商业建筑中对结构设计合理性的问题探讨
作者:郑 群     来源:新外建

随着人们生活水平的日益提高,便利的商业购物中心愈来愈多地出现代城市的每个角落,开发商利用各自不同的方式,新建、改建或扩建等不同的建筑或改造模式,尽可能地发展或扩大其商业经营面积,以此来吸引更多的客户。这些商业建筑的蓬勃兴起,给人们群众的日常生活和购物提供了许多便利,但也出现一些使用上的问题,由于现代的商业建筑体系有着随意变化无固定模式的特点,它会随着市场环境及周边发展的变化而不断调整着自己的建筑规模和使用功能,比如那些利用旧厂房、办公楼等改建而改变了原来使用功能的建筑,以及需要对原有建筑进行改造和加固处理后再行使用的建筑,都将面临着新的考验,会出现一些应当引起我们足够重视的新问题。如果事先考虑不周或使用处理不当,可能会对今后的安全使用和发展带来直接影响,这要求建筑设计师及开发商、使用商从前期开发及建造过程就要有一个清晰的设计理念和明确的使用功能划分,使设计与实际的使用趋于统一。尤其对于将来后期预留有发展空间需求的建筑体,应当在设计方案及施工图过程中就充分加以考虑完善,这不仅有利于今后建筑结构的安全使用和减少后期主体结构质量隐患,同时也会减少因后期扩建施工而影响到商业的正常营业使用。

商业建筑由于快速发展的需要,在使用上也给结构安全性方面带来新的问题,例如,对一些原有商场、厂房等建筑需进行的改造使用,尤其是一些建造于90年代初期的建筑,由于受到当时的建造条件限制,大都采用了钢筋砼现浇梁、柱,预制预应力混凝土空心楼板的框架结构体系,建筑结构的整体抗震性能比较差,砼强度等级比较低,基础大都采用天然地基条件下浅基础,房屋沉降也没有什么大的控制要求;按照当时国家规范要求的一般楼面使用标准荷载都比较小,但按照现行建筑结构荷载规范要求,有比较大的差异,不能满足现行规范的荷载取值要求,所以,对这类建筑的改造使用时应特别谨慎,由于需要对原有结构的柱、梁及板进行全面结构加固处理,加固费用比较高,特别是基础的加固处理难度比较大;一般对旧建筑物的改造使用,在建筑结构的安全问题上应当引起高度重视,因为过去的商业建筑在使用中有许多隐患,首先,过去的建筑不论从建筑结构的抗震要求以及抗震构造措施上要求都没有国家现行抗震规范严格,其次楼面的活荷载使用标准也没有现行超市的使用荷载高,过去的一般商场活荷载标准值不会超过3.5kN/m2,而现代的购物中心一般楼面活荷载标准值均在6.0kN/m2以上,有的地方如仓储、生鲜等活荷载标准值达到10.0kN/m2,由于荷载要求的全面提高,会造成原有建筑在楼板、梁、柱以及基础等不能满足使用要求,应进行全面检查及加固处理。如果仅对原有结构做简单处理,盲目投入使用,可能会出现一些影响正常使用的墙面、楼板裂缝、基础不均匀沉降、梁板变形过大或裂缝过大等等,有的可能会出现结构安全隐患;所以对原有建筑进行改造使用,一定要摸清原有建筑的建造时间、抗震要求、设计图纸等,对是否可以进行加固使用提供可靠依据和必要的专家技术性论证。

对目前新修建的商业建筑,我们所遇到的一些商业项目,由于对今后的行业发展趋势缺乏足够意识,在方案及建造过程未考虑将来的预留发展空间,随着购物环境逐步提高,营业面积规模逐步扩大,购物客流急剧增加,急需扩大经营面积,增加使用面积、增加楼层、增扩屋面停车场等等,如果在前期的设计方案及实施过程中没有做好充分的预留发展储备及空间,特别是结构从基础到柱和梁等是否做到充分的预留考虑,结构验算是否满足扩建增层等使用要求,都会为今后的可持续发展带来一些具体问题,如果考虑不周,未作预留或不足,势必会对今后的规模发展扩建,以及对建筑结构的后期结构加固处理和施工都带来很大的困难,所增加荷载要求和实际的结构荷载储备相差甚远,导致的最终结果会使得结构加固处理费用很大且无法实施,同时也会对结构的安全使用带来许多隐患,给开发商的经济利益造成比较大的损失,所以在前期考虑是否合理周全,对今后的发展和使用起着至关重要的决定因素,尤其是对后期的规模扩建发展影响很大。

目前,有些项目为了加快施工速度,缩短工期,一味追求早日能够投产使用,往往忽略了建筑设计最重要的几个环节。首先,对建筑格局的慎密推敲,尤其商业建筑及购物中心从出入口、购物、人员疏散、货物运输等环节的紧密关系和相互衔接;出现边设计、边修改、边加固等问题,如果前期准备的十分充足,后期的改动就会非常的少,不论是对设计修改或施工的整个过程都会带来许多便利;其次为了赶施工进度,盲目缩短施工周期,由于施工进度过快,造成建筑结构部分混凝土柱、梁及楼板养护不到位,拆除模板过早等,使得混凝土强度降低,变形过大,梁及楼板过早出现裂缝和渗漏水等问题,影响了正常使用,甚至有的出现了前面在施工,后面就要进行结构加固处理等,带来结构的安全隐患。

现代对原有建筑改造利用作为商业建筑使用的工程愈来愈普遍,对原有建筑的改造使用,应当注意到:如果该建筑是建造时间过久的,过去建筑的楼板大多数采用预应力混凝土空心楼板结构体系,由于楼板的承受荷载相应比较低,楼板一定要进行加固处理,可采用板面开槽加钢筋细石砼灌实以及板底板缝处粘钢或贴碳纤维布等;并在楼面后浇钢筋砼面层,作为叠合楼板来提高楼板荷载承载能力,对于现浇楼板强度不够的,可采用在板面支座及板底跨中粘钢或粘贴碳纤维布进行结构加固处理,对于原有混凝土梁和柱的加固处理方法,如果使用荷载与实际相差不大,可以采用粘钢或粘贴碳纤维布等;若荷载差异较大,原有梁柱的截面已经远远不能满足使用要求,可采用种植钢筋加大梁柱截面外浇砼处理。尤其对后增加自动扶梯或坡道梯的混凝土梁,由于所增加荷载比较大,一般采用新加梁柱做独立支撑体系;对于原有结构的断梁、加柱、楼板开大洞增加自动扶梯或坡道等关键部位的结构控制处理。

由于商业购物中心一般规模都比较大,方便顾客上下购物的自动扶梯也比较多,有些建筑在建造初始并未合理考虑将来人流的分布状况,尤其不能较为准确的预测人流的流动及趋势,造成自动扶梯、坡道梯布置不合理,有的在使用过程中要求修改移动位置,有的要求增加自动扶梯等等,特别是在使用过程中修改变更的扶梯,因施工给正在营业使用的商场带来许多不便,对一些需要断梁加柱以及楼板开大洞的关键部位,由于事先设计并未加以充分考虑,原先的一般框架梁或次梁,截断后变为悬臂梁结构,改变了原来的受力,给结构加固处理带来许多困难,若处理不当会导致在今后使用中出现结构安全问题。

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