泉州首座裝配式公建——泉州圖書館結構設計


來源:同濟設計TJAD(ID: tjad-news)



泉州圖書館是泉州市公共文化中心四大建築之一,位於泉州行政中心軸線中段。作為東亞文化之都泉州的又一地標性建築,泉州圖書館除大氣優美的建築造型和實用的建築功能外,其結構設計中所展現的豐富內容同樣也是集難度,深度於一身。俗話說“結構成就建築之美”,在泉州圖書館的結構設計中,同樣可以看見結構設計師思維的火花



特別值得一提的是,為響應國家和福建省關於推進建築產業現代化和裝配式建築發展的號召,泉州圖書館在設計中對部分梁、板采用了裝配式技術,成為泉州市第一個采用裝配式混凝土結構的公共建築項目。項目在進行的過程中,結構工程師經過不斷的裝配式方案比選及優化,與深化公司的配合調整,以及在施工過程中的全程跟蹤,以保障項目順利完工。


▲ 結構封頂圖



裝配式方案確定


公建類工程功能複雜,存在樓板開洞、懸挑、轉換、弧形梁板等情況,不利於預製範圍的選擇和預製率的達標。樓麵尺寸、布局不盡相同,裝配式設計、製作的工作量較大,另外由於本工程屬於超限高層,部分構件的配筋率較大,需要加強的部位也較多,製約了預製範圍的選擇,並對裝配式的設計施工提出了較高的要求。針對福建省工業化建築相關認定辦法所要求預製裝配式混凝土結構的單體建築預製率應不低於15%,確定如下方案。


▲ 三層梁預製範圍

▲ 三層板預製範圍


▲ 四層梁預製範圍


▲ 四層板預製範圍


結構設計及深化設計



為便於預製構件的加工以及現場施工,在圖紙設計的過程中,梁平麵定位盡量居柱中,通過加大縱筋直徑或局部第二排鋼筋不伸入支座來減少鋼筋數量。對框架柱也可采用並筋形式,其目的均是為了便於鋼筋的排布以及連接。




預製構件工廠製作



本項目預製樓板采用疊合板形式,以單向板為主,局部尚有雙向板。預製梁分別用於次梁和框架梁中,其中次梁與主梁的連接采用牛擔板的形式。整個項目共有約2300塊預製板和約600根預製梁



現場施工


▲ 疊合板堆置


▲ 疊合板吊裝


▲ 疊合梁吊裝


▲ 構件鋪裝


▲ 疊合主次梁牛擔板連接(剪力榫構造)


▲ 疊合梁組合封閉箍及上部縱筋綁紮


▲ 梁柱節點區的錨固


▲ 澆築完成後


其他結構難點


該項目基礎采用衝孔灌注樁+承台+防水底板的形式,上部結構采用框架-剪力牆結構體係。根據結構規則性判斷,該項目存在扭轉不規則、樓板不連續、尺寸突變、構件間斷等超限項,屬於超限高層結構,設計中采用性能化設計,關鍵構件滿足“正截麵中震不屈服,斜截麵中震彈性”的性能水準,並順利通過了抗震超限評審。



根據建築退進效果,四、五層中存在17m的懸挑,設計團隊經過反複斟酌,利用整層作為懸挑桁架並向內延伸,使得懸挑距離與內部距離相當。桁架采用了鋼骨梁弦杆+型鋼腹杆+鋼管砼柱的形式,控製懸挑部位的撓度和應力比,確保結構安全可靠。



 

項目信息



結構類型:超限高層框架-剪力牆結構

建築地點:福建省泉州市

建築麵積: 38458平方米

項目團隊:TJAD四院 教育文體事業部——結構團隊



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