大型商业综合体结构设计探索

摘要：本文结合根据笔者从事建筑结构设计实践经验，以及结合某大型商业综合体结构设计实例，详细地探讨设计商业综合体时可能遇到的设计问题，给出了详细的设计思路，有效地给出商业综合体的设计方案，为设计人员提供了正确的设计指引。

关键词：大型商业综合体；结构设计；无梁楼盖；顶板设计

Abstract: this paper according to the author of the architectural structure design practice experience, and combined with a large commercial complex structure design example, a detailed study design business complex may be met when design, this paper describes the detailed design idea, effectively commercial complexes are given, the design of design personnel to provide the right design guidelines.

Keywords: large commercial complex; Structure design; Flat slab floor; Roof design

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A文章编号：

工程概况

本项目为苏州深国投商业中心为一特大型商业综合体，集商业零售、购物超市于一体。本项目由深国投商场、沃尔玛购物广场、影城及停车场、设备用房等配套设施组成。建筑为地上4层，地下1层，建筑规模为136704.77m2，其中地面以上为商业用房和停车楼，共109844.28m2，地下层为设备房、沃尔玛和部分商业，共26860.49 m2。

商业综合体结构设计思路

2.1结构形式考虑

对于大型商业综合体来说，其一般都设置为独立的3~6 层大体量建筑，而且在结构类型上由于建筑高度等条件而适宜采用框架结构，而不应采用框架剪力墙结构。对于大型商业综合体设计为塔楼的裙房时，当塔楼与裙房之间不能分缝时，可能存在塔楼偏置，裙房尽量采用框架结构，必要时也可考虑框架剪力墙结构。

2.2结构设缝考虑

对于大型商业体的结构设缝问题，鉴于地下室通常作为车库等，所以地下室结构设计时不建议设置永久缝；而对于地上部分结构设置永久缝时也应尽量保证业态完整，避免对步行街产生不利影响；如有可能，应避免形成塔楼重心偏置超过20%的复杂多塔结构。分缝后的结构单元长度宜按照不超过 150 米控制。结构上的设缝考虑还必须根据业态划分，一般可通过把步行街与综合楼、百货楼、娱乐楼分开，步行街再分为二～三段为宜，但实际设缝应结合具体项目确定。对于室外步行街，通过把连接两侧建筑的过街桥两端设置限位滑动支座的方式，使室外步行街与商业综合体断开。单建的室外步行街部分按照规范要求划分结构单元。

2.3超长结构设计考虑

对于大型商业体结构设计来说，其可能会存在超长结构设计问题，对于超长结构设计来说，必须考虑到温差应力问题。项目施工期间的温差应力以及混凝土收缩变形宜通过施工后浇带解决。项目使用期间，结构的温差较小，温度应力对结构的影响不明显，可以通过考虑一半的板面钢筋拉通等措施加以解决，不考虑在混凝土中加纤维、预应力或膨胀剂等措施。

对于大型商业体结构设计，可能会设计有大跨度及大悬挑结构。设计实践表明，室内步行街中庭、室内步行街桥梁跨度约16~20米，结构高度控制在800 高，当普通梁无法满足设计要求时，优选采用单向有粘结预应力混凝土梁，或者与机电配合，在满足业主净空要求的前提下适当增加梁高，原则上不选用纯钢结构。

2.4地下室底板设计考虑

对于大型商业中心其地下室通常作为车库，而考虑到地下室底板抗浮问题，基础底板宜采用下翻柱帽无梁板结构形式，柱帽可根据地质情况等而选取独立柱基础、筏板基础或桩承台，而不宜采用梁板结构。对于无梁板形式的底板结构设计，其计算及配筋按照无梁楼盖设计，柱间不必设置拉梁（或暗梁），同时应当合理确定相关计算参数。

2.5地下室顶板结构设计考虑

对于地下室顶板来说，结合工程实践，其适宜采取大板结构形式。考虑到地下室顶板的板厚必须满足规范规定，因此顶板适宜采用180 mm厚，这样有效地充分发挥厚板的承载力，从而使得整个顶板设计更加经济合理。如果有特殊情况而不能做成大板形式，则顶板板厚可以减薄至120mm，也可以选择其他形式。但有一点值得注意的是，对于大型商业体来说，其一般都设计有超市和商业街等，鉴于超市荷载较大，顶板结构类型适宜选取井字梁布置较为经济。虽然井字梁结构形式施工复杂，并不利于施工，但从众多的工程实践表明，井字梁式其经济性优势明显，所以笔者也建议采用该结构类型。

2.6大空间楼面或屋面结构布置

工程实践表明，对于商业综合体的屋面建议优先采用2700~3000间距单向次梁布置，一般情况普通混凝土梁可以满足要求。当有净空要求或跨度较大时，可考虑采取井字梁结构或单向有粘结预应力梁。

2.7框架梁截面选取

从工程实践设计经验表明，对于6、7 度抗震区 而且8.4 标准柱网综合体设计，其框架梁经济的截面适宜选取300x700mm，以有效地减少箍筋用量。而对于次梁如计算允许则适宜选取250x550 mm，这样可以有效地避免设置构造腰筋。其它情况根据计算选择，梁高应满足建筑设计要求的净空高度。

2.8地下室外墙设计

通常大型商业综合体都会设计有地下车库，以有效地满足顾客的停车问题，为此地下室挡土墙的设计就必不可少。地下室外墙配筋表达方式应采用分离式配筋，根据弯矩包络图配筋。并且地下室外墙分布筋配筋率宜适当提高，分布钢筋间距不宜超过150。除上部结构构造或计算需要外，地下室外墙内不宜设置扶壁柱以及暗梁。地下室底板建议一般不挑出外墙，以有效地减少开挖土方。

本结构特色之处

本工程为多层商业建筑，基本柱网为9.0m X 9.0m。该工程上部采用框架结构，楼面采用井字梁结构体系。根据地质报告本工程采用预应力管桩基础。同时针对业主要求楼面荷载比较高的特点，其荷载采取7.0kN/m2及10 kN/m2，从而框架梁截面采用400X800，次梁采用200X650，尽量提高次梁的高度以减少钢筋用量。对框架柱尽量采用高标号砼以减少柱子截面，减少配筋量。另外，中庭大跨处采用钢与混凝土组合梁结构，有效减轻结构自重，增加建筑使用净高，避免高空支模施工。

设计技术措施

为了今后业主使用方便，结合建筑配置要求，地下结构（车库）均不设永久伸缩缝，但采取以下构造措施和施工措施来减少温度和混凝土收缩对结构的影响：（1）对顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率；（2）顶层加强保温隔热措施；（3）每隔30m～40m间距留出施工后浇带，带宽为800mm～1000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带混凝土宜在两个月后浇灌；（4）采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适量的外加剂；（5）提高每层楼板的构造配筋率；（6）对办公楼采用部分预应力筋。

为解决地下结构防水要求及大体积混凝土收缩问题，在地下结构混凝土中参入一定量的外加剂，以提高混凝土的密实度和在混凝土中建立自应力（压力），以抵抗水泥水化热及其他因素引起的收缩拉力；另外在基础长度每隔30～40m留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带，带宽不小于800mm，后浇带处底板及外墙处采用附加防水层，后浇带混凝土在其两侧混凝土浇灌完毕两个月后再用高一强度等级的混凝土浇灌；

由于本商业中心不设永久缝，采取以下技术措施以减少建筑沉降：（1）适当扩大建筑基础底面积，以减少基底单位面积上的压力；（2）通过设置后浇带，后浇带宜设在车库一侧，后浇带的浇灌时间宜在高层主体结构完工以后；（3）结构设计验算沉降，设计时为了考虑沉降对结构的不利影响，通过加强连接处梁板的配筋等。

鉴于本商业中心的重要性，而设计中存在一些较大跨度板块，因此必须有效地减小板裂缝。本工程设计时着重加强钢筋混凝土大跨度板裂缝的预防措施。根据以往大跨度板易出现角部裂缝的问题，本设计采取以下措施来预防出现裂缝：（1）在大板四角上部的1/4L(L为双向板短边尺寸)范围内，配置附加钢筋网 6@150；（2）对于特大跨板，跨中板顶宜配支座一半的拉通筋；（3）由于大板的阴角部位应力集中，因此两个方向的负筋不宜小于同一方向的2倍；（4）在埋设PVC管的板中，沿管线上方宜配一层6@300 L=300mm的钢筋。

结语

本文结合某大型上商业综合体结构设计实例，提出了可行的设计思路，如对于大型商业体的结构设缝问题考虑以及超长结构设计相关问题，总结了本工程结构设计所采取的成功经验，可为同类工程指导。

参考文献

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