饭店高位转换层结构选型及抗震概念设计研究

2018-02-14张光文

建材与装饰 2018年28期

张光文

（中信建筑设计研究总院有限公司湖北武汉 430014）

随着我国经济的迅速发展，建筑行业也得到了进一步发展，对于饭店建筑而言，需要在底层设置裙房，然后实施高层转换，转换层结构需进行合理选择，否则对建筑功能和建筑使用寿命带来影响。相应设计人员需要结合建筑的使用功能，科学设置转换层。

1 工程概况

以某饭店为例，其是在原有饭店基础上进行扩建，该建筑含有餐饮、会议、娱乐和住宿等空间。建筑的裙房和主房是一个整体。该建筑地上一共二十层，其中有4层为裙房，地下一共两层。地上一层是商场和大堂，二三层是宴会和餐厅、厨房。四层为游泳池和相关用房。5～20层全部为客房。客房的布置是局部内廊式，长74.4m，宽21.4m。该饭店工程结构安全等级为一级，设计基准期为50年。饭店所在表区域的抗震等级为Ⅷ度，地震加速是0.2g，对于该建筑而言，其分类为乙类，其场地的类别为Ⅲ类。对于这一工程来说，高位转换层采用框支剪力墙，该墙体的地上部分为77.9m，人们将转换梁设置在三层顶部，对转换层标高进行设计，确定为16.2m。

2 饭店高位转换层结构选型

2.1 方案设计

针对上述建筑，一共设计下列两种方案，第一种是使用框架剪力墙结构，第二种是采用框支剪力墙结构[1]。前者对建筑特点进行充分应用，该方案的受力较为清晰，同时空间利用率也比较高，在对建筑进行布置过程中比较灵活，和其他方案相比，比较经济和节省。但是，上述建筑中，甲方不希望客房当中出现梁柱棱角，因此该建筑只能使用框支剪力墙结构。这一方案和第一种方案相比，操作起来相对复杂，同时还需要使用高位转换、结构限制等。如果将第四层作为转换层顶，可能会超过Ⅷ度区使用高度80m，如果超过80m则需要进行专门审查。《高规》规定，对于高支剪力墙结构而言，剪力墙结构Ⅷ度区的适用高度为80m，如果超过80m则需要进行专门审查。技术人员先对超高问题进行解决，对该建筑进行研究，针对该建筑方案的第一层地面高差、层高进行设置，对客房的数量进行科学调整，最终确定标高＜80m。此后对框支转换梁进行科学设置，要求转换层控制在三层以下，但是经过研究后发现，裙房较大面积被四层的游泳池所覆盖，用泳池所使用的是轻钢玻璃采光顶，可以促使其荷载进行弱化，此后再作用在三层结构上。剩余其他房间，可以对其进行分散设置，分布在主楼范围内，而这些部分则可以使用剪力墙，采用这种设计方案，能够有效解决饭店建筑高超限问题。

2.2 深化结构设计

对于框支剪力墙而言，对结构方案确定之后，还需对该方案进行进一步验证，从而促使其足够合理、可行、经济。促使其充分满足建筑功能，其中主楼的裙房不需要设置抗震缝，对该结构进行整体性分析，结构之间出现不均匀沉降和收缩现象，需对沉降收缩后浇带进行解决。具体设计过程中，可以借助适当的抗震和构造。在框支层的下部分，可以设置剪力墙，通过这种方式，形成和主楼之间相适应的框架剪力墙结构。通过这种方式，能够有效减少结构扭转不均匀等问题。其中结构基础主要使用的是钢筋混凝土平板形式的筏板。对于地基而言，经过CFG地基处理，将其承载力标准值控制在450kPa[2]。

①对建筑结构高度进行控制，以防止出现超限制作用，将结构高度设置在77.4m，促使其充分满足框支剪力，将其结构控制在Ⅷ度区A类建筑高度为80m的要求内。②对高位转换进行控制，要求在三层以下，对四层裙房结构进行适当的转变，促使其和上层结构相互适应，促使其在三层以下。结合该建筑使用情况，对公共房间进行科学合理的设计，从而促使房间的结构足够简化。③需要技术人员对剪力墙进行合理布置，适当的减少结构扭转此生应力。对于主楼的裙房来说，无论是质量还是刚度，分布不够均匀，竖向不是十分规则。可以使用计算机对其进行辅助，可以对裙房四角楼电梯位置设置相应的落地剪力墙，这样便可以和主楼结构形式相互呼应，这样能够促使结构形心和重心之间相互重合，能够有效减少扭转。

3 抗震概念设计

饭店建筑结构整体设计，将地下室当成是上部结构的固端，进一步加强构造，促使其整体刚度得到有效提升。还可以增设混凝土墙，促使外围护墙被加厚，通过这种方式能促使其刚度能够达到上部刚度的二倍。对于楼板的厚度而言，可以取180mm，此后可以使用双层双向配筋，促使配筋率得到有效提升[3]。技术人员对型钢柱脚进行科学处理，可以将柱脚向基础底板顶端伸入，因为柱脚埋入地下二层比三倍型钢柱截面高达，因此在地下二层，将其层高设置为3.6m。为了促使施工更加方便，可以把柱脚直接设置在基础底板上，此后使用螺栓进行连接。加强柱侧钢筋的自然过渡，进一步简化构造。对于型钢节点构造来说，在该节点的核心位置属于结构受力的关键性区域，该工程所包含的内容有型钢混凝土梁、型钢混凝土柱，两者之间相互连接[4]。这一工程，将纵向钢筋梁设置在四个角，在这一柱中，需要将钢筋布置为梁中主筋贯穿预留一定的空间。