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建筑工程项目管理软件

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结构案列赏析:湖北省图书馆新馆结构设计

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项目概况

总建筑面积为10万m2,其中地上为8层,地下1层,局部地下2层;建筑高度41.4m,平面长度171m,宽度81m。是我国规模最大的省级公共图书馆;其造型以“楚天鹤舞、智海翔云”立意,属大体量、结构复杂的高层建筑;结构形式是以钢筋混凝土框架结构为主的混合框架结构,采用不同类型的结构转换和楼盖形式;


工程主体结构形式以钢筋混凝土框架结构为主,局部大跨度、大空间处采用钢结构和钢骨混凝土结构的混合框架结构。


框架梁采用宽扁梁截面形式,东、西中庭屋盖为实腹式H型钢梁结构;中部中庭钢结构屋盖呈斜平面椭圆状,南高北低布置。对柱网上密下疏的部位,设置大梁和桁架等转换构件对其进行转换。

 

 

结构主要特点:结构转换多;楼板开洞大(见结构平面图);阶梯状退层结构(见结构剖面图);结构跨度大;节点类型多。

 

地下部分为车库、设备用房和密集书库;地上部分为阅览、报告厅、展览厅、藏书、办公等用房,层1设有一个600人大空间报告厅;建筑中部由西至东共设置3个中庭,由层1贯通至屋顶。
南立面凹入式主入口门庭处开口长度最大为56.7m,内收进深24m,高度约为28m;西南角因在层1,2抽柱,形成上部大悬臂结构;东西立面从下至上由北向南呈阶梯形退台。

 

 

 

                                                            结构平面图

 

                                                        ‍

                                                          结构剖面图

 

 

结构设计难点处理




 

楼盖设计
结合不同区域的使用功能、楼面使用荷载要求和不同的结构类型,采用了多种楼盖形式:现浇厚板、普通现浇梁板楼盖、GR模壳钢筋混凝土双向密肋楼盖(本工程中应用最广泛)、钢筋桁架楼层板组合楼盖(见下图)。

钢筋桁架楼板

 

600人报告厅结构设计
报告厅设在层1,高度跨2层空间,上部为8.1m×8.1m的小柱网结构。为实现报告厅的大空间效果,上部7个结构柱不能直接落在基础上,而需要对7个结构柱进行结构转换(见以下俩图)。


结构转换运用了抬轿的原理,沿纵横向分别设置转换梁形成空间的结构转换体系。转换梁均采用钢骨混凝土梁,支承转换梁的柱采用钢骨混凝土柱。双向密肋楼盖提供了较大的楼面刚度,有利于主、次转换梁共同协调工作。
 

 

报告厅平面图

 

 

                                  

 转换梁平面布置

 

悬臂结构转换

 

在西南角下沉式广场处受建筑立面造型的限制,上部结构柱在层3以下不能直接落至基础上,形成了上部结构大悬挑

 的状况,图上斜线部分表示上部层3~8外悬挑范围,悬挑跨度分别为10.162,8.645和7.381m


 

 

 

‍                                        层3悬挑桁架平面


悬挑桁架共设置了3榀(见以下两图),桁架高度跨层3,4两层层高,总高度9.6m,3榀桁架之间采用钢筋混凝土梁进行横向连接。桁架弦杆采用钢骨混凝土截面形式,腹杆为实腹式H型钢。
 

                                                          ‍桁架剖面图

‍                                           悬挑桁架局部模型

南立面凹入式主入口门庭上部结构转换
1)
在南侧主入口立面处以平滑内凹的手法形成大开敞门庭(见下图),门庭处开口长度最大为56.7m,内收进深24m,水平投影面积达到815m2,在层6楼面处需设置转换层进行过渡。


 

 

湖北省图书馆门庭效果图

2) 转换结构采用层间桁架,桁架下弦离地高度达到27m,属于高位转换(图11)。转换层结构最大跨度位于轴B上轴10~15之间,达到40.5m,轴B外悬挑长度约为7.576m。采用自重较轻的钢结构空间转换桁架共同承托上部层6~8结构荷载。
局部模型:

 

转换层

门庭

3)主桁架沿水平方向共布置2道(HJ3,HJ4),桁架高度同层6层高,桁架采用实腹式H型钢;带悬臂的次桁架垂直于水平桁架方向布置,共设置6道(HJ5,HJ6,HJ7),见图12。施工现场照片见图13,14。

新馆亮点
1.  公共图书馆单体建筑最大。到目前为止,在国内省级公共图书馆建筑中,作为一个单体建筑进行建设,规模达到10.0823万平方米,湖北省图书馆新馆最大。

2.   内部功能设计突破最多。打破藏借分离的传统,全部图书陈放与阅览布置在一个空间,实现藏借一体化,方便读者,提高阅读效率;专家、少儿、盲人、残疾人等各种阅览人群在馆内各得其所。阅读、展览、培训、讲座、电子视听视屏等现代化设施功能齐全。阅读环境动静分明,室外湖水荡漾,室内庄重、静谧。
3.   综合节能效果最优。新馆工程在设计开始全面贯彻节能设计的理念和原则。先后采用:雨水回用技术、太阳能技术、绿化微喷灌技术、地源热泵技术及各种节能产品和材料的运用等,综合节能效果达到新水平。
 

发布:2007-07-27 15:42    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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