某医院医技楼结构设计分析

第３９卷第１８期　２　０　１　３年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖ０１．３９　Ｎｏ．１８　Ｊｕｎ．　２０１３　・３７・　

・结构・抗震・　

文章编号：１００９—６８２５（２０１３）１８—００３７－０２　

某医院医技楼结构设计分析　

１寸狄　

（山西省建筑设计研究院，山西太原０３００１３）　

摘要：通过对医技楼的结构设计分析，阐述了医技楼结构设计建筑功能复杂，设备荷载种类多且较重等特点，指出需按规范要求　

计算楼面的等效均布活荷载，并介绍了解决楼层最大层间位移与平均层间位移的比值控制的方法，可为类似工程设计提供参考。　

关键词：医技楼，等效活荷载，设计分析　

中图分类号：ＴＵ３１８　文献标识码：Ａ　

１　工程概况　

本工程为某医院医技楼，本工程为地下１层，地上６层。总高　

为２８．７４　ｍ，总长为７７．１２０　ｍ。此工程结构体系采用钢筋混凝土　

框架剪力墙结构，抗震设防基本烈度为６度，设计基本地震加速　

度为０．０５ｇ，按抗震设防分类标准划分本工程属重点设防类（乙　

类）建筑，结构抗震计算按６度（第三组），抗震措施应提高１度按　

７度设防。框架抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为二级。基础　

形式采用柱下条形基础加构造防水筏板。所有楼板均采用现浇　

钢筋混凝土楼板。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限　

５０年，地基基础设计等级为乙级，基本风压　＝０．４５　ｋＮ／ｍｚ，基　

本雪压Ｓ。＝０．３０　ｋＮ／ｍ　。　

２地基基础设计　

２．１　地质条件　

根据某市建筑勘察设计院提供的《某市人民医院医技楼场地　岩土工程勘察报告》，本工程土层分布如下：杂填土、粉土、圆砾、　

卵石、砂质泥岩，地下水稳定水位埋深约为５．３０　ｍ～７．２０　ｍ。地　

下水和地基土对混凝土和钢筋均具有微腐蚀性。本工程地基持　

水的和谐，而在一条倾斜于建筑主体的轴线上冲出的被称为甲乙　

丙丁的四个小房子则隐喻了中国古典园林中的亭子。同时在王　

澍身上，我们也能看到西方理论对他的影响。从王澍的上海顶层　

画廊设计中，可以很明显的看到罗兰・巴特对其的影响。一个　

“幻灯机”，一个“照相机”都有着罗兰・巴特的摄影学理论与结构　

主义理论的影子。　

在王澍的身上，中西方文化很奇妙的交织在一起，无论在他　

的文章还是在他的设计中，都能看到中西文化的碰撞。但王澍在　

这种碰撞中并没有迷失自己，而是形成了自己的一套思想。从他　

的文章中可以看出，对于自己的每个设计直到每个细部的做法，　他都能说出自己为什么要这样做，是受到什么的影响。王澍的设　

计可以说是在理论的思辨与技术的营造之下产生的作品。　力层为第４层土（卵石层），承载力特征值为３６０　ｋＰａ，天然地基承　

载力满足设计要求。　

２．２地基基础设计　

本工程地基基础计算分析采用中国建筑科学研究院编制的　

《独基、条基、钢筋混凝土地基梁、桩基础和筏板基础设计软件》　

ＪＣＣＡＤ。根据地质报告提供的地基承载力特征值为３６０　ｋＰａ，上部　

传至基础底部的基底反力为１８７　ｋＰａ，基底承载力经深宽修正后，　

地基承载力特征值为４１３　ｋＰａ，地基承载力满足设计要求。本工　

程为医院医技楼，医疗设备有ＣＴ机、ｘ光机、碎石机等种类，设备　

荷载比普通建筑大很多，房间布置有医疗专用要求、功能复杂，有　

地下室，经分析本工程主楼采用钢筋混凝土筏板基础，裙房采用　

混凝土柱下条形基础加构造防水筏板。　

条形混凝土基础主梁宽８００姗，高ｌ　２００　ｎｌｌｎ，翼缘宽３　４００　ｔｏｎｉ，　

强度等级Ｃ４０，主筋，箍筋均采用三级钢。　

３上部结构计算分析　

本工程结构的整体分析计算采用的程序为中国建筑科学研　

究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析与计算软件））ｌｏｌ１年９月　

３王澍现象对当今中国建筑界的意义　

王澍与张永和、刘家琨、董豫赣等人在中国被称为“实验建筑　

师”。中国大陆实验建筑师的作品中所显露的对建筑语言、对空　问以及当下文化的探求，使它独立于平庸的主流建筑之外。它的　

实验性正是中国当代建筑艺术发展的希望，也是它进入先锋艺术　

行列的根本所在，在中国的建筑史上将起着不可低估的作用。　

当然王澍先生本人给我们的启示是无论做什么事情都要有　

一个执着的态度，“在今天这个年代我觉得最困难的，就是你定了　

一个方向，我们愿意花二十年，三十年，四十年，甚至更久的时间　

持续的去做一件事情……”　

参考文献：　

［１］　王澍．设计的开始［Ｍ］．北京：中国建筑ｘ－，．１ｋ出版社，２１）０２．　

Ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　ａｎｔｉ．ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｏｆ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｓ　

ＳＵＮ　Ｊｉａｎ　

（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｊｉａｎｚｈｉ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００４３３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｌｅａｒ　ｔｈｉｎｋｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｘｔ　ｏｆ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔ　Ｗａｎｇ　Ｓｈｕ　ｔｏ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｌｏｇｉｃ，ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　ａｒｃｈｉｔｅｃ—　

ｔｕｒａｌ　ｓｔｙｌｅ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎ－ｄｅｐｔｈ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｏｆ　Ｗａｎｇ　Ｓｈｕ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｍａｉｎｓｔｒｅａｍ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｓ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｈｉｓ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｓ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　

ｔｏ　ｆｉｎｄ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　Ｗａｎｇ　Ｓｈｕ　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　ｆｉｅｌｄ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｒｃｈｉｔｅｃｔ，ａｎｔｉ・ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ，ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｍａｔｅｒｉａｌ　

收稿日期：２０１３－０４—０７　作者简介：付

荻（１９８３－），男，助理工程师　第３９卷第ｌ８期　・３８・　２　０　１　３年６月　山　西　建　筑　

１０日版本的（ＳＡＴＷＥ）。本工程抗震设防类别为重点设防类，地震　

作用计算按６度，抗震构造措施按７度（按规范提高１度）。根据　

ＧＢ　５００１　１－２０１０建筑抗震设计规范，框架抗震等级为二级，剪力墙　

抗震等级为三级。　

３．１　结构平面布置　

医技楼的设计要注意，医疗专用设备品种多（特殊设备荷载　

需供应商提供），使得楼板承受的恒、活荷载大，致使结构计算的　

柱尺寸、梁尺寸比普通民用建筑梁柱尺寸大。本工程结构主要构　

件截面：混凝土柱截面：７００　ｌｎｍ×７００　ｍｍ～６００咖×６００　ｍｍ，混　

凝土主梁截面：３００　ｍｍ×７５０　ｍｍ，３５０　ｍｍ×８００　ｍｍ，剪力墙截面：　

２５０　ｍｍ一３００　ｍｍ。某层结构平面布置图见图１。　

ｌ　竺三　Ｉ莩　一　：　…　‘　——　∞’　

…毒＝　＿Ｌ　＝＝＝：ｉ　量　

×　Ｉｌ　］　｛　ｌ　Ｉ…一．１　一　莩　…．．ｉ，…　ｉ　【¨…　．』　＿＿＿＿＿＿＿　∞、　、８　…Ｉ＿＿¨　ｌ　

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ｍ　孳　…‘ｔ　ｒ－－　Ｉ　Ｉ＝＝＝＝：　７　×　『　×　ｈ　…．１……　——　Ｈ一　Ｉ　Ｉ　ｌ　景、　、　Ｉ　Ｉ　ｌ　Ｊ　３－　卜：　０　、　ｌ　、ｍ　Ｉ　ｌ　ｌ　Ｉ　Ｉ　ｌ　ｌ　Ｉ　Ｉ７　２００Ｌ　１７　２００　３ｔ９０￣’、　７　２００　１７　２　７　２００　，　ｌ３　８　

图１某层结构平面布置图　３．２主要计算参数　

表１列出了本工程主要计算参数。　

表１主要计算参数表　

设计　结构形式：框架剪力墙结构；材料容重（ｋＮ／ｍ０）：混凝土：２６；结　基本参数　构重要性系数：１．０。计算ｘ，Ｙ两个方向的风荷载；计算　，ｌ，两　个方向水平地震作用　材料　柱、梁、墙主筋强度（Ｎ／ｍｍ　）：３６０；条形基础、一般楼板、梁的混凝　主要参数　土强度等级：Ｃ３０。框架柱、剪力墙的混凝土强度等级：Ｃ３０一ＣＡＯ　

ＳＡＴＷＥ　振型组合方法ＣＱＣ；计算所需振型数：１２；地震基本烈度：６度　场　地类别：Ⅱ类；设计地震分组：第三组；特征周期：ＴＧ＝０．４５；抗震　地艘信息　构造措施为一级。考虑偶偏心。周期折减系数：０．８５　风、雪荷载等　基本风压（修正后的）：　＝０．４５０　ｋＮ／ｍ　基本雪压Ｓ。＝　自然条件参数　０．３０　ｋＮ／ｍ　：地面粗糙度Ｃ类：结构基本周期【８）：Ｔｌ＝０．９０　对两种方案计算，拿出计算数据进行比对，从而选择了较为安全　且相对经济的第一种方案。表３列出了两种方案的计算结果。　

表２主要活荷载标准值　ｋＮ／ｍ　

库房、　５．Ｏ　ＣＴ，ＭＲ，ＤＲ室　６．０　导管、　２．５　血库清洗消毒　电生理、Ｂ超室　走廊、门厅　３．５　支气管镜、药房　３．０　电梯机房　７．０　上人屋面　２．Ｏ　办公室、病房　２．０　ＴＣＤ室、彩超、心电　３．Ｏ　不上人屋面　Ｏ．５　卫生间　２．５　ｘ光、口腔科　４．０　

表３主要计算结果　

－偶然偏心地震　然偏心地震　作用下的楼层最大　作用下的楼层最大　第一　第三　周期　方案　柱截面　层问位移与平均层　层间位移与平均层　周期　周期　比　问位移的比值　间位移的比值　方案一　７０ｏ×７００　１．３４　１．１２　０．９４ｌ　９　０．８５６　７　０．９ｌ　方案二　９００×９Ｏ０　１．４２　１．１０　１．４１６　０　１．卯５　８　０．９７　

３．４计算结果　

经对表３中的数据进行比对，第一种方案比第二种方案柱截　

面小很多，且第二种方案　然偏心地震作用下的楼层最大层　

间位移与平均层问位移的比值不能满足规范要求，使结构偏于不　

安全，故不能采用此方案。因此本工程采用在楼梯间及扭矩较大　

节点周围增加剪力墙来解决　然偏心地震作用下的楼层最大　层间位移与平均层间位移的比值问题。本工程其余参数如刚度　

比、周期比及构件的承载力等均满足规范要求。　

４超长结构需注意的要点　

１）本工程长度７７．１２０　ｍ，属于超长建筑。在每３０　ｍ～４５　ｍ　

的位置处应设置８００　ｍｍ一１　０００　ｍｍ宽后浇带。２）控制干缩缝的　

措施在施工时也要注意，选择好的砂、石骨料，注意骨料配合，最　好不要使用人工砂。３）温度变化影响较大的部位适当提高配筋　

率，比如：最底层、最顶层、纵墙端部开间和山墙等。４）使用混凝　

土外加剂时要保证外加剂搅拌均匀，否则会起到相反的效果。５）　

优选水化热低的水泥，不宜采用早强水泥，使用收缩小的水泥、控　

制水泥用量。６）冬施混凝土成型前后进行温控计算和测试。　

５结语　

通过本工程的设计计算分析，得出以下结论：　

１）医技楼，医疗设备有ＣＴ机、ｘ光机、碎石机等种类，专业设　

备荷载较大，按规范要求计算楼面等效均布活荷载。２）未设剪力　

墙的方案　禺然偏心地震作用下的楼层最大层间位移与平均层　

间位移的比值较难控制，可在楼梯间及扭矩较大部位周围加设剪　

力墙来解决。３）鉴于医技楼专业设备较重，管线较多，应根据经　

验适当加厚楼板。本工程一般楼板厚取１３０　ｍｍ。４）若下部为洁　表２列出了本工程主要活荷载标准值。　净要求很高的房间，上部卫生间、污水间、浴室等需做同层排水，　

３．３位移比，周期比等参数分析计算　此时结构降板很大，需注意荷载的选取及梁高度的选取。５）不能　

由于本工程平面有明显的凹凸，大洞口，竖向有层高为２　１９０　ｍ　设置伸缩缝的超长建筑，需在控制干缩缝、控制温度裂缝等方面　的设备层，医技楼医疗设备多，房间功能复杂，荷载比较大，经计　专门的说明指导施工。　

算前分析，结构层间位移比很难满足规范的要求，拟尝试两种方　参考文献：　案来解决。第一种方案为在楼梯间及扭矩较大部位周围加设剪　［１］　张恒．某医院放疗医技楼结构设计［Ｊ］．山西建筑，２０１２，　

力墙；第二种方案为加大框架柱截面尺寸，以提高结构抗扭。通过　３８（２０）：４２．４３．