岳西酒店混凝土大懸挑結構設計概述

李艷

摘 要 通過對岳西紫薇山莊住宅小區酒店大懸挑結構進行受力分析和優化設計，考慮建筑造型，結合結構選型和材料選用的對比分析，采用拉、壓斜桿，把上、下層懸挑梁連成一體，形成空間整體大跨度混凝土懸挑桁架結構，解決了鋼筋混凝土大懸挑梁的承載力和變形問題。

關鍵詞 大懸挑結構;優化設計;拉、壓斜桿

隨著經濟的發展、新材料、新技術的不斷出現，人們對建筑物的美觀和功能要求越來越高，各種平面和立面不規則的建筑物越來越多，給結構設計工程師們提出了許多新的問題，對新材料及新結構形式的科學應用提出了更高的要求，以滿足建筑師們的奇思妙想。在這些標新立異建筑中，大懸挑結構經常被采用。懸挑梁在整個結構體系中具有特殊性，一旦出現質量問題，將對整棟建筑物構成極大的安全隱患。因此，懸挑結構設計受力的合理性、設計安全儲備的控制、施工質量的把握對建筑物的安全都很重要。

本文結合紫薇山莊住宅小區酒店大懸挑結構設計實踐，討論大懸挑結構設計在實際工程中的應用。

1工程概況

本項目為高層酒店，主體結構采用框架-剪力墻結構;地上12層，地下1層;建筑高度為47.500m。建筑平面為橢圓形，典型建筑平面見圖1，使用功能較多，房屋立面造型見圖2。主樓采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系。框架柱主要為直徑 750mm的圓柱，部分柱的直徑為950mm。根據建筑的功能及抗震需要考慮，在平面的樓電梯位置設置集中剪力墻，中部兩個電梯芯筒位置也布置部分剪力墻共同作為主要抗側力構件。為了室內建筑效果，主次梁合理分布、錯落有致，為后期裝飾裝修留下空間;同時兼顧到其建筑立面效果，為滿足其強烈的形體變化和虛實對比的需要，4～6層北側入口處存在局部大懸挑區域[1]。

該工程結構設計安全等級為二級，抗震設防烈度為六度，基本地震加速度為0.05g ，抗震設防類別為丙類，設計地震分組為第一組。場地土地類別為Ⅱ類，基本風壓為0.40kPa，地面粗糙度為B類。

2結構方案的確定

在設計過程中選用何種方法直接影響后期施工難度，所以設計時應該綜合考慮多方面的因素，包括造價、施工等各方面，對于該工程普通鋼筋混凝土現澆樓蓋來說，有三種方法可以實現該工程的大懸挑要求，這三種方法也在該工程中得到了有機的結合及使用。

方法一：采用普通鋼筋混凝土懸挑梁，截面高度直接按強度和剛度需要計算所得。但此方法常受到建筑立面制約，懸挑梁高度有一定限制，對于懸挑跨度和荷載均不太大時可以采納，其優點是設計簡單，施工方便。本工程中懸挑區域的最長懸挑長度有11.500m，如果采用普通鋼筋混凝土結構實現這一大懸挑要求，挑梁截面高度勢必會影響建筑物內部空間。由于層高限制，該區域梁高不能超過800mm，同時由于懸挑跨度過大，懸挑長度大，混凝土懸挑梁自身剛度小，在荷載作用下變形大，無法滿足大懸挑要求。故該方法不適用于本工程。

方法二：采用型鋼混凝土梁，即在普通鋼筋混凝土梁截面內加入型鋼，其抗彎承載力比相同截面鋼筋混凝土構件要高出1倍以上。

而且依靠所配置鋼骨的腹板承受剪力，其抗剪承載力也大幅提高，因此可有效減小構件的截面尺寸。對于較大懸挑距離的懸挑梁可采用此法，此法優點是梁承載力高、剛度大、變形小。但本工程規模小，選用型鋼混凝土懸挑梁或預應力混凝土懸挑結構施工專業化要求高，并且將大幅度增加工程造價;

方法三：混凝土懸挑桁架自身剛度大，在荷載作用下變形小，能夠實現本工程大懸挑的效果，且施工專業化要求低。我們利用建筑平面，懸挑部分有磚墻分隔處布置成拉、壓斜桿，把上、下層懸挑梁連成一體，形成懸挑的鋼筋混凝土桁架，實現大懸挑的可能。對于多層懸挑結構，采用桁架形成整體懸挑結構是一個比較好的解決方法，這種方法充分利用建筑使用功能，造價增加甚微，但可理想地實現建筑立面效果，可謂性價比高的結構形式。最終通過優化，其中拉、壓桿縱筋配筋率最大僅為2.4%，鋼筋混凝土墻單向鋼筋配筋率僅為0.38%-0.68%。從而有效地控制了構件的配筋率均在經濟配筋率范圍之內，對造價不會造成太多的增加。

3結束語

本工程中將懸挑部分有磚墻分隔處布置成鋼筋混凝土墻或拉、壓斜桿，把上、下層懸挑梁連成一體，形成大跨度懸挑的鋼筋混凝土桁架結構體系，具有足夠剛度和抗彎、抗剪承載力。實現了大懸挑的可能，這種方法充分利用建筑使用功能，造價增加甚微，但可理想地實現建筑立面效果，可謂性價比高的結構形式。

參考文獻

[1] 王文棟，混凝土結構構造手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2003：202.