安 鴻 飛
(鄭州市建筑設計院,河南 鄭州 450000)
大型城市綜合體抗震設防類別的分析
安 鴻 飛
(鄭州市建筑設計院,河南 鄭州 450000)
通過分析大型城市綜合體的發展趨勢,對大型城市綜合體抗震設防分類的重要性進行了論述,依據相關理論,并結合具體的工程實例,詳細講解了商業綜合體的抗震設防分類標準,以合理確定建筑的抗震及構造措施。
商業綜合體,抗震,結構,類別
城市綜合體是一種功能高度集合的城市建筑群,包含了零售百貨、商務休閑、娛樂辦公、酒店餐飲、公寓住宅等五大核心功能,因基本具備了人們在現代化城市中的生活需求,所以這種建筑群也被很多人稱為“城中之城”。根據數據統計顯示,全國一線、二線城市,近五年時間新增城市綜合體總量超過1.8億m2,越來越多的城市在優勢地段和區域建設了城市綜合體,而且城市綜合體逐漸成為一個城市的地標建筑和名片。比如萬達集團就提出“一座萬達廣場,一個城市中心”的口號,可見城市綜合體建筑群在一座城市中的作用。
我國是個地震災害多發的國家,2008年5月12日四川汶川地區發生的特大地震,造成我國重大的人員傷亡和財產損失,所以我國新建、改建、擴建的建筑工程,其抗震設計均要滿足國標GB 50011—2010建筑抗震設計規范中的相關要求,而建筑物的抗震設防類別的劃分是結構設計的第一要素,如果劃分錯誤,整個建筑物的結構抗震設計依據將一錯到底,造成重大設計失誤。根據GB 50223—2008建筑工程抗震設防分類標準中的相關規定要求,建筑工程分為四個抗震設防類別:特殊設防類(甲類)、重點設防類(乙類)、標準設防類(丙類)、適度設防類(丁類)。設計者首先根據建筑的使用功能(功能失效后人員傷亡大小,對社會、經濟、抗震救災影響以及震后恢復的難易程度等)來劃分抗震設防類別,對于有特殊功能要求的房屋,可要求建設單位對房屋的重要性(尤其是在其相關行業或領域的重要性)作出判別。最后根據建筑物所在地區的抗震設防烈度、設計基本地震加速度值、地震分組、場地類別等確定建筑物的抗震措施,對結構設計十分重要,是建筑結構抗震設計的基石。
建筑物的結構計算可分區段、分部位、分構件進行抗震設防分類,在較大的建筑群中,不同區段的重要性及使用功能有顯著不同,應區別對待,比如商業綜合體,下部為大型商業,人流比較密集,上部為公寓或者辦公區域,各自有自己的消防出口,人流不相互交叉,可只提高下部商業重要區段的抗震設防類別(重點設防類),而對上部辦公或者公寓區段不提高(標準設防類)。所以規范中的規定既兼顧了經濟成本,又兼顧了安全。
大體量的商業建筑對結構設計造成一定的困難,尤其是結構抗震設計,所以結構設計中常常把大體量的建筑用防震縫分割成各個單獨的小體量建筑,單體建筑單獨結構設計計算,但是《分類標準》第3.0.1條中將“由防震縫分開的結構單元”作為確定區段的標準之一,使不少設計人員把這里的“一個區段”誤以為就是一個結構單元,把有防震縫分開的結構單元各自單獨劃分為標準設防類,造成結構抗震設防分類錯誤。這里的“一個區段”應該指的是具有同一建筑功能的相關范圍,而不是簡單的、人為的結構劃分,考察的是人員密集程度,與建筑功能分區及不同區段出口設置有關,而與結構是否分縫無直接關系(只有當防震縫兩側的結構單元被不同建筑功能分隔時,由防震縫分隔的結構單元才碰巧與建筑分隔一致)[1]。
這樣可能會使設計人員對各個單體以及整個建筑群的抗震設防類別的劃分造成困惑,下面將通過工程實例對大型城市綜合體的抗震設防類別的劃分進行分析,寄希望對設計人員有參考、幫助。
4.1 項目簡介
本項目名稱為河南省長葛市宇龍商業廣場(南區),建設地點位于長葛市建設路以西,長社路以北,抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.10g,地上26層,地下2層;1層~5層為娛樂及百貨綜合樓,1號,2號主樓5層~26層為公寓。本項目總建筑面積為71 984.96 m2,商業建筑面積為44 098.27 m2,1號公寓建筑面積為13 907.24 m2,2號公寓建筑面積為13 979.45 m2。1號,2號公寓主樓建筑高度為88.70 m,5層商業建筑高度為26.20 m,本項目商業平面分為6個防火分區,各個防火分區之間通過防火門或者防火卷簾進行分割,各個防火分區之間用變形縫,把整個商業平面分隔成6個結構單元。項目效果圖及平面圖見圖1,圖2。

4.2 分析及結論
《分類標準》中6.0.5條這樣規定,人流密集的大型的多層商場(條文解釋中把一個區段的人流5 000人,換算建筑面積約為17 000 m2或者營業面積約為7 000 m2定義為人流密集型)抗震設防類別應劃為重點設防類。本工程商業部分顯然符合人流密集(商業建筑面積大于17 000 m2)這個條件,抗震設防類別為重點設防類,確定地震作用采用7度設防標準,抗震措施采用8度設防標準,1號,2號公寓主樓5層以上采用標準設防類。 但是本工程又根據結構設計需要分隔成6塊不同的結構單元,1號,2號公寓兩棟高層和4個多層,公寓為框架—剪力墻核心筒結構,多層為框架結構,各自商業建筑面積均小于17 000 m2,以各個結構單元計算的話,是否都可以劃分為標準設防類,這樣既能降低計算難度,又能節約建筑資源。

對于商業建筑,主要把握的就是功能是否一致,人流是否密集。本項目根據結構計算需要(規避大底盤、多塔結構)用結構縫把平面分為六個結構單元,但是各個結構單元5層以下均為商業,功能一致,人流密集這種情況不會因為結構設縫或者增加結構單元而消失,人流比較大,對疏散造成一定的難度,當地震來臨時,建筑物地震破壞造成的人員傷亡很大、社會負面影響大,在這里“大型商業綜合體”是產生人流密集的條件,只有通過建筑手段,比如用墻體把各個防火區之間分開,人員疏散相互獨立,不相互交叉,對密集的人流進行合理分隔和疏導,使每一防火分區為一個獨立的區段,使之不滿足大型商場的要求,不會出現“人流密集”現象,從而無需按重點設防類進行抗震設防,本項目顯然不符合這種情況。
隨著城市規模的不斷擴大,大型商業綜合體建筑越來越多,平面造型以及功能分隔越來越復雜,所以結構設計人員需要在充分了解建筑物的功能和重要性的基礎上,準確、合理的把握大型商業綜合體抗震設防分類標準,確定建筑的抗震以及構造措施。本文采用理論分析+實例分析的模式詳細講解商業綜合體的抗震設防分類標準,可為同行在設計中借鑒參考。
[1] GB 50011—2010,建筑抗震設計規范應用與分析[S].
[2] GB 50011—2010,建筑抗震設計規范[S].
[3] GB 50223—2008,建筑工程抗震設防分類標準[S].
[4] GB 50010—2010,混凝土結構設計規范[S].
Analysis on seismic fortification category of large city complexes
An Hongfei
(ZhengzhouArchitecturalDesignInstitute,Zhengzhou450000,China)
Through the analysis on development trend of large city complexes, this paper discussed the importance of large city complexes seismic fortification classification, according to the related theory and combining with the specific engineering examples, explained in detail the seismic fortification classification criteria of commercial complex, to reasonably determine the seismic and structural measures of building.
commercial complex, seismic, structure, category
2015-01-04
安鴻飛(1982- ),男,工程師
1009-6825(2015)08-0050-02
TU352
A