蘇州中環(huán)婦產(chǎn)科醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

林良耀

摘要：本文針對(duì)醫(yī)療建筑項(xiàng)目的特點(diǎn)，簡(jiǎn)要分析醫(yī)療建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路和做法。

關(guān)鍵詞：平面不規(guī)則；大跨度框架；穿層柱

一、院區(qū)工程概況

本項(xiàng)目位于蘇州主城區(qū)東部。根據(jù)控制性詳細(xì)規(guī)劃劃定的項(xiàng)目初步用地紅線(xiàn)范圍，本項(xiàng)目位于星華街以西，西洛巷以北地塊。基地南側(cè)為高層住宅，西側(cè)和北側(cè)為相鄰地塊宿舍建筑。

本工程設(shè)計(jì)按照二級(jí)甲等綜合醫(yī)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，總床位數(shù)為600床，日門(mén)診量為3000人/日。項(xiàng)目總用地面積38075m2，總建筑面積164200m2（含地下50000m2），設(shè)計(jì)采用半集中式的醫(yī)院布局方式，將門(mén)診、保健、醫(yī)技、綜合住院、VIP門(mén)診、VIP住院、康復(fù)中心幾大功能通過(guò)環(huán)形醫(yī)療主街連通形成院落式建筑布局。

在建筑材料選用上，采用較高的混凝土強(qiáng)度（C50）和高強(qiáng)鋼筋（HRB400），減小梁柱截面，增加建筑使用空間，使建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)經(jīng)濟(jì)。

入口大雨篷采用輕鋼結(jié)構(gòu)，能滿(mǎn)足建筑造型要求，也符合綠色建筑設(shè)計(jì)采用可回收建筑材料的要求。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）工程概況

本工程為蘇州中環(huán)婦幼保健醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目，病房樓為地下二層，地上十六層，結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)；門(mén)診樓、康復(fù)中心為地下二層，地上五層，急診醫(yī)技樓為地下二層，地上四層，結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

（二）建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限50年，安全等級(jí)一級(jí)

（三）抗震設(shè)防的有關(guān)參數(shù)

本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類(lèi)別III類(lèi)，場(chǎng)地特征周期為0.45s，結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05，因本工程為重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)（乙類(lèi)）建筑，按提高一度（即8度）采取抗震措施。病房樓及地下室框架及剪力墻抗震等級(jí)為一級(jí)。門(mén)診、急診醫(yī)技樓、康復(fù)中心框架抗震等級(jí)為二級(jí)，其中門(mén)診大廳抗震措施一級(jí)。

（四）設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)要求

1.荷載

（1）屋面及樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）：診室，辦公：2.0配電房：10.0；血庫(kù)，檔案，病案，書(shū)庫(kù)等：5.0密集柜檔案庫(kù)：12.0多功能廳：3.0口腔科、手術(shù)室：3.0電梯機(jī)房：7.0強(qiáng)弱電間：8.0樓梯間、電梯廳：3.5上人（不上人屋面）：2.0（0.5）計(jì)算機(jī)：5.0放射機(jī)房10.0消毒室：6.0庫(kù)房（含藥庫(kù)、血庫(kù)）：5.0有分隔的蹲廁衛(wèi)生間：8.0。

2.結(jié)構(gòu)選型

2.1地基基礎(chǔ)

本工程基礎(chǔ)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告采用預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ)，門(mén)診醫(yī)技樓采用500mm預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ)，以7-2層粉土夾粉質(zhì)粘土作為樁端持力層，樁長(zhǎng)28m，樁間距為2m，樁端進(jìn)入持力層≥2m。單樁承載力抗壓特征值為1400KN。

純地下室部分采用500mm預(yù)制方樁，以6-2層粉質(zhì)粘土作為樁端持力層，樁長(zhǎng)28m，樁間距為2m，樁端進(jìn)入持力層≥2m。單樁承載力抗拔特征值為750KN。

病房樓采用600mm預(yù)應(yīng)力砼管樁，以8-2層粘土作為樁端持力層，樁長(zhǎng)45m，樁間距為2.4m，樁端進(jìn)入持力層≥2m。單樁承載力抗壓特征值為3000KN。

2.2抗側(cè)力體系

病房樓地下二層，地上十六層，結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)；門(mén)診樓、康復(fù)中心為地下二層，地上五層，急診醫(yī)技樓為地下二層，地上四層結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

2.3屋蓋及樓蓋結(jié)構(gòu)

本工程采用鋼筋混凝土梁板體系。

2.4變形縫設(shè)置

本工程體型復(fù)雜，在地面以上通過(guò)設(shè)置抗震縫將結(jié)構(gòu)劃分為相對(duì)較規(guī)則的幾個(gè)結(jié)構(gòu)單元，以減少溫度和混凝土收縮對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。

地下室設(shè)置普通后澆帶與沉降后澆帶，并采用補(bǔ)償收縮混凝土澆筑，不設(shè)沉降縫與永久性溫度縫。

2.5結(jié)構(gòu)分析

（1）整體分析

本工程使用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PK.PMCAD工程部編制的結(jié)構(gòu)分析程序《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWE》（V3.2版）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。分析中考慮上部結(jié)構(gòu)與地下室作為一個(gè)整體，上部結(jié)構(gòu)的嵌固點(diǎn)位于±0.000，風(fēng)荷載按兩個(gè)主軸方向作用。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)難點(diǎn)

門(mén)診大廳洞口尺寸16mX28m，四層通高，且存在樓板局部不連續(xù)，故本單體考慮偶然偏心的規(guī)定水平地震力下扭轉(zhuǎn)位移比控制在1.2以?xún)?nèi)，按一般不規(guī)則建筑考慮。

急診醫(yī)技樓四層會(huì)議廳兩層通高，開(kāi)洞尺寸16.2mX32.4m，會(huì)議室屋頂標(biāo)高20.4m，與主屋面標(biāo)高18.000m高差2.4m。屋頂平面中主梁尺寸400X1400、350X1200，次梁250X700，構(gòu)件配筋合理，其中主梁上翻，梁頂標(biāo)高21.000m。

3.1針對(duì)各單體的不規(guī)則情況，采取以下抗震措施

針對(duì)裙房開(kāi)洞薄弱處，開(kāi)洞周邊現(xiàn)澆板板厚采用150厚，配筋率按0.25%加強(qiáng)，周邊框架梁設(shè)置抗扭縱筋和箍筋，梁全長(zhǎng)箍筋間距100mm，直徑不小于12mm并采用四肢箍；抗扭鋼筋間距100，直徑不小于16mm。

針對(duì)個(gè)別穿層柱，采取以下抗震措施：穿層柱采用井字復(fù)合箍箍筋直徑不小于12mm，肢距不大于150mm。穿層柱相鄰的上下層樓板適當(dāng)加厚，配筋適當(dāng)加強(qiáng)。

嚴(yán)格控制豎向構(gòu)件的軸壓比，從而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)療建筑的特點(diǎn)是建筑功能復(fù)雜，應(yīng)該注意各功能準(zhǔn)確的荷載取值。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，一般醫(yī)療建筑建筑平面開(kāi)洞較多，經(jīng)常出現(xiàn)凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)情況，應(yīng)注意不規(guī)則項(xiàng)的判別。門(mén)診大廳通常會(huì)出現(xiàn)大跨度結(jié)構(gòu)的共享大屋蓋，可采用網(wǎng)架屋蓋或者混凝土屋蓋，此時(shí)通常伴隨著穿層柱的出現(xiàn)，應(yīng)采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[2]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用于分析朱炳寅中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[3]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010（2016年版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[4]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)用與分析朱炳寅中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

（作者單位：浙江省現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）