摘要:某公共藝術(shù)館建筑總面積約13542.01m2,建筑基底面積2541.32m2。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析與計(jì)算,設(shè)計(jì)分別對(duì)混凝土和鋼結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行分析和計(jì)算,確定樁為端承摩擦樁,樁端持力層為粉質(zhì)粘土層;梁柱等節(jié)點(diǎn)鋼筋過密的部分,須采用同強(qiáng)度等級(jí)的細(xì)石混凝土振搗密實(shí);網(wǎng)架形式為焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架。在滿足結(jié)構(gòu)受力要求的前提下,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)達(dá)到了統(tǒng)一,取得了良好的建筑效果。

關(guān)鍵詞:樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

某公共藝術(shù)館建筑工程,總建筑面積13 542.01 m2,建筑基底面積2 541.32 m2。建筑工程設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí),設(shè)計(jì)使用年限為50年。建筑層數(shù)為地上5層,建筑高度為22.04 m,結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。防火設(shè)計(jì)建筑分類為多層建筑,耐火等級(jí)為二級(jí)。使用功能:1層為琴房、畫室、舞蹈室和附屬用房;2層為琴房、畫室、幼兒教育教室和附屬用房;3層為琴房、畫室、舞蹈室和附屬用房;4層為計(jì)算機(jī)室、畫室和附屬用房;5層為計(jì)算機(jī)室、畫室、排練室和附屬用房。建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)高:本工程用相對(duì)標(biāo)高來表示,室內(nèi)±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對(duì)高程,室內(nèi)外高差600 mm。本工程結(jié)構(gòu)為5層框架結(jié)構(gòu)?拐鹪O(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g,特征周期為0.45 s,設(shè)計(jì)地震分組為第1組,框架抗震等級(jí)為二級(jí),建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí),建筑抗震設(shè)防類別為乙類,砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。

1樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

(1)本工程基礎(chǔ)采用靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,選自國標(biāo)圖集10G409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》。(2)根據(jù)某勘測工程技術(shù)有限公司2008年11月提供的《公共藝術(shù)館規(guī)劃設(shè)計(jì)方案巖土工程勘察技術(shù)報(bào)告書》及靜壓試樁報(bào)告,確定樁為端承摩擦樁,樁端持力層為粉質(zhì)粘土層。本工程布樁時(shí)按豎向承載力特征值Ra=600 kN進(jìn)行設(shè)計(jì),管樁長度為13 m。管樁樁端進(jìn)入粉質(zhì)粘土層深度不應(yīng)小于800 mm(圖1)(3)靜壓混凝土管樁選用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC),AB型,直徑400 mm,壁厚95 mm。根據(jù)試樁及現(xiàn)場實(shí)際施工情況,確定是否采用鋼樁尖。(4)靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工、檢測等要求均詳見JGJ94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》及DB21/T1565—2015《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》。(5)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工要求及接樁等構(gòu)造均見10G409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》。(6)施工前,施工單位應(yīng)根據(jù)場地本身實(shí)際情況、地下管線情況及周邊建筑情況合理安排沉樁順序和進(jìn)度,開挖防擠溝,設(shè)置應(yīng)力釋放孔,以減小地基土體的變形。加強(qiáng)施工過程中擠土位移監(jiān)測,邊監(jiān)測邊施工[1]。(7)本工程管樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高為–2.650m,樁頂進(jìn)入承臺(tái)50mm。(8)冬期施工的管樁工程應(yīng)按JGJ104—2011《建筑工程冬季施工規(guī)程》有關(guān)規(guī)定施工。

2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析

(1)鋼筋:HPB235(),HRB335(),冷軋帶肋鋼筋CRB550。焊條:E43型、E50型;炷翉(qiáng)度等級(jí):現(xiàn)澆構(gòu)件均采用C30混凝土,梁柱等節(jié)點(diǎn)鋼筋過密的部分,須采用同強(qiáng)度等級(jí)的細(xì)石混凝土振搗密實(shí)[2]。墻體材料:±0.000以下采用MU10礦渣磚,±0.000以上采用大孔非承重空心磚,密度不大于8.0kg/m3。砌筑砂漿:±0.000以下采用M5水泥砂漿,在±0.000以上采用M5混合砂漿。鋼筋保護(hù)層厚度:地面以上板15mm,梁25mm,柱30mm;地面以下梁35mm,柱35mm,基礎(chǔ)40mm。(2)鋼筋的抗震錨固長度及搭接長度:當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,抗震等級(jí)二級(jí)時(shí),鋼筋的抗震最小錨固長度LaE:HPB235為27d;HRB335為34d;CRB550為34d。其中錨固長度La對(duì)于各種鋼筋都不應(yīng)小于250mm;梁柱鋼筋的連接可采用機(jī)械連接或焊接,其接頭的類型及質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的規(guī)定。鋼筋的抗震搭接長度LIE=ζLaE;鋼筋搭接長度修正系數(shù)ζ按當(dāng)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率為25%時(shí),取1.2;為50%時(shí),取1.4。(3)梁板跨度大于4m時(shí),應(yīng)按施工規(guī)范起拱。(4)非承重墻與框架柱拉接筋設(shè)置:磚砌體與混凝土框架柱沿高度方向設(shè)置的拉結(jié)筋。(5)磚墻長度大于5m時(shí),墻頂部和梁應(yīng)當(dāng)有拉結(jié)措施,墻長大于層高2倍時(shí),增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱。(6)磚墻門窗等洞口頂標(biāo)高無框架梁處應(yīng)當(dāng)選用混凝土過梁。若遇在柱邊開洞的,應(yīng)在柱預(yù)留過梁鋼筋(錨入柱中35d),過梁在磚砌體中每邊支承長度不應(yīng)小于250 mm。

3鋼筋混凝土現(xiàn)澆板

(1)板的底部鋼筋伸入支座不小于5d,且伸至支座中心線,邊支座上部鋼筋錨入支座LaE[3]。(2)板上孔洞應(yīng)預(yù)留,避免后鑿,施工時(shí)各工種必須根據(jù)各專業(yè)圖紙配合土建預(yù)留全部孔洞。當(dāng)孔洞尺寸不大于300mm時(shí),洞邊不再另設(shè)加強(qiáng)筋,板內(nèi)鋼筋由洞邊繞過,不得截?cái),?dāng)孔洞尺寸大于300mm時(shí),洞邊應(yīng)另設(shè)加強(qiáng)筋,當(dāng)平面圖未交待時(shí),一般按如下要求:洞口兩側(cè)各2根,其截面不得小于被洞口截?cái)嗟匿摻蠲娣e,且不小于212,長度為單向板受力方向以及雙向板的兩個(gè)方向沿跨度通長,并錨入支座不小于5d,且應(yīng)伸至支座中心線,單向板非受力方向洞口加筋長度為洞寬兩側(cè)各加40d。(3)樓板上后砌隔墻的位置應(yīng)嚴(yán)格遵守建筑施工圖,不可隨意砌筑,對(duì)墻下無梁的后砌隔墻,應(yīng)按建筑施工圖所示位置在墻下板內(nèi)設(shè)置216的縱向加強(qiáng)筋(沿墻通長,兩端錨入支座250mm)。

4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)網(wǎng)架形式:焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架支承形式為上弦柱支承(圖2)。(2)材料:鋼球、鋼管、鋼板、錨筋,螺栓選用Q235b鋼,鋼管采用高頻焊管或無縫鋼管。焊條選用E43型,圖中未注明焊縫一律滿焊,焊縫高度為母材最小厚度的1.5倍,材料應(yīng)具有質(zhì)量證明及驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,鋼球須打上工號(hào),所有產(chǎn)品的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(3)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù):靜荷載1.20kN/m2(包括鋼架及檁條自重);可變荷載0.50kN/m2;基本風(fēng)載0.50kN/m2;荷載須作用在節(jié)點(diǎn)上,桿件不承受橫向荷載。(4)鋼材涂裝:除銹,鋼結(jié)構(gòu)制作前構(gòu)件表面應(yīng)進(jìn)行除銹處理,除銹等級(jí)不低于GB10923—2009《鍛壓機(jī)械精度檢驗(yàn)通則》中Sd2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn);防腐涂層,鋼材表面經(jīng)除銹后,應(yīng)噴涂醇酸防銹底漆兩遍,共65μm厚,再涂兩道醇酸面漆,共65μm厚;鋼構(gòu)件的焊接連接部位,不得涂漆。

5結(jié)束語

本工程結(jié)構(gòu)平面復(fù)雜,在樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用樁為端承摩擦樁,樁端持力層為粉質(zhì)粘土層。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部分,從結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性等角度進(jìn)行分析,并對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行多項(xiàng)抗震概念的加強(qiáng)。在鋼結(jié)構(gòu)部分,考慮其平面形狀,采用同強(qiáng)度等級(jí)的細(xì)石混凝土振搗密實(shí)結(jié)構(gòu),既滿足了建筑功能的需要,又使結(jié)構(gòu)與建筑體態(tài)相融合。

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