許多的問(wèn)題，因此我們還要在不斷的實(shí)踐過(guò)程中來(lái)對(duì)其，進(jìn)行相關(guān)的加固優(yōu)化處理。
參考文獻(xiàn)
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1超高層辦公樓建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.1平面構(gòu)成
超高層辦公樓在平面構(gòu)成上可分為線生形和形生形兩種。其中，線生形是以基本線型的組合發(fā)化，可生出無(wú)窮發(fā)化的平面形式。基本線型有兩種：直線、曲線。而形生形是以基本形為構(gòu)形基礎(chǔ)要素，創(chuàng)造新形體的構(gòu)形方式?；拘斡校赫叫巍⒕匦?、正三角形、園形、菱形等?；拘谓?jīng)漸變、彎曲、切割、錯(cuò)疊、群化、減切、伸展、拉壓等，可產(chǎn)生各種新的形式。而將原形作交合、取舍，也可產(chǎn)生許多新形式。不同的平面組合構(gòu)成不同的建筑形體，從而形成極具特征及標(biāo)志性的寫(xiě)字樓產(chǎn)品。
1.2體型研究
辦公樓在功能方面的定位較為簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑體型設(shè)計(jì)時(shí)，一般不需要過(guò)多地考慮建筑內(nèi)容與功能等問(wèn)題。但是，由于辦公樓常處于繁華地段，代表著某個(gè)區(qū)域的整體風(fēng)貌，其體型設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)與城市建設(shè)的總體規(guī)劃、城市地域特點(diǎn)、周圍環(huán)境等方面的協(xié)調(diào)。因此，設(shè)計(jì)人員必須在設(shè)計(jì)中對(duì)超高層建筑的各個(gè)角度進(jìn)行完善處理，以保證建筑的圓融性。同時(shí)，超高層辦公樓的建設(shè)在某種程度上代表著時(shí)代的風(fēng)貌、社會(huì)的特征，在設(shè)計(jì)體型時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)盡量地結(jié)合當(dāng)前時(shí)代以及社會(huì)環(huán)境，通過(guò)應(yīng)用新型節(jié)能的材料、技術(shù)、工藝等，使建筑在體型及外立面，凸顯出對(duì)于生態(tài)化、人本化的設(shè)計(jì)理念。
1.3標(biāo)準(zhǔn)樓層技術(shù)參數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)層主要由核心筒、辦公區(qū)域、走道三部分組成，其中核心筒主要包括客用電梯、后勤服務(wù)電梯（兼消防梯）、疏散樓梯、衛(wèi)生間、茶水間、空調(diào)機(jī)房、機(jī)電管井等。核心筒面積對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層的實(shí)用率起著決定性作用，在精細(xì)化設(shè)計(jì)中應(yīng)注意盡量壓縮核心筒面積，對(duì)機(jī)電管井及設(shè)備用房進(jìn)行多方案比選，控制面積。辦公區(qū)域進(jìn)深主要根據(jù)室內(nèi)采光、結(jié)構(gòu)、朝向及景觀、家具布置等方面決定，常規(guī)做法為8~12m。
1.4垂直交通體型
超高層辦公樓垂直交通以電梯為主，樓梯為輔。影響電梯廳尺度的因素主要有以下幾個(gè)方面：①寫(xiě)字樓的定位是超甲級(jí)還是準(zhǔn)甲級(jí)、甲級(jí)，不同的定位對(duì)電梯廳公區(qū)尺度要求不同；②電梯轎廂深度決定電梯廳的最小寬度，對(duì)于單側(cè)布置和雙側(cè)布置應(yīng)滿足規(guī)范及空間舒適度的要求；③可以利用高區(qū)電梯廳在低區(qū)設(shè)置輔助功能（如衛(wèi)生間、空調(diào)機(jī)房等）以提高利用率。
1.5消防設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員為超高層辦公樓設(shè)計(jì)消防裝置，要考慮到消防通道、消防出口、防火分區(qū)、疏散樓梯以及滅火設(shè)備等幾個(gè)方面的問(wèn)題，同時(shí)要做好對(duì)于消防控制中心的設(shè)計(jì)。具體而言，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)，要保證不同功能分區(qū)入口的獨(dú)立設(shè)定，并采用防火卷簾、隔墻、防火門(mén)等分隔不同防火分區(qū)，還要做好對(duì)于防火分區(qū)疏散寬度的控制。每個(gè)分區(qū)要分成不同的防煙分區(qū)，而各防煙分區(qū)的面積要在500m2以下，可用結(jié)構(gòu)梁作為防煙分區(qū)的劃分界限。此外，必須設(shè)置簡(jiǎn)單明了暢通的疏散樓梯，除了疏散樓梯方面的設(shè)計(jì)要求外，還要做好對(duì)于相鄰的安全出口之間的最大距離設(shè)定。
1.6機(jī)電設(shè)備
機(jī)電系統(tǒng)劃分應(yīng)根據(jù)物業(yè)類型、產(chǎn)權(quán)模式、營(yíng)銷定位等方面綜合確定。機(jī)電系統(tǒng)分為空調(diào)系統(tǒng)、強(qiáng)電系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)一般分為風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)、變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)；強(qiáng)電系統(tǒng)主要從以下幾個(gè)緯度重點(diǎn)考慮：負(fù)荷主要為生活給水、通風(fēng)系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)等，發(fā)電機(jī)房負(fù)荷主要考慮消防；弱電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)業(yè)態(tài)定位結(jié)合智能化統(tǒng)一考慮，常用的系統(tǒng)有智能監(jiān)控、信息網(wǎng)絡(luò)、停車智能化、公共空間燈光控制系統(tǒng)等；消防系統(tǒng)主要分為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)。
2案例分析
太古匯，為大型綜合性建筑，座落于廣州天河路。主體建筑分為五部分，包括一棟212m高的42層辦公樓1，一棟166m高的29層辦公樓2，一座132m高的28層五星級(jí)酒店，一座文化中心，以及裙樓商業(yè)。兩座辦公樓及酒店，均為超高層建筑。各組成分別位于用地四角，利用裙樓商場(chǎng)把各部分聯(lián)合起來(lái)。地下共四層，地上的第三層裙樓屋面為一公眾文化廣場(chǎng)。屋面花園提供市民休閑場(chǎng)所，為城市作出貢獻(xiàn)，與城市相互依存。整體構(gòu)思是以功能各異的塔樓，分別坐落于用地四角，因其高度、體量、朝向的差異，形成效果豐富的群體。如璀璨的長(zhǎng)方體水晶，從穩(wěn)重的石材基座生長(zhǎng)出來(lái)，各塔樓向外的角部對(duì)角切出球面弧線，形成的弧面與城市空間友善對(duì)話，塔樓之間也姿態(tài)親和。
3結(jié)束語(yǔ)
隨著大城市土地資源的稀缺，超高層辦公樓建筑將會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷增加，這是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。當(dāng)然，我們也必須充分地意識(shí)到，超高層辦公樓建筑的發(fā)展給我們帶來(lái)了標(biāo)志、形象、空間、容量，但同時(shí)也帶來(lái)了社會(huì)、生態(tài)、防災(zāi)、安全、維護(hù)、管理等等的負(fù)面影響。所以，超高層辦公樓建筑建設(shè)至今，一直爭(zhēng)議不斷，特別是當(dāng)前世界能源和經(jīng)濟(jì)的不景氣，使人們對(duì)超高層辦公樓建筑越來(lái)越持懷疑態(tài)度，引發(fā)了眾多的討論，這些是每個(gè)建筑師都需思考的問(wèn)題。
作者:吳彬彬 單位:廣州中交南沙置業(yè)有限公司
參考文獻(xiàn)
[1]馮琪.高層辦公樓電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析[J].城市建筑，2010（8）：35~37.
關(guān)鍵詞：蜂巢芯現(xiàn)澆空心樓蓋；方案比對(duì)；超大荷載；結(jié)構(gòu)計(jì)算；荷載區(qū)域
1 工程概況
長(zhǎng)沙市開(kāi)福區(qū)政府中心廣場(chǎng)位于政府辦公樓北側(cè)，面積約2.5萬(wàn)平方米。廣場(chǎng)入口在東邊，向西逐步抬高延伸，其西端為3#常委辦公樓。常委辦公樓北向?yàn)闀?huì)議中心。結(jié)合區(qū)冶大院整體規(guī)劃，根據(jù)廣場(chǎng)西部地勢(shì)要求高的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中我們將廣場(chǎng)西端架空一層作為3#辦公樓的樓前廣場(chǎng)，其下面為車庫(kù)及中心廣場(chǎng)環(huán)形通道的西段。這樣即解決了土方問(wèn)題，又解決了廣場(chǎng)車道的疏導(dǎo)問(wèn)題。
工程分兩期，即車庫(kù)部分與3#辦公樓通過(guò)后澆帶分開(kāi)，一期工程架空車庫(kù)與中心廣場(chǎng)同步進(jìn)行。這樣可以保證中心廣場(chǎng)在景觀及使用上的完整性。同時(shí)解決了區(qū)冶大院內(nèi)車輛停放難的問(wèn)題，一期工程于2005年5月開(kāi)工，2006年竣工，至今使用效果良好。
2 蜂巢芯現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋的應(yīng)用
2.1 功能要求
由于車庫(kù)內(nèi)的通道是3#辦公樓及會(huì)議中心的主要通道，同時(shí)也是中心廣場(chǎng)環(huán)形車道的一部分。因此除應(yīng)考慮一般小車外，還應(yīng)考慮單位客車的通過(guò)。通過(guò)調(diào)查，開(kāi)福區(qū)單位用客車的高度約為2.8m，因此設(shè)計(jì)車庫(kù)的凈高必須大于2.8m。
在區(qū)冶大院改造過(guò)程中，由于受已有工程北端武裝部辦公樓和宿舍樓以及南部1#、2#辦公樓的制約，由中心廣場(chǎng)上樓前廣場(chǎng)的坡道按10％考慮，其車庫(kù)最頂部標(biāo)高為35.40m，而車庫(kù)內(nèi)地坪標(biāo)高考慮與1#辦公樓的連接為31.60m，即層高為3.8m，由于車庫(kù)的上面為室外中心廣場(chǎng)的西部，考慮廣場(chǎng)的景觀效果及3#辦公樓的環(huán)境，應(yīng)種植一定規(guī)模的綠化植被，且根據(jù)規(guī)范，3#辦公樓的消防通道要上到樓前廣場(chǎng)，因此，在車庫(kù)頂部的不同區(qū)域分布有植被覆土及消防車等超大荷載，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須予以重視。
2.2 方案比選
車庫(kù)柱網(wǎng)布置為：8.4m×8.4m、8.4mx6.0m、8.4mx5.4m以及9.0mx8.4m
2.2.1 采用肋梁樓蓋，由于其樓板上荷載很大，因此只能采用剛度大的雙向板肋梁樓蓋(井字樓蓋)和密肋樓蓋形式，由于井字樓蓋和密肋樓蓋不僅在施工工藝上與蜂巢空心樓板相比存在支側(cè)、拆膜、工作量大，工期長(zhǎng)的特點(diǎn)，而且其框架大梁經(jīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算約1.2m左右，再加上消防噴淋管的設(shè)置，及廣場(chǎng)地面的面層因素，其凈高遠(yuǎn)不能滿足使用要求，若要降低車庫(kù)地坪標(biāo)高，則只有做成半地下式車庫(kù)才能解決車庫(kù)南通道口的連接問(wèn)題。
由于半地下室車庫(kù)除在建筑規(guī)范上要求更嚴(yán)格外，諸如土石方工程量增加，車庫(kù)四周應(yīng)做防水擋土墻，且車庫(kù)內(nèi)下坡車道對(duì)停車位數(shù)量的影響等都大大增加工程造價(jià)，降低了車庫(kù)的使用功效，且工期增加對(duì)政府大院的正常工作影響較大。
2.2.2 若采用蜂巢芯空心樓蓋，由于其設(shè)計(jì)原理即是通過(guò)挖去板在受拉區(qū)的大部分砼，其空心率達(dá)到50％以上。因此減輕了樓板自重，樓蓋可以采用寬扁梁形式與實(shí)心樓蓋結(jié)構(gòu)相比節(jié)約了樓板砼，減少了鋼筋用量，增加了室內(nèi)有效凈空。同時(shí)，在基礎(chǔ)荷載大大減輕的情況下，基礎(chǔ)造價(jià)也相應(yīng)降低。且由于車庫(kù)為室外工程，蜂巢空心樓蓋中芯盒的雙層效應(yīng)，在隔聲隔熱方面也具備一定的優(yōu)勢(shì)。因此其優(yōu)勢(shì)明顯。綜上所述，我們最終決定采用蜂巢芯無(wú)梁空心樓蓋。
3 蜂巢芯現(xiàn)澆樓蓋的設(shè)計(jì)技術(shù)
3.1 蜂巢芯空心盒的選型
蜂巢芯是以超高強(qiáng)無(wú)機(jī)膠結(jié)料為主要原料，輔以纖維增強(qiáng)，復(fù)合制成的一個(gè)整體的，帶加強(qiáng)筋的空心構(gòu)件，其底部向內(nèi)凹進(jìn)，形成內(nèi)槽，外形尺寸根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定，就本工程而言，由于樓蓋面層為室外廣場(chǎng)的基層，其上部荷載很大，如種植較大的植被和消防車通道。因此對(duì)樓面的剛度及裂縫的要求提高。為防止面層開(kāi)裂，樓面應(yīng)配置雙向雙層鋼筋。樓板厚度不宜小于100mm，據(jù)此我們選擇900mm×900mm ×450mm的大空心盒。如圖，這樣可以減少密肋數(shù)量，加大肋間距，提高樓板空心率與以前500×500的小空心盒方案相比，減少了砼的用量，減輕了肋間鋼的綁扎難度，提高了工程進(jìn)度。
3.2 大型蜂巢芯現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理
蜂巢芯現(xiàn)澆樓蓋為鋼筋混凝土正交雙向工肋空心樓蓋，蜂巢芯空心盒以100～200mm的間隙寬度平輔于樓板中，使現(xiàn)澆鋼筋混凝土板在澆注后內(nèi)部形成蜂巢式的空心，而蜂巢芯間的混凝土與上部混凝土樓板及下部空心盒凹槽內(nèi)的混凝土形成“工”字型截面梁，構(gòu)成類型于井字梁的雙向肋傳力體系。與四邊的框架大梁和柱子一起構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)體系。由于“工”字肋下部凹槽混凝土部分主要是起到樓蓋形成后卡住空心盒不掉落的作用，且該部分與主肋相比量相對(duì)較小。因此我們可以將“工”字肋的底部作用安全儲(chǔ)備而忽略，按“T”型肋來(lái)考慮。這樣，我們就可以將蜂巢芯樓蓋按雙向井字梁樓蓋形式，輸入電腦進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，如圖1。
3.3 超大荷載作用下蜂巢芯空心樓蓋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.3.1 結(jié)合建筑與環(huán)境室外設(shè)計(jì)、設(shè)置超大荷載區(qū)域和較大荷載區(qū)域
超大荷載區(qū)域一般指樓面上有較大的種植植被的區(qū)域及以消防車通道的范圍，這些區(qū)域由于要考慮植被的存活，因此要有足夠的土層以及植被本身的載荷以及消防車載滿水時(shí)的荷載，因此其荷載值達(dá)到15～20kN/m2，屬超大荷載，而較大荷載區(qū)域一般指種植室外小型灌木以及一般小型轎車的荷載，其值在4～6kN/m2范圍。由于其荷載值懸殊很大，因此對(duì)梁板的斷面及鋼筋用量影響很大，從而對(duì)工程造價(jià)的影響非常大。因此，有必要將其進(jìn)行區(qū)域劃分(見(jiàn)圖2)，這是在室外環(huán)境設(shè)計(jì)過(guò)程中容易疏忽的。為了保證這種區(qū)域劃分的有效可行性。在進(jìn)行環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行反復(fù)推敲論證。在聽(tīng)取多方的意見(jiàn)后，形成最終方案進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，對(duì)最終的施工圖設(shè)計(jì)不能進(jìn)行原則性的調(diào)整。
3.3.2 對(duì)于超大荷載區(qū)域應(yīng)結(jié)合具體設(shè)計(jì)可局部采用明框梁蜂巢空心樓板。
由于超大荷載區(qū)域荷載大的特點(diǎn)，因此若采用框架暗梁(即寬扁梁)則其截面寬度非常大，這樣不僅降低了樓板的空心率，增加了樓面的自重，而且由于其寬度大而截面高度相對(duì)較小的特點(diǎn)，其內(nèi)力及配筋就會(huì)非常大，與相應(yīng)的框架明梁相比。就梁而言，鋼筋用量要增加30％左右。而框架明梁雖然受力合理且經(jīng)濟(jì)，但由于截面高度太大，建筑凈空大大降低，因此，為了達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又不影響建筑的使用，就需要我們精心設(shè)計(jì)。根據(jù)建筑超大荷載的分布以及設(shè)備管線的走向，局部設(shè)置
框架明梁，使主管線分布于暗框梁的位置，而支管向框架明梁范圍延伸(如圖2)
3.3.3 確定蜂巢芯樓板的肋寬
由于超大荷載作用下蜂巢芯樓蓋的密肋的內(nèi)力及配筋地相應(yīng)較大。因此為方便施工過(guò)程中綁扎鋼筋及澆筑砼其肋寬不宜過(guò)小，一般在120～200mm之間。
由于樓蓋中密肋的數(shù)量很大，因此，其寬度的取值將是影響整個(gè)樓蓋砼用量的關(guān)鍵因子，而一般樓蓋砼用量占整一個(gè)框架結(jié)構(gòu)砼用量的65％以上。因此，我們從降低工程造價(jià)的角度出發(fā)，我就該合理慎重取值密肋的肋寬。如本工程蜂巢空心樓蓋厚度為550mm，面層板厚取100mm。其不同肋寬相應(yīng)的折算板厚(見(jiàn)表1)，從表中我們可以看出肋寬對(duì)樓蓋的折算板厚影響很大。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算，在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗裂要求及施工工藝的同時(shí)，盡量取低值，以降低工程造價(jià)。
3.4 超大荷載作用下蜂巢芯空心樓蓋的施工
3.4.1 蜂巢芯現(xiàn)澆砼空心樓蓋的施工工藝流程為：在場(chǎng)地或已建樓層上測(cè)量放線支腳手架并安裝底模龍骨安裝樓蓋底模在模板上放線蜂巢芯及預(yù)埋水電線管盒的定位綁扎蜂巢芯肋粱鋼筋水電線管的安裝綁扎樓面面板鋼筋隱蔽工程驗(yàn)收并整改澆筑混凝土樓蓋砼養(yǎng)護(hù)混凝土達(dá)到濕度后拆模。
3.4.2 應(yīng)嚴(yán)格控制蜂巢芯的制作質(zhì)量盡量確保施工過(guò)程中無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。
由于超大荷載作用下空心樓蓋的蜂巢芯高度都在400mm以上，其砼澆筑過(guò)程中對(duì)其側(cè)壁產(chǎn)生較大的側(cè)壓力，若側(cè)壁強(qiáng)度不夠，在施工過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)度破壞，則砼會(huì)灌入芯內(nèi)，變成實(shí)心樓蓋，增加工程造價(jià)甚至造成質(zhì)量事故。在操作過(guò)程中，除必須嚴(yán)格按常規(guī)要求控制各道工序外，還應(yīng)特別注意以下幾個(gè)問(wèn)題。
1 嚴(yán)格控制蜂巢芯產(chǎn)品的出產(chǎn)日期，不能以工期緊為由，將未達(dá)到強(qiáng)度的蜂巢盒用于施工安裝，這需要施工單位提前做好施工組織設(shè)計(jì)，盡早與蜂巢芯的制作單位簽訂了協(xié)議并報(bào)計(jì)劃。
2 對(duì)于芯盒較高一般在400mm以上的側(cè)壁，應(yīng)設(shè)計(jì)雙層鋼絲網(wǎng)或增設(shè)斜撐筋，以增強(qiáng)蜂巢芯側(cè)壁的抗壓強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】 工程 辦公樓 建筑設(shè)計(jì) 分析 基礎(chǔ)
本工程為五層框架結(jié)構(gòu)，建筑物總高度為17.25m，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑抗震設(shè)防類別為丙類，框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)正常使用年限為50年。室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高為±0.000，相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高0.450m，室內(nèi)外高差為450mm。建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)。圖紙中標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。由于建筑物總長(zhǎng)度為54.6m，沒(méi)有超過(guò)了《混凝土規(guī)范》GB50010-2002第9.1.1條伸縮縫最大間距為55m要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中，首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置，確定承重體系。
1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.1 建筑平面設(shè)計(jì)
（1）依據(jù)建筑功能要求，確定柱網(wǎng)的尺寸，然后，再逐一定出各房間的開(kāi)間和進(jìn)深；（2）根據(jù)交通、防火與疏散的要求，確定樓梯間的位置和尺寸；（3）確定墻體所用的材料和厚度，以及門(mén)窗的型號(hào)與尺寸。
1.2 建筑立面設(shè)計(jì)
（1）確定門(mén)窗的立面形式。門(mén)窗的立面形式一定要與立面整體效果相協(xié)調(diào)；（2）與平面圖對(duì)照，核對(duì)雨水管、雨棚等的位置及做法；（3）確定墻體立面裝飾材料做法、色彩以及分格藝術(shù)處理的詳細(xì)尺寸。
1.3 建筑剖面設(shè)計(jì)
（1）分析建筑物空間組合情況，確定其最合適的剖切位置。一般要求剖到樓梯及有高低錯(cuò)落的部位；（2）進(jìn)一步核實(shí)外墻窗臺(tái)、過(guò)梁、圈梁、樓板等在外墻高度上的關(guān)系，確定選用那種類型的窗臺(tái)、過(guò)梁、圈梁、樓板及其形狀和材料；（3）根據(jù)平面圖計(jì)算確定的尺寸，核對(duì)樓梯在高度方向上的梯段的尺寸，確定平臺(tái)梁的尺寸。
2 方案設(shè)計(jì)
本方主要特點(diǎn)：突出“以人為本”，努力創(chuàng)造功能合理，經(jīng)濟(jì)適用，安全舒適，環(huán)境優(yōu)美，滿足現(xiàn)代人工作的辦公樓，方案可實(shí)施性較強(qiáng)。
2.1 建筑平面設(shè)計(jì)
平面上力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，整個(gè)建筑平面為“一”字形，既有利于自然采光和自然通風(fēng)，同時(shí)又有利于抗震。
整棟建筑為南北朝向，建筑物主入口的朝向?yàn)楸边叀１巨k公樓工程為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)的平面布置上，柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件的定位軸線在建筑平面上所形成的網(wǎng)格，使框架結(jié)構(gòu)的脈絡(luò)，柱網(wǎng)布置既要滿足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)件種類少，施工方便，柱網(wǎng)布置還應(yīng)與建筑分隔墻布置互相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設(shè)在縱橫建筑墻交叉點(diǎn)上，以盡量減少柱網(wǎng)對(duì)建筑使用功能的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)常用的柱網(wǎng)布置方式有：內(nèi)廊式、外廊式、等跨式、對(duì)稱不等跨式等。本框架結(jié)構(gòu)辦公樓采用內(nèi)廊式柱網(wǎng)布置。各個(gè)房間的開(kāi)間和進(jìn)深根據(jù)現(xiàn)行辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范劃定。建筑物的總長(zhǎng)為54.6米，總寬度為16.8米，其長(zhǎng)寬比約為3.3，滿足7度抗震設(shè)防區(qū)建筑物長(zhǎng)寬比不允許超過(guò)6.0的要求。
該工程為一科技局辦公樓，根據(jù)使用功能的要求，每層設(shè)有辦公室，會(huì)議廳，資料檔案室，配電室等。
2.2 建筑立面設(shè)計(jì)
該辦公樓在建筑立面上采用寬大而明亮玻璃窗，有效的滿足室內(nèi)采光的要求，同時(shí)可以表現(xiàn)簡(jiǎn)潔和現(xiàn)代感。建筑立面和豎向剖面上力求規(guī)則，避免立面的凹進(jìn)或突出，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化均勻，有利于結(jié)構(gòu)抗震。
2.3 建筑剖面設(shè)計(jì)
建筑物的剖面圖要反應(yīng)出建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑物的層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。
在建筑物的層高上，考慮到建筑空間比例要求及辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定辦公樓室內(nèi)凈高要求，該辦公樓的層高為常用的3.3m，室內(nèi)外高差為0.45m。根據(jù)總建筑面積等各方面的要求，該建筑物為5層；總建筑高度為17.25m，其高寬比為1.03，滿足7度抗震設(shè)防烈度區(qū)建筑物高寬比不允許超過(guò)4的要求。另外從室內(nèi)采光和通風(fēng)的角度考慮，窗臺(tái)的高度取0.9m。屋頂為形式。
此設(shè)計(jì)滿足“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的總體要求，建筑平面簡(jiǎn)潔、明快、體現(xiàn)時(shí)代待征，結(jié)構(gòu)方案合理，體系選擇準(zhǔn)備、技術(shù)先進(jìn)、利于施工，裝飾簡(jiǎn)潔適用、經(jīng)濟(jì)。
3 基礎(chǔ)選型
多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一般有柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)，必要時(shí)也可采用箱形基礎(chǔ)或樁基等。
基礎(chǔ)類型的選擇，取決于現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載的大小、上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等因素，還應(yīng)進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
綜上考慮，本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)用C25，鋼筋用I級(jí)鋼筋。
取柱A，D進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，取柱B和柱C進(jìn)行聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
根據(jù)室內(nèi)外高差0.45m，基礎(chǔ)頂面到室外地坪0.65m，選取基礎(chǔ)高度為0.75m，礫石層作為持力層，取，。
3.1 確定基頂荷載（聯(lián)合基礎(chǔ)）
（1）由基礎(chǔ)梁傳來(lái)的恒載設(shè)計(jì)值。
基礎(chǔ)梁自重
25×0.20×0.35×（7.2+2.4+7.2×2-0.7×4）×0.5=18.55KN
墻重
5.5×0.24×（16.8-0.6×5）×（7.2+2.4-0.7×2）×0.5=74.69
合計(jì) 93.24 KN
Nb=1.2×93.24=111.89KN
Mb=111.89×0.23=25.73KN·m
（2）由柱傳來(lái)的荷載設(shè)計(jì)值。
第一組：（Nmax與相應(yīng)的M和V）
M1c=15.31KN·m N1c=2141.79KN V1c=9.74KN
第二組：（Mmax與相應(yīng)的N和V）
M2c=452.97KN·m N2c=1285.46KN V2c=159.64KN
故作用于基底的荷載設(shè)計(jì)值：
第一組：
M1c=15.31+25.73+9.74×0.75=58.69KN·m
N1c=2141.79+111.89=2253.68KN V1c=9.74KN
第二組：
M2c=452.97+25.73+159.64×0.75=496.35KN·m
N2c=1285.46+111.89=1474.08KN V2c=159.64KN
3.2 初估基底截面面積和基礎(chǔ)高度（聯(lián)合基礎(chǔ)）
（1）地基承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算。
設(shè)基礎(chǔ)埋深1.4m，，，b=0，，則地基承載力設(shè)計(jì)值：
式中：
f—地基承載力設(shè)計(jì)值
fk—地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值
b、d—分別為基礎(chǔ)寬度、深度的承載力修正系數(shù)
γ，γm—分別為基地下土的重度、基底以上的加權(quán)平均重度
b—基礎(chǔ)底面寬度
d—基礎(chǔ)埋置深度
（2）基底底面積估算。
先按軸心受壓估算基底面積：
取
關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)拉粱；多層框架
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平迅速提高。隨之，人們對(duì)于生活的質(zhì)量也提出了更高的要求，其中加強(qiáng)安全意識(shí)、剔除安全隱患備受關(guān)注。建筑是日常生活中不可或缺的，相應(yīng)地，建筑質(zhì)量問(wèn)題順理成章地成為了一項(xiàng)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)。當(dāng)建筑業(yè)應(yīng)社會(huì)需求不斷發(fā)展的同時(shí)，其中所存在的問(wèn)題也漸次地浮現(xiàn)出來(lái)。其中多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題就是一個(gè)尤為突出的問(wèn)題，本文就這一問(wèn)題作簡(jiǎn)要分析。
一、獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載取值問(wèn)題
在我國(guó)的多層框架房屋工程中，一般都采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)不存在軟弱粘性土層時(shí)。不超過(guò)8 層且高度在24m 以下的一般民用框架房屋或荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房?？刹槐剡M(jìn)行地基和基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算。另一種情況是。在設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，作用在基礎(chǔ)頂面上的外荷載（柱腳內(nèi)力設(shè)計(jì)值）只取軸力設(shè)計(jì)值和彎矩設(shè)計(jì)值，無(wú)剪力設(shè)計(jì)值?；蛘呱踔林蝗≥S力設(shè)計(jì)值。以上兩種情況都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸偏小，配筋偏少。影響基礎(chǔ)本身和上部結(jié)構(gòu)的安全。
二、框架計(jì)算簡(jiǎn)圖不合理問(wèn)題分析
無(wú)地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，其獨(dú)立基礎(chǔ)埋置較深，在0.05m 左右設(shè)有基礎(chǔ)拉梁時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)拉梁按層1 輸入，以某學(xué)生宿舍樓為例。該項(xiàng)目為三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，丙類建筑，建筑場(chǎng)地為Ⅱ類l層高3.3m，基礎(chǔ)埋深4.0m，基礎(chǔ)高度0.8m，室內(nèi)外高差0.45m，根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.1.2 條，在7 度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)。設(shè)計(jì)者按3 層框架房屋計(jì)算，首層層高取3.35m。即假定框架房屋嵌固在一0.05m 處的基礎(chǔ)拉梁頂面；基礎(chǔ)拉梁的斷面和配筋按構(gòu)造設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)按中心受壓計(jì)算。
顯然，選取這樣的計(jì)算簡(jiǎn)圖是不妥當(dāng)?shù)?。因?yàn)?，第一，按?gòu)造設(shè)計(jì)的拉梁無(wú)法平衡柱腳彎矩；第二，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002）第7.3.11 條規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)底層柱的高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，這樣的框架結(jié)構(gòu)宜按4 層進(jìn)行整體分析計(jì)算，即將基礎(chǔ)拉梁層按層一輸入，拉粱上如作用有荷載，應(yīng)將荷載一并輸入。
三、基礎(chǔ)拉粱設(shè)計(jì)問(wèn)題分析
多層框架房屋基礎(chǔ)埋深值大時(shí)，為了減小底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度和底層的位移。可在±0.000 以下適當(dāng)，位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。但不宜按構(gòu)造要求設(shè)置。宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按規(guī)范規(guī)定設(shè)置箍筋加密區(qū)。但就抗震而言，應(yīng)采用短柱基礎(chǔ)方案。
一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)埋置不深，或者埋置雖深但采用了短柱基礎(chǔ)時(shí)。由于地基不良或柱子荷載差別較大，或根據(jù)抗震要求，可沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁。基礎(chǔ)拉梁截面寬度可取柱中心距的1/20～l/30，高度可取柱中心距的1/12～1/18。構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁的截面可取上述限值范圍的下限，縱向受力鋼筋可取所連接柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的l0%作為拉力或壓力來(lái)計(jì)算。當(dāng)拉梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來(lái)的荷載時(shí)，拉梁截面應(yīng)適當(dāng)加大，算出的配筋應(yīng)和上述構(gòu)造配筋疊加。
四、結(jié)構(gòu)計(jì)算中幾個(gè)重要參數(shù)的選取問(wèn)題
《抗震規(guī)范》第3.6.4 條指出，所有的計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果，都應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計(jì)。通常情況下，計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果主要是結(jié)構(gòu)的自振周期，樓層地震剪力系數(shù)，樓層彈性層間位移（包括最大位移與平均位移比）和彈塑性變形驗(yàn)算時(shí)樓層的彈塑性層間位移。樓層的側(cè)向剛度比，振型參與質(zhì)量系數(shù)，墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋，底層墻和柱底部截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值?？蚣芤豢拐饓Y(jié)構(gòu)中抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值。為了分析判斷計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果是否合理，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，除了有合理的結(jié)構(gòu)方案、正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖外，正確填寫(xiě)抗震設(shè)防烈度和場(chǎng)地類別，合理選取電算程序總信息中的其他各項(xiàng)參數(shù)也是十分重要的。
4.1 結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)
在工程設(shè)計(jì)中，多數(shù)房屋建筑按其抗震設(shè)防分類屬于丙類建筑，如民用住宅、辦公樓及一般工業(yè)建筑等。其抗震等級(jí)可根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋的高度，按《抗震規(guī)范》表6.1.2 確定，而對(duì)于電訊、交通、能源、消防和醫(yī)療等類建筑以及大型體育場(chǎng)館、大型零售商場(chǎng)等公共建筑，首先，應(yīng)當(dāng)根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223―2008，確定其中哪些建筑屬于乙類建筑。對(duì)于乙、丙類建筑，其地震作用均按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算。對(duì)于乙類建筑，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8 度時(shí)，抗震措施應(yīng)符合按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求。
所謂抗震措施，在這里主要體現(xiàn)為按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度，由《抗震規(guī)范》表6.1.2 確定其抗震等級(jí)，當(dāng)7 度地區(qū)的乙類建筑的高度超過(guò)表6.1.2 規(guī)定的范圍時(shí)，還應(yīng)采取比一級(jí)抗震等級(jí)更有效的抗震措施。如：某7 度地震區(qū)城市的一個(gè)大型零售商場(chǎng)和一個(gè)三級(jí)醫(yī)院的門(mén)診樓本屬乙類建筑，但設(shè)計(jì)人員錯(cuò)當(dāng)成丙類建筑來(lái)設(shè)計(jì)，使建設(shè)物的抗震能力大為降低，不得不對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算作重大修改。
4.2 地震力的振型組合數(shù)
對(duì)于多層建筑，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，地震力的振型組合數(shù)至少應(yīng)取3；當(dāng)振型數(shù)多于三時(shí)，宜取3 的倍數(shù)，但不應(yīng)多于層數(shù)；當(dāng)房屋層數(shù)≤2 時(shí)，振型數(shù)可取層數(shù)，對(duì)于不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)，當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)≥9；結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大時(shí)，振型數(shù)應(yīng)多取，如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層，頂部有小塔樓、屬多塔結(jié)構(gòu)等，振型數(shù)應(yīng)≥12 或更多。但不能多于房屋層數(shù)的3 倍，只有當(dāng)定義彈性樓板，采用總剛分析，且必要時(shí)，振型數(shù)才可以取得更多。
《抗震規(guī)范》中指出，合適的振型個(gè)數(shù)一般可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的90%所需的振型數(shù)。SATWE 等電算程序已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質(zhì)量的比值。有人員不大重示電算程序使用手冊(cè)的應(yīng)用，選取振型數(shù)時(shí)比較隨意，這是應(yīng)當(dāng)改進(jìn)的，此外，由耦聯(lián)計(jì)算的地震剪力通常小于非耦聯(lián)計(jì)算得來(lái)的數(shù)值。僅當(dāng)結(jié)構(gòu)存在明顯扭轉(zhuǎn)時(shí)才采用耦聯(lián)計(jì)算，但在必要時(shí)應(yīng)補(bǔ)充非耦聯(lián)計(jì)算。
4.3 結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)
框架結(jié)構(gòu)及框架一抗震墻等結(jié)構(gòu)中，由于填充墻的存在，使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度。計(jì)算周期大于實(shí)際周期，因此，算出的地震剪力偏小，結(jié)構(gòu)顯得不安全，所以對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的；但若折減系數(shù)取得過(guò)大也是不妥當(dāng)?shù)摹?duì)于框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，采用砌體填充墻時(shí)，周期折減系數(shù)可取0.6～0.7；砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時(shí)，可取0.7～0.8；完全采用輕質(zhì)墻體板材時(shí)，可取0.9，只有無(wú)墻的純框架，計(jì)算周期才可以不折減。
五、結(jié)束語(yǔ)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)員，在進(jìn)行多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要掌握設(shè)計(jì)規(guī)范，還應(yīng)根據(jù)自己的工程中積累的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果選擇出合理的結(jié)構(gòu)體系，正確的處理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中問(wèn)題，從而提高結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]辛海虹. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 價(jià)值工程. 2010（27）
