談商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘要：隨著我國(guó)改革開(kāi)放，國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入飛速發(fā)展階段，廣大人民群眾已經(jīng)不止停留在滿足一般衣食住行的要求上，伴隨著新一輪房地產(chǎn)熱潮興起和歸于理性，更多房地產(chǎn)商把目光投入了國(guó)家目前較為開(kāi)放的具有商業(yè)性質(zhì)的大型商業(yè)綜合體產(chǎn)業(yè)上。其中，尤以萬(wàn)達(dá)、華潤(rùn)、世貿(mào)等幾家房地產(chǎn)商開(kāi)發(fā)的商業(yè)綜合體最具有代表性，并形成了很多既能滿足建筑使用功能、立面造型、優(yōu)化空間、節(jié)省工程造價(jià)等方面的“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”。現(xiàn)就本人的一些工程經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合商業(yè)建筑特點(diǎn)與要求、結(jié)構(gòu)布置與荷載、機(jī)電安裝高度與建筑室內(nèi)凈空、土建工程造價(jià)等方面，談?wù)勆虡I(yè)綜合體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：商業(yè)綜合體；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

1.綜述

首先現(xiàn)在我們談的是大型商業(yè)綜合體裙樓結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，不含附帶的如寫(xiě)字樓、酒店、公寓等塔樓及地下人防部分。一般商業(yè)裙樓布置如下：1）地下二層以下主要為車庫(kù)，層高為3.6～3.8m；2）地下一層主要為超市，含部分商鋪及餐飲，層高約6.0～6.5m；3）地上一～三層主要為商鋪及餐飲，層高約5.2～6.0m；4）地上四層主要為冰場(chǎng)，含部分商鋪及餐飲，層高約5.2～6.0m；5）地上五層主要為影院，含部分商鋪及餐飲，層高約5.2～6.0m；6）地上六層主要為餐飲，層高約5.2～6.0m。柱網(wǎng)多為經(jīng)濟(jì)柱網(wǎng)8.4x8.4m或9.0x9.0m，室內(nèi)步行街、中庭及連橋等多為拔掉一根柱，形成16.8～18m大跨度；冰場(chǎng)、影院內(nèi)需要抽柱，形成大空間。

2.地下室底板及頂板

為減少地下室底板的基巖開(kāi)挖量及施工方便，地下室底板采用平板式，需抗浮位置設(shè)置錨桿。底板抗浮水頭在盡可能壓縮地下室層高的前提下得出，抗浮錨桿采取直徑大、高強(qiáng)度、入巖深、間距大的原則計(jì)算布置，既能縮短工期，且有效降低對(duì)底板防水破壞；同時(shí)底板厚度需考慮抗浮錨桿有利影響，具體數(shù)據(jù)可由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得出，由設(shè)計(jì)院優(yōu)化修改。首層多為裙樓嵌固端，故采用梁板式樓蓋。室外區(qū)域多考慮覆土及消防車荷載，結(jié)構(gòu)采用主梁+大板樓蓋，既滿足承載力要求，且降低梁高、造價(jià)及施工難度；另，由于部分項(xiàng)目純地下室范圍較大，且室內(nèi)距離市政接口較遠(yuǎn)，導(dǎo)致排水距離過(guò)長(zhǎng)，覆土較高，結(jié)構(gòu)梁高很難控制，在此，建議采用管溝式（部分降板）處理，局部降板區(qū)域采用無(wú)梁樓蓋，其他區(qū)域同一般室外降板做法，將有效控制結(jié)構(gòu)梁高與機(jī)電總高，進(jìn)而提升負(fù)一層凈高。

3.地下車庫(kù)及商業(yè)

在大量工程數(shù)據(jù)比對(duì)下，由于無(wú)梁樓蓋綜合效益較有梁樓蓋稍好，節(jié)省土方開(kāi)挖量、相對(duì)降低抗浮水頭高度、減少地下室外墻及豎向構(gòu)件用量、減少設(shè)備彎管接頭費(fèi)用、且施工方便并使地下室更美觀，故地下室無(wú)人防和有人防區(qū)均建議采用無(wú)梁樓蓋。但注意，塔樓投影范圍內(nèi)，沉板、大開(kāi)洞、樓梯車道等周邊，及需要墻柱轉(zhuǎn)換等局部位置，仍然需要采用梁板式樓蓋，并符合與建筑機(jī)電配合安裝使用凈高要求。以下附上地下車庫(kù)在8.4mx8.4m柱網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)單元采取無(wú)梁樓蓋、框架梁+大板、以及主次梁三種樓蓋形式的成本對(duì)比以供參考（荷載取值：附加恒載：2.0kPa；主次梁活荷載：4.0kPa；無(wú)梁樓蓋和框架梁+大板活荷載：2.5kPa）。

8.4mX8.4m地下車庫(kù)

方案單位無(wú)梁樓蓋框架梁+大板主次梁

鋼筋用量kg/m220.127.521.2

鋼筋單價(jià)元/kg5.85.85.8

鋼筋總價(jià)元/m2116.6159.5123.0

砼用量m3/m20.210.230.22

砼單價(jià)元/m3430.00430.00430.00

砼總價(jià)元/m290.398.994.6

樓蓋鋼砼造價(jià)元/m2206.9258.4217.6

分析：從上表可見(jiàn)，經(jīng)濟(jì)成本從低到高依次為（1）無(wú)梁樓蓋（2）主次梁（3）框架梁+大板。

4.超市

由于很多商業(yè)項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)期招商還沒(méi)洽談確定，致使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)只能按甲方預(yù)期布置考慮荷載，如賣場(chǎng)活載取值7.0kN/m2，鮮活區(qū)、雜貨區(qū)、糧油區(qū)活載取值10.0kN/m2，倉(cāng)庫(kù)活載取值15.0kN/m2，卸貨區(qū)活載取值20.0kN/m2等。其中卸貨區(qū)受貨車車道限制一般不會(huì)修改，倉(cāng)庫(kù)一般位于商業(yè)價(jià)值較低位置，商家一般也不會(huì)有異議，主要分歧一般出現(xiàn)在賣場(chǎng)與鮮活區(qū)、雜貨區(qū)、糧油區(qū)的布置，對(duì)此，建議結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在甲方與商家之間未確認(rèn)建筑最終平面布置前，超市除倉(cāng)庫(kù)及卸貨區(qū)外統(tǒng)一按活載取值10.0kN/m2將是最切實(shí)、保守、有效的做法，既保證結(jié)構(gòu)承載能力，同時(shí)保護(hù)甲方避免加固改造增加費(fèi)用。

5.影院及冰場(chǎng)

由于建筑使用功能要求，影院及冰場(chǎng)均需要大空間，不允許室內(nèi)出現(xiàn)柱子。為此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)均把室內(nèi)柱子抽掉，保留影院及冰場(chǎng)邊線上柱子，且盡量布置規(guī)整，以方便非常規(guī)結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)與施工，同時(shí)盡量與建筑和甲方協(xié)商，盡量把設(shè)備移離影院及冰場(chǎng)頂，并希望不要做成屋頂花園（即不覆土），甚至作為不上人屋面。在此前提下，提出兩個(gè)較常見(jiàn)方案以供參考：A.采取單向鋼梁形式，邊柱及邊梁仍為鋼筋混凝土，鋼梁沿短向單向布置，間距按荷載及梁高優(yōu)化設(shè)計(jì)，建議按組合樓板控制鋼梁高度，必要時(shí)可考慮影院及冰場(chǎng)頂高于其他屋面以抬升室內(nèi)凈高。B.采取預(yù)應(yīng)力空心樓板，此方案從造價(jià)和梁高考慮，均介乎于鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)方案之間，且機(jī)電管線可從樓板間解決，更有效保證影院及冰場(chǎng)凈高要求，同時(shí)，預(yù)應(yīng)力空心樓板現(xiàn)多為外包專業(yè)公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工，服務(wù)將更專業(yè)更到位，已在不少地方不斷普及。

6.商業(yè)中庭

商業(yè)中庭作為整個(gè)商業(yè)裙樓重要的垂直交通、突出室內(nèi)空間及提升商業(yè)檔次的主要載體，一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將面臨兩種情況：第一，在中庭走道上不會(huì)出現(xiàn)柱子，即結(jié)構(gòu)需懸挑4～6m承載，且按現(xiàn)在趨勢(shì)，在建筑越來(lái)越高的要求下，此懸挑距離也變得越來(lái)越大，且很多需同時(shí)作為自動(dòng)扶梯的支撐梁，致使懸挑梁高很難控制下來(lái)，為此，在滿足結(jié)構(gòu)合理受力情況下，適當(dāng)加入預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和變截面梁將是很直截了當(dāng)?shù)姆绞健５诙型ミB橋也是抽柱大跨度的難點(diǎn)，由于目前很多商業(yè)綜合體在連橋位置設(shè)置不少增色的布置，且考慮餐飲或商場(chǎng)活動(dòng)時(shí)人流聚集，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)此處荷載很多不比室內(nèi)商鋪要小，作為抽柱后形成18m左右的大跨度，現(xiàn)在主要的較好的方案建議采用單向鋼梁形式，既能滿足承載力要求，又能在中庭連橋防火分區(qū)交界處設(shè)置防火卷簾處預(yù)留更多凈高，避免在此位置出現(xiàn)天花最矮處。

7.結(jié)語(yǔ)

最后，考慮到商業(yè)綜合體要求的施工工期短，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮施工方便、縮短工期的要求。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)以普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，一般不采用鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土柱。特殊部位由于跨度大、荷載重，用普通混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法解決時(shí)，才可采用其他結(jié)構(gòu)形式。