不同種類的建筑因其自身使用功能的不同,具有不同的特點(diǎn)。對(duì)于大型賣場(chǎng)、超市建筑其主要有以下一些特點(diǎn):首先,此類建筑一般為四、五層多層建筑,且有地下室作為停車庫(kù)。大空間的使用要求使其具有柱距大、層高高的特點(diǎn)。樓面使用荷載較大,根據(jù)超市的工藝布置,不同區(qū)域使用荷載有不同取值。而且不同區(qū)域使用功能的不同,使得樓面做法具有一定的多樣性。此類建筑還具有綜合性強(qiáng)的特點(diǎn),使用功能的復(fù)雜性使得水、電、暖通等各專業(yè)需交叉設(shè)計(jì)、密切配合。此類建筑設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,考慮因素繁多。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就以下幾個(gè)方面談?wù)剛(gè)人總結(jié)的一些見解:
1 結(jié)構(gòu)類型及受力體系大賣場(chǎng)、超市在使用上對(duì)空間的要求,決定了此類建筑采用框架結(jié)構(gòu)最為合理,同時(shí)考慮大跨度、荷載大的特點(diǎn),樓面采用井字梁雙向板受力體系,可以最大限度減小主梁梁高,增大樓層使用高度。
2 荷載取值
設(shè)備用房的荷載取值宜由設(shè)備專業(yè)按實(shí)際情況計(jì)算提供。否則可以按照《全國(guó)民用建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)措施》取值。值得注意的是,此類建筑在屋面集中有許多暖通設(shè)備,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要設(shè)備專業(yè)提資,準(zhǔn)確考慮設(shè)備及設(shè)備基礎(chǔ)重量。
3 計(jì)算分析對(duì)于上部結(jié)構(gòu)設(shè)有伸縮縫,將建筑分成幾個(gè)單體,而地下室為一個(gè)整體的建筑,這種方案有兩種情況,即地下室作為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)和不作為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)。可否作為嵌固點(diǎn)這個(gè)問(wèn)題后面另作介紹。地下室計(jì)算應(yīng)考慮地下室室外土體對(duì)結(jié)構(gòu)的約束作用,如果地下室作為上部的嵌固點(diǎn),那么地下室室外土體對(duì)結(jié)構(gòu)完全約束,地下室頂板的側(cè)向水平位移為零,否則,需考慮室外土體對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度比。地下室設(shè)計(jì)應(yīng)按單體建模計(jì)算分析,不同區(qū)域按照各塔計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)。若按多塔計(jì)算分析,局部梁、柱內(nèi)力計(jì)算偏小,這是因?yàn)椴煌P陀?jì)算周期的差異在地下室的集中反映。對(duì)于上部結(jié)構(gòu),地下室作為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)的情況,因伸縮縫兼抗震縫的作用,上部結(jié)構(gòu)是獨(dú)立的單體,計(jì)算時(shí)應(yīng)分別建模分析。當(dāng)然理論上也可以按多塔整體分析,但不同的計(jì)算軟件或相同的計(jì)算軟件,按兩種方法計(jì)算的結(jié)果并不完全相符,其主要原因也是不同模型計(jì)算周期的差異引起的,集中反映在底層,局部梁、柱計(jì)算內(nèi)力的差異。所以,設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行比較分析,謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)。安全起見建議采用單體分別建模分析。不作為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)的情況,地震力作用下地下室頂板的水平位移對(duì)相鄰塔有一定的影響,采用多塔計(jì)算更為合理。
4 結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程參數(shù)的取值
4.1基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí)不同于結(jié)構(gòu)的安全等級(jí),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級(jí)應(yīng)按國(guó)家有關(guān)規(guī)范規(guī)定采用。特別是文獻(xiàn)[ 6 ] ,作為國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件,雖然根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能等將地基基礎(chǔ)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí),但卻未能確定基礎(chǔ)安全等級(jí)的劃分,使設(shè)計(jì)人員感到困惑。況且,設(shè)計(jì)等級(jí)與設(shè)計(jì)安全等級(jí)是完全不同的兩個(gè)概念。文獻(xiàn)[ 2 ]有關(guān)基礎(chǔ)安全等級(jí)的引注是在建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)一節(jié)中,意味基礎(chǔ)的安全等級(jí)不完全等同于上部結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)。作為地方規(guī)范的文獻(xiàn)[ 9 ]將地基基礎(chǔ)劃分為三個(gè)安全等級(jí),并說(shuō)明除注明外一般可取為乙級(jí),經(jīng)查閱該文獻(xiàn)建筑類地基基礎(chǔ)部分未有特別注明的安全等級(jí)。筆者以為,基礎(chǔ)的安全等級(jí)不宜低于上部結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)。
4.2框架抗震等級(jí) 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的確定直接影響到結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震作用驗(yàn)算和抗震措施的采用,結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)對(duì)于結(jié)構(gòu)水平、豎向地震作用計(jì)算沒(méi)有關(guān)系,但在構(gòu)件、及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),他對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)力做調(diào)整。對(duì)于大型超市、賣場(chǎng),根據(jù)文獻(xiàn)[1 ]其屬于乙類建筑,按照《抗震規(guī)范》要求,“乙類建筑,地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求;抗震措施,一般情況下,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6~8度時(shí),應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求。”所以,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6~8度時(shí),框架抗震等級(jí)要提高一級(jí)。
4.3 地下室做為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)的必要條件文獻(xiàn)[10 ]對(duì)這個(gè)問(wèn)題有明確的說(shuō)明,如下面三種情況。a. 單層地下室采用箱型基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu),頂板可以作為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)。b. 多層地下室采用箱型基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu),地下室的層間側(cè)移剛度大于上部結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度的1.5倍時(shí),地下室結(jié)構(gòu)頂部可以作為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)。c. 地下室采用筏板基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu),地下室的層間側(cè)移剛度大于上部結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度的1.5倍時(shí),地下室結(jié)構(gòu)頂部可以作為上部結(jié)構(gòu)嵌固點(diǎn)。對(duì)于b、c項(xiàng),上部結(jié)構(gòu)為框架、框剪結(jié)構(gòu)時(shí),地下室墻的間距還須滿足以下條件:6度、7度,小于等于4B且小于等于50m;8度,小于等于3B且小于等于40m;9度,小于等于2B且小于等于30m;B為地下一層結(jié)構(gòu)頂板寬度。
5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的特殊處理方法
5.1 軸壓比超限處理方法對(duì)于非抗震設(shè)計(jì)或6度區(qū)建筑,柱的截面大小由軸壓比控制,相同的截面,相同的混凝土等級(jí),難免會(huì)出現(xiàn)個(gè)別柱軸壓比超限,不滿足要求。考慮建筑美觀、使用要求及施工方便,在不便加大柱截面的時(shí)候,可以根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》11.4.16款附注4、5項(xiàng)說(shuō)明,如下圖所示,則軸壓比限值可提高0.05~0.10。這樣就可解決軸壓比超限的問(wèn)題。另外一種情況,如果底層柱兩邊有填充墻時(shí),可將墻體設(shè)計(jì)成混凝土墻,與柱共同受力,形成扶壁柱,這樣加大了柱的受壓面積,也可解決軸壓比超限的問(wèn)題.