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。對于大型賣場、超市建筑其主要有以下一些特點: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。大空間的使用要求使其具有柱距大、層高高的特點。樓面使用荷載較大,根據超市的工藝布置,不同區域使用荷載有不同取值。而且不同區域使用功能的不同,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的特點,使用功能的復雜性使得水、電、暖通等各專業需交叉設計、密切配合。此類建筑設計比較復雜,考慮因素繁多。結構設計就以下幾個方面談談個人總結的一些見解:
1 結構類型及受力體系大賣場、超市在使用上對空間的要求,決定了此類建筑采用框架結構最為合理,同時考慮大跨度、荷載大的特點,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
設備用房的荷載取值宜由設備專業按實際情況計算提供。否則可以按照《全國民用建筑結構技術措施》取值。值得注意的是,此類建筑在屋面集中有許多暖通設備,結構設計需要設備專業提資,準確考慮設備及設備基礎重量。
3 計算分析對于上部結構設有伸縮縫,將建筑分成幾個單體,而地下室為一個整體的建筑,這種方案有兩種情況,即地下室作為上部結構嵌固點和不作為上部結構嵌固點。可否作為嵌固點這個問題后面另作介紹。地下室計算應考慮地下室室外土體對結構的約束作用,如果地下室作為上部的嵌固點,那么地下室室外土體對結構完全約束,地下室頂板的側向水平位移為零,否則,需考慮室外土體對結構的剛度比。地下室設計應按單體建模計算分析,不同區域按照各塔計算結果設計。若按多塔計算分析,局部梁、柱內力計算偏小,這是因為不同模型計算周期的差異在地下室的集中反映。對于上部結構,地下室作為上部結構嵌固點的情況,因伸縮縫兼抗震縫的作用,上部結構是獨立的單體,計算時應分別建模分析。當然理論上也可以按多塔整體分析,但不同的計算軟件或相同的計算軟件,按兩種方法計算的結果并不完全相符,其主要原因也是不同模型計算周期的差異引起的,集中反映在底層,局部梁、柱計算內力的差異。所以,設計時需要進行比較分析,謹慎設計。安全起見建議采用單體分別建模分析。不作為上部結構嵌固點的情況,地震力作用下地下室頂板的水平位移對相鄰塔有一定的影響,采用多塔計算更為合理。
4 結構計算過程參數的取值
4.1基礎的設計等級基礎的設計等級不同于結構的安全等級,基礎設計安全等級應按國家有關規范規定采用。特別是文獻[ 6 ] ,作為國家專業標準文件,雖然根據地基復雜程度、建筑物規模和功能等將地基基礎分為三個設計等級,但卻未能確定基礎安全等級的劃分,使設計人員感到困惑。況且,設計等級與設計安全等級是完全不同的兩個概念。文獻[ 2 ]有關基礎安全等級的引注是在建筑結構的安全等級一節中,意味基礎的安全等級不完全等同于上部結構的安全等級。作為地方規范的文獻[ 9 ]將地基基礎劃分為三個安全等級,并說明除注明外一般可取為乙級,經查閱該文獻建筑類地基基礎部分未有特別注明的安全等級。筆者以為,基礎的安全等級不宜低于上部結構的安全等級。
4.2框架抗震等級 結構抗震等級的確定直接影響到結構構件地震作用驗算和抗震措施的采用,結構抗震等級對于結構水平、豎向地震作用計算沒有關系,但在構件、及節點設計時,他對結構構件的設計內力做調整。對于大型超市、賣場,根據文獻[1 ]其屬于乙類建筑,按照《抗震規范》要求,“乙類建筑,地震作用應符合本地區抗震設防烈度的要求;抗震措施,一般情況下,當抗震設防烈度為6~8度時,應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求!彼裕斂拐鹪O防烈度為6~8度時,框架抗震等級要提高一級。
4.3 地下室做為上部結構嵌固點的必要條件文獻[10 ]對這個問題有明確的說明,如下面三種情況。a. 單層地下室采用箱型基礎,上部結構為框架、剪力墻或框剪結構,頂板可以作為上部結構嵌固點。b. 多層地下室采用箱型基礎,上部結構為框架、剪力墻或框剪結構,地下室的層間側移剛度大于上部結構側移剛度的1.5倍時,地下室結構頂部可以作為上部結構嵌固點。c. 地下室采用筏板基礎,上部結構為框架、剪力墻或框剪結構,地下室的層間側移剛度大于上部結構側移剛度的1.5倍時,地下室結構頂部可以作為上部結構嵌固點。對于b、c項,上部結構為框架、框剪結構時,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為地下一層結構頂板寬度。
5 結構設計中采用的特殊處理方法
5.1 軸壓比超限處理方法對于非抗震設計或6度區建筑,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,難免會出現個別柱軸壓比超限,不滿足要求?紤]建筑美觀、使用要求及施工方便,在不便加大柱截面的時候,可以根據《混凝土結構設計規范》11.4.16款附注4、5項說明,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題。另外一種情況,如果底層柱兩邊有填充墻時,可將墻體設計成混凝土墻,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題.