岳西酒店混凝土大悬挑结构设计概述

李艳

摘 要 通过对岳西紫薇山庄住宅小区酒店大悬挑结构进行受力分析和优化设计，考虑建筑造型，结合结构选型和材料选用的对比分析，采用拉、压斜杆，把上、下层悬挑梁连成一体，形成空间整体大跨度混凝土悬挑桁架结构，解决了钢筋混凝土大悬挑梁的承载力和变形问题。

关键词 大悬挑结构;优化设计;拉、压斜杆

随着经济的发展、新材料、新技术的不断出现，人们对建筑物的美观和功能要求越来越高，各种平面和立面不规则的建筑物越来越多，给结构设计工程师们提出了许多新的问题，对新材料及新结构形式的科学应用提出了更高的要求，以满足建筑师们的奇思妙想。在这些标新立异建筑中，大悬挑结构经常被采用。悬挑梁在整个结构体系中具有特殊性，一旦出现质量问题，将对整栋建筑物构成极大的安全隐患。因此，悬挑结构设计受力的合理性、设计安全储备的控制、施工质量的把握对建筑物的安全都很重要。

本文结合紫薇山庄住宅小区酒店大悬挑结构设计实践，讨论大悬挑结构设计在实际工程中的应用。

1工程概况

本项目为高层酒店，主体结构采用框架-剪力墙结构;地上12层，地下1层;建筑高度为47.500m。建筑平面为椭圆形，典型建筑平面见图1，使用功能较多，房屋立面造型见图2。主楼采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。框架柱主要为直径 750mm的圆柱，部分柱的直径为950mm。根据建筑的功能及抗震需要考虑，在平面的楼电梯位置设置集中剪力墙，中部两个电梯芯筒位置也布置部分剪力墙共同作为主要抗侧力构件。为了室内建筑效果，主次梁合理分布、错落有致，为后期装饰装修留下空间;同时兼顾到其建筑立面效果，为满足其强烈的形体变化和虚实对比的需要，4～6层北侧入口处存在局部大悬挑区域[1]。

该工程结构设计安全等级为二级，抗震设防烈度为六度，基本地震加速度为0.05g ，抗震设防类别为丙类，设计地震分组为第一组。场地土地类别为Ⅱ类，基本风压为0.40kPa，地面粗糙度为B类。

2结构方案的确定

在设计过程中选用何种方法直接影响后期施工难度，所以设计时应该综合考虑多方面的因素，包括造价、施工等各方面，对于该工程普通钢筋混凝土现浇楼盖来说，有三种方法可以实现该工程的大悬挑要求，这三种方法也在该工程中得到了有机的结合及使用。

方法一：采用普通钢筋混凝土悬挑梁，截面高度直接按强度和刚度需要计算所得。但此方法常受到建筑立面制约，悬挑梁高度有一定限制，对于悬挑跨度和荷载均不太大时可以采纳，其优点是设计简单，施工方便。本工程中悬挑区域的最长悬挑长度有11.500m，如果采用普通钢筋混凝土结构实现这一大悬挑要求，挑梁截面高度势必会影响建筑物内部空间。由于层高限制，该区域梁高不能超过800mm，同时由于悬挑跨度过大，悬挑长度大，混凝土悬挑梁自身刚度小，在荷载作用下变形大，无法满足大悬挑要求。故该方法不适用于本工程。

方法二：采用型钢混凝土梁，即在普通钢筋混凝土梁截面内加入型钢，其抗弯承载力比相同截面钢筋混凝土构件要高出1倍以上。

而且依靠所配置钢骨的腹板承受剪力，其抗剪承载力也大幅提高，因此可有效减小构件的截面尺寸。对于较大悬挑距离的悬挑梁可采用此法，此法优点是梁承载力高、刚度大、变形小。但本工程规模小，選用型钢混凝土悬挑梁或预应力混凝土悬挑结构施工专业化要求高，并且将大幅度增加工程造价;

方法三：混凝土悬挑桁架自身刚度大，在荷载作用下变形小，能够实现本工程大悬挑的效果，且施工专业化要求低。我们利用建筑平面，悬挑部分有砖墙分隔处布置成拉、压斜杆，把上、下层悬挑梁连成一体，形成悬挑的钢筋混凝土桁架，实现大悬挑的可能。对于多层悬挑结构，采用桁架形成整体悬挑结构是一个比较好的解决方法，这种方法充分利用建筑使用功能，造价增加甚微，但可理想地实现建筑立面效果，可谓性价比高的结构形式。最终通过优化，其中拉、压杆纵筋配筋率最大仅为2.4%，钢筋混凝土墙单向钢筋配筋率仅为0.38%-0.68%。从而有效地控制了构件的配筋率均在经济配筋率范围之内，对造价不会造成太多的增加。

3结束语

本工程中将悬挑部分有砖墙分隔处布置成钢筋混凝土墙或拉、压斜杆，把上、下层悬挑梁连成一体，形成大跨度悬挑的钢筋混凝土桁架结构体系，具有足够刚度和抗弯、抗剪承载力。实现了大悬挑的可能，这种方法充分利用建筑使用功能，造价增加甚微，但可理想地实现建筑立面效果，可谓性价比高的结构形式。

参考文献

[1] 王文栋，混凝土结构构造手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2003：202.