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1大型公共建筑的設計理念

隨著我國經濟的高速發展，我國的能源和資源壓力日益增大，為了解決這一問題，國家大力倡導“環保節約”的理念。而大型公共建筑的建設作為政府服務人民的具體落實，其在建設過程中必須最大限度地減少資源的浪費，從而落實我國政府的相關號召，為我國社會主義事業的發展作出貢獻。由于大型公共建筑是一種公共型建筑，其還必須具備足夠的觀賞性。比如許多地區的劇院、體育館等大型公共建筑其外形十分有特色，觀賞性較強，逐漸成為當地的地標性建筑，成為其所在城市的標簽，提升城市的知名度。此外，大型公共建筑的最終目的是要服務民眾的，因此，在進行大型公共建筑的設計時，應從實際功能需求的角度考慮出發，保證建筑能充分發揮其功能，具有足夠的實用性，以此來滿足人民群眾公共活動的實際需求。

2大型公共建筑的結構設計要點解析

2.1基礎結構的設計

大型公共建筑由于其面積較大，因此對其地基的結構形式有較高要求。在設計前，需要對其地基礎部分的地質條件進行勘測，比如看其土層為黏性土還是粉土。確定好基礎部分的地質條件之后，還需要采取一定的抗浮措施。比如可通過增加埋深、增加多層部分的自重等措施來抗浮?；A結構的設計還要防止不均勻沉降的出現，可通過復合地基、沉降后澆帶以及減小荷載等方式來進行。

2.2承重結構的設計

大型公共建筑如體育館、健身中心等，其空間結構十分復雜，受力分析也較為困難，若是對承重結構的設計存在問題，則很容易出現安全事故。因此，在設計時，一定要保證重要承重構件具有足夠的彈性，這樣在遇見如地震等突發情況時，整個結構還能處于彈性狀態，這可大大提升大型公共建筑的安全性。在實際設計過程中，還要考慮到建筑上部的屋蓋和底部的混凝土的協同作用，建立相應的整體模型進行分析和計算。協同作用是指大型公共建筑的混凝土和上部網架之間存在一定聯系，即混凝土對網架或膜結構的變形和受力起到一定的“幫助”作用。在實際設計中，要協同好兩者之間的關系，使得混凝土發揮承載作用，可在保留傳統網架結構的同時，將其桿件和空心球節點安裝構造來進行處理，從而來降低用鋼量；而且還要使得面板的外伸鋼筋與底部混凝土形成一個整體，依靠內力的傳遞來達到共同變形，從而實現兩者之間的協同作用。具體來說，需要將整體模型中大型公共建筑上部網架結構支座的反力荷載作用到建筑下部的混凝土結構柱頂部分，然后利用相關軟件來計算大型公共建筑底部的混凝土結構并反復校檢，同時還要進行中震彈性驗算，一般采用forten軟件結合SAP2000軟件來進行計算。在體育館的整個混凝土框架結構中，看臺部分占有很大比重，看臺的框架柱以及斜梁是主結構的抗側力構件，而整個大型公共建筑的布置會使得結構的剛度中心稍微偏移。在實際設計過程中，可通過在支撐建筑上部網結構的框架柱柱頂和中間位置設置多道聯系環梁等方式來降低看臺柱的計算長度，以此來最大限度地減小結構剛度中心位置偏移帶來的影響，提升整個結構的剛度。

2.3后張預應力混凝土梁的設計

在一些較為特殊的大型公共建筑設計中，往往要考慮其實際使用情況。比如體育館經常會有跳動，而若此區域梁的跨度較大，則很可能會引起較為強烈的豎向振動。根據我國《城市人行天橋與人行地道技術規范》中的有關規定，為了消除人們的不安全感、避免共振的發生，建筑結構的豎向自振頻率應當大于3Hz。此外，體育館的訓練廳等區域上空的大跨度混凝土應當施加預應力，要均勻布置預應力梁。預應力筋的張拉系統應當在0.76左右，其直徑應當在15.54mm左右。在設計時還應當注意，要根據計算結果的不同對建筑的不同部位進行預應力分類，控制預應力梁的撓度和裂縫，以此來保證結構的安全。

2.4建筑頂部的設計

2.4.1計算模型的設置

在進行建筑頂部的設計前，需要設置相關的計算模型。一般來說，要對大型公共建筑的頂部進行單獨計算，頂部與下部混凝土的框架連接則要進行建模計算，這在前面已經詳細分析過?？傊鶕嬎隳Ｐ蛠韺φ麄€建筑頂部的整體協同工作進行分析。

2.4.2荷載分析

在分析大型公共建筑頂部的荷載作用時，應當綜合考慮風荷載、恒荷載、活荷載以及地震荷載的作用。比如計算活荷載LL、恒荷載DL（包含半跨作用的活荷載LL2）、溫度荷載（±15℃）、風荷載和雪荷載等多種組合工況；若是建筑處于多地震帶，則還應當考慮雙向地震作用Exy、水平地震作用Ey、Ex和豎向地震作用EZ等多種作用的組合工況。

2.4.3次結構的設計

建筑頂部的支架結構主要包括天窗支架結構、天溝支架結構等。而從實際情況來看，由于大型公共建筑的頂部支架與外界環境的接觸較多，其很容易受到外界溫度的影響，以致出現漏水或天溝拉裂等情況。檁條的結構主要蜂窩式結構、實腹式結構等，其中應用最為廣泛就是實腹式結構。在實際設計過程中，還要考慮到實際局部風荷載系數，進行局部的加強，以保證結構的問題。

2.5抗震結構的設計

抗震結構作為結構設計的一部分，其直接影響著整個建筑的安全。目前來看，鋼結構是最常用的抗震建筑材料，因為其很容易形成大構件，這可以提升建筑的整體性，提升建筑的抗震性能。而若鋼材料的強度較高，但發生地震時，其可以承受較大的能量，只發生變形而很難出現斷裂等情況。在進行抗震結構的設計時要應當要注意避免出現不連續等情況，因為這可能會導致應力過于集中，從而影響建筑的抗震性能。尤其要注意剪力墻、梁和柱的接頭等位置，這些位置若不牢固，則會使得作用力的傳接不夠順暢，從而對整個建筑的抗震性能造成不良影響。

3結語

大型公共建筑主要用途是公共服務，其結構設計的好壞直接影響著使用的舒適度，因此十分有必要對其設計要點進行探討。大型公共建筑在設計時必須遵循實用性、經濟性、節約性以及美觀性等原則。本文從大型公共建筑建設規模的確立、基礎結構的設計、承重結構的設計、后張預應力混凝土墻的設計、建筑頂部的設計以及圍護系統的設計等多個方面進行了分析，希望對相關設計人員有所啟示，從而提升我國大型公共建筑結構設計水平。

作者：蘇蔚蔚單位：云南省設計院集團