关于某图书馆的结构设计分析

【摘要】图书馆是人类文明的宝库，也是反映一个国家或地区综合实力和文化水平的标志。无论是古代，还是在现代，人们总是把书看做是神圣的东西，而把存放书的建筑看作是神圣的殿堂加以点缀美化.本文作者结合实际案例，对图书馆的结构设计、结构计算及内力分析、采取的结构构造措施、新技术、新材料的应用进行了简单的阐述。

【关键词】大型图书馆 ，结构设计，结构计算

【 abstract 】 library is the treasure house of human civilization, is also reflect a country or region comprehensive strength and cultural level of the sign. In ancient times, or in modern times, people always put the book as the holy things, and for the building as the book is hallowed halls to try to adorn beautification. The author of the actual case, on the library of the structure design, structure calculation and internal force analysis, take the structure structural measures, new technology, new material for the application of simply explained.

【 key words 】 large library, structure design, structure calculation

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

广东青年干部学院钟落潭新校区选址于广州市白云区钟落潭镇障岗村、五龙岗村。用地位于广花平原丘陵岗地，处于低丘陵缓坡和丘间谷地，总体地势南高北低，海拔高程在27.8-79.4米之间（广州城建高程）。

图书馆位于校园中轴线的终点，北面正对整个中央景观区，南侧为保留山体绿化空间，西面为实验实训楼，东面为学生宿舍。

图书馆总建筑面积为57047平方米。该工程由A、B、C三部分组成，其中A区为图书馆部分，平面形状呈半圆形，楼高5层，局部有一层地下室，作密集书库用；B区为图文信息中心及会议中心部分，平面形状呈长方形，楼高5层；C区为景观大钟楼，钟楼总高度48.2米。A、B区在二层通过圆柱连廊连接，在天面部分通过钢构架巧妙地连成一个有机整体。

2结构设计

2.1结构型式

①A区图书馆部分，平面形状呈半圆形，基本柱网为7.5m×7.5m，层高为4.5m，为5层钢筋混凝土框架结构，局部采用剪力墙，中庭光棚和天面大型装饰构架采用钢结构。A区内共设有3道防震缝，缝宽为150mm，因为结构超长，超长部分在适当部位设置800mm宽的后浇带，以减少混凝土收缩压力，同时A区在平面上开洞面积较大，但基本上能满足Ao

2.2主要结构构件材料

钢材：钢筋采用HPB235级，HRB335级和HRB400级；型钢采用国产Q235B及Q345B号钢；预应力钢筋采用1860级钢绞线。

混凝土强度等级：a）柱，1～2层为C35，3层以上为C30。

b）墙，1～2层为C35，3层以上为C30。c）梁板，1～3层为C30，4层以上为C25。d）预应力混凝土采用C40。

③墙砌体材料：本工程围护墙及填充墙均采用轻质陶粒实心砌块。

3结构计算及内力分析

3.1结构计算软件：根据本工程特点采用中国建筑科学研究院《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件》(墙元模型)―SATWE程序进行计算分析，并采用北京迈达斯技术有限公司开发的《建筑结构通用有限元分析与设计软件》MIDAS/GEN Ver6.6.0进行验证校核。

3.2结构计算参数取值

计算振型个数，取振型数18个

周期折减系数，A区图书馆部分和B区图文信息会议部分均取0.8；C区钟楼为纯剪力墙结构，周期不折减。

扭转耦联，分别考虑单、多塔扭转耦联抗震计算。

地震设防烈度7度（0.10g），地震设计分组取第一组

活荷质量折减系数取0.5。

3.3计算结果

计算结果汇总表

从计算得出的结果来看，由于柱网和剪力墙布置较为合理。结构平动周期比较合适，扭转效应影响不大，各层的层间位移角能满足规范的要求，整体受力合理，结构安全可靠。

4采取的结构构造措施

本工程为大型图书馆，师生人流较为密集，为了加强建筑物的抗震性能和整体刚度，构造上采取如下措施：

4.1控制轴压比

严格控制框架柱、剪力墙的轴压比，从而提高结构延性和结构的整体抗震性能。在本图书信息中心工程中，框架柱最大轴压比0.84，剪力墙墙肢最大轴压比为0.27。

4.2局部合理采用剪力墙

因建筑造型需要而使平面不规则，在结构选型时，沿建筑物外周边适当布置剪力墙，对剪力墙的水平及竖向分布钢筋配筋率适当提高，加高外框边梁的截面和加强梁筋构造。

4.3后浇带

由于本工程平面尺寸为142.5m×174.8m，共设了3道150mm宽防震缝，其超长部分采取设置800mm宽后浇带的方法处理，以减少混凝土的收缩应力。

4.4大开洞周边楼板加强

对各层大开洞周边楼板作适当加强，楼板加厚至150mm，配Ф10＠150双层双向通长钢筋。楼面洞边梁的截面和配筋亦作加强，以增加平面刚度和利于水平力的传递，从而减少楼板开洞对结构刚度的削弱。

5新技术、新材料的应用

为了执行国家建筑设计技术经济政策，积极推广建设部推广的建筑技术十大措施，根据本工程的实际情况，采用如下新技术和新材料：

5.1B区五层一会中心大厅为22.5m净跨的大跨度结构，设计采用钢筋混凝土有粘结预应力结构，有效降低梁高，节省空间高度，并能充分发挥预应力筋作用。

5.2竖向钢筋驳接采用埋弧对焊或机械连接，可保证钢筋接头的质量和减少接头的钢筋用量，节约材料，降低成本。

5.3地下室底板、后浇带均采用微膨胀混凝土，以提高混凝土的抗裂性能，达到避免或减少混凝土收缩裂缝的目的。

5.4砌体材料均采用实心（或空心）陶粒混凝土砌块。具有容量轻，绿色环保节能等优点。

6结语

结构体系的优化和设计过程的精益求精，使结构既能满足建筑的平面、立面要求，又能使结构整体受力合理，安全可靠。宏观上，周期、位移值理想，微观上每一构件受力和配筋合理，最终有利于降低工程造价。通过本工程设计实例，笔者认为结构选型，概念设计是关键，只有这样，才能使结构设计达到合理性、安全可靠性、经济性的统一。一些规律性因素的总结，可供同类工程结构设计项目提供参考作用。