摘要：為了滿足建筑的延期使用、功能改變、空間重組、加層增建、結(jié)構(gòu)修復(fù)等要求。結(jié)合具體工程,介紹了其結(jié)構(gòu)特點,闡述了單坡懸挑屋面梁,屋頂檐口、線條、鋼筋混凝土框架與網(wǎng)殼屋面的構(gòu)造連接以及基礎(chǔ)的處理方法,提供了一些結(jié)構(gòu)設(shè)計在處理現(xiàn)代復(fù)雜外形建筑時的構(gòu)造措施,以完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　關(guān)鍵字：幼兒園；抗震；結(jié)構(gòu)設(shè)計；
　　中圖分類號：TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
　　工程概況
　　某幼兒園原設(shè)計圖紙為2層，設(shè)有十幾個班級，擁有日托、全托、親子活動中心和10余間幼兒活動坊及一個多功能廳。但因某種原因僅施工完一層就封頂。現(xiàn)根據(jù)建設(shè)方的要求，需增設(shè)一層，由原設(shè)計二層改為三層。原施工一層，改為三層。
　　該幼兒園用地為不規(guī)則三角形，建筑布局沿北、東、南三個建筑用地邊界布局。將日托和全托班布置在北端，使幼兒獲得安靜、安全的環(huán)境條件,通過連廊接通主入口，整體呈合院形式。為了不使內(nèi)院閉塞，將作為主入口并設(shè)有辦公用房和活動中心的南樓與設(shè)有供應(yīng)服務(wù)用房和多間活動坊的東樓用連廊連接，利于自然采光通風(fēng)，且對外聯(lián)系方便對內(nèi)管理便捷。用地西南部分為幼兒園室外主要游戲場地，空間形態(tài)上向城市開放，以突出幼兒園環(huán)境特色。
　　結(jié)構(gòu)方案
　　該幼兒園現(xiàn)設(shè)計建筑總高建筑總高度為13.900m。抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度為0.10g，設(shè)計地震分組為二組。場地類別為Ⅲ類，建筑抗震設(shè)防類別為重點設(shè)防類，框架抗震等級為二級(GB 50223-2008《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》第6.0.8條及GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.2條)。按7度采取地震作用，按8度采取抗震措施。根據(jù)建筑的平面布局，原結(jié)構(gòu)設(shè)計通過設(shè)置抗震縫將整個平面分為幾個結(jié)構(gòu)單體。A，B，C，D區(qū)均為三層，均采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。A，D區(qū)屋頂為仿民國建筑風(fēng)格的坡屋頂和老虎窗。建筑三層平面有3 m的懸挑設(shè)計，對建筑獨特的坡屋面懸挑，結(jié)構(gòu)框架梁做了特殊構(gòu)造處理。
　　B區(qū)部分屋頂選用網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。各分區(qū)之間由框架結(jié)構(gòu)連廊相接。
　　根據(jù)地勘單位提供的本工程的詳細(xì)勘察報告，本工程場地地質(zhì)條件復(fù)雜。分布有雜填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、黃土狀粉土。場地內(nèi)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層分布范圍較大且不均勻。經(jīng)綜合分析，為了避免可能出現(xiàn)的不均勻沉降對建筑物外觀產(chǎn)生不利影響，造成使用者心理不適應(yīng)，基礎(chǔ)選用十字交叉條形基礎(chǔ)。
　　本工程需要特殊處理的部位
　　3.1 現(xiàn)設(shè)計與原設(shè)計的關(guān)系
　　 現(xiàn)設(shè)計依據(jù)建設(shè)方提供的抗震檢測報告，后續(xù)使用年限30年進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。在滿足建設(shè)方使用要求及滿足現(xiàn)行規(guī)范的前提下，對原設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)的梁柱進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)不少框架柱、框架梁及部分次梁的配筋不滿足計算要求。需進(jìn)行加固處理。
　　3.2 新增加的網(wǎng)殼與框架關(guān)系
　　建筑設(shè)計將B區(qū)作為整個幼兒園的主入口，一層是院長及教師辦公用房。二層布置有一個建筑面積約450 m2的多功能廳和多間幼兒活動坊。多功能廳平面形狀是一個橢圓,立面處理上將平面中舞臺部分的屋頂設(shè)計為混凝土現(xiàn)澆坡屋面，觀眾席位置的屋頂設(shè)計為網(wǎng)殼，為了不使網(wǎng)殼與混凝土材料屋面在銜接處暴露構(gòu)造，建筑在整個網(wǎng)殼外圍設(shè)計一圈1.1 m高的女兒墻，遮擋住網(wǎng)殼支座。建筑剖面見圖。
　　
　　
　　結(jié)構(gòu)設(shè)計時既要滿足女兒墻的砌筑，又要給網(wǎng)殼留出支座位置。由于網(wǎng)殼部分遲于整個混凝土結(jié)構(gòu)的進(jìn)度，為了保證在后期網(wǎng)殼設(shè)計施工時能有足夠的支座調(diào)整余地，結(jié)構(gòu)沿整個網(wǎng)殼外邊緣設(shè)計同柱等寬的框架梁并向內(nèi)加寬至600mm。這樣除去200mm寬女兒墻砌筑后，還有400mm的梁寬用于設(shè)置網(wǎng)殼支座，同時寬梁可以提高圓弧邊梁的抗扭作用。
　　3.3 坡屋頂?shù)膽姨?
　　幼兒對周圍事物天生有一種好奇的探索精神，正是這種心理特征不斷增長著幼兒的見識。建筑師通過搭建閣樓，設(shè)置室內(nèi)的局部樓面下沉來創(chuàng)造各種趣味空間。在A區(qū)三層建筑平面出現(xiàn)退層，南面成為兒童活動的室外花園。為了滿足三層室內(nèi)用房面積，建筑設(shè)計向北增加3m的懸挑空間，其上部屋頂為兩坡形式，兩個方向坡屋頂?shù)奈菁咕�不在同一標(biāo)高，給結(jié)構(gòu)設(shè)計時沿屋面板設(shè)置折梁造成障礙,同時建筑要求利用坡屋頂?shù)目臻g設(shè)置局部的夾層，結(jié)構(gòu)設(shè)計又無法設(shè)置屋頂?shù)乃�平懸挑梁�?
　　因此，從A區(qū)剖面圖上可以看到,頂層為跨度7600mm單坡單排框架,向北有3000mm的反向單坡懸挑，屋脊位于柱軸線上。經(jīng)過與建筑師協(xié)調(diào),在滿足使用空間的條件下將梁底標(biāo)高控制在12.200m,從而保證結(jié)構(gòu)有足夠的平梁段用于設(shè)置水平懸挑梁并能保證懸挑梁的鋼筋錨固。同時在頂部沿兩個坡屋面走向設(shè)置300mm×350mm的小梁，一端以框架柱為支點，另一端以框架梁為支點，將屋面荷載傳遞到框架上，這樣處理后整個框架梁的受力明確且安全可行。框架梁的配筋構(gòu)造詳圖見下圖。
　　
　　
　　如何加強抗震設(shè)計
　　加固部分抗震設(shè)計結(jié)合國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《混凝土結(jié)構(gòu)加固構(gòu)造》（總則及構(gòu)件加固）(06SG311—1及《混凝土結(jié)構(gòu)加固構(gòu)造》（地基基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)加固改造）08SG311—2)，依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB50367—2006)，考慮工程實際情況，進(jìn)行多種技術(shù)方案對比分析，最終選定能達(dá)到技術(shù)可靠、安全適用、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量的外粘型鋼加固法。外粘型鋼加固法適用于需要大幅度提高截面承載力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱結(jié)構(gòu)的加固。采用外粘型鋼加固確實能很好提高柱的抗震承載能力，能確保梁截面不會增加較多，也不會影響室內(nèi)的凈空高度，盡量滿足建筑空間的使用要求。
　　原設(shè)計場地類別為Ⅲ類，采用夯實水泥土樁做地基處理，處理后的地基承載力特征值達(dá)到160kPa，基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。增加1層后，原設(shè)計地基基礎(chǔ)的承載力和地基變形計算均不能滿足使用要求。考慮原場地地質(zhì)條件不太好，且場地已經(jīng)過人工擾動，綜合各方面因素選定由原柱下獨立基礎(chǔ)改為采用柱下十字交叉的條形基礎(chǔ)。新舊基礎(chǔ)采用剛接，即新增的條形基礎(chǔ)肋梁既承擔(dān)剪力也傳遞彎矩，結(jié)構(gòu)的整體性能較好，能很好地協(xié)調(diào)本工程的不均勻沉降。
　　結(jié)束語
　　現(xiàn)代幼兒建筑設(shè)計不但要為幼兒園展開教學(xué)創(chuàng)造良好的條件,更要為幼兒創(chuàng)造一片樂園。建筑師在設(shè)計時應(yīng)運用各種表現(xiàn)手段創(chuàng)造出一個天際輪廓線高低錯落、建筑體形富于變化的幼兒園。幼兒心理學(xué)和教育心理學(xué)研究表明,幼兒對周圍世界的認(rèn)識是通過與周圍環(huán)境的經(jīng)常接觸而促進(jìn)感覺、知覺、注意、記憶、想象、思維、語言等方面發(fā)展的。結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)配合部分網(wǎng)殼可以很好地滿足建筑師的設(shè)計意圖。當(dāng)用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)處理復(fù)雜的屋頂結(jié)構(gòu)形式時,應(yīng)該盡量簡化計算模型,使各構(gòu)件受力明確。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]GB50010-2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.
　　[2]GB50011-2010,建筑抗震設(shè)計規(guī)范.
　　[3]GB50223-2008, 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)
　　[4]GB50367—2006，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范

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