三大典型劇院建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)
有人說(shuō),,要想了解一座城市的文明和靈魂,,就去看看它的劇院。隨著我國(guó)城市發(fā)展的步伐加快,,近年來(lái)各類劇院也在全國(guó)各地拔地而起,。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)劇院的總數(shù)已經(jīng)超過(guò)2000家。一起來(lái)看看幾個(gè)典型劇院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)~
1,、泉州大劇 院
泉州大劇院屬于福建泉州公共文化中心的核心單體之一,,總建筑面積43410平方米,其中地下2層,,地上8層,,結(jié)構(gòu)最大高度35.80m。建筑外立面造型采用玻璃幕墻+穿孔鋁板的雙層表皮結(jié)構(gòu),,水平方向的波浪形曲線設(shè)計(jì)表達(dá)出舞蹈的節(jié)奏與音樂(lè)的韻律,,也體現(xiàn)出泉州作為海上絲綢之路的文化特點(diǎn)。建筑平面由北側(cè)室內(nèi)音樂(lè)廳,、中部公共大廳和南側(cè)歌劇院組成,,可滿足大型歌劇、音樂(lè)會(huì)及文藝演出的需要,。
▲建筑平面布置
▲典型剖面圖
本項(xiàng)目為A級(jí)高度高層建筑,,主要柱網(wǎng)尺寸8.4m×8.4m,標(biāo)準(zhǔn)層主要層高為3.6m~5.4m,??紤]到樓板缺失區(qū)域較多、建筑層高較高,,因此采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系,,在適當(dāng)部位增加剪力墻以有效提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度??拐鹪O(shè)防類別為乙類,,抗震措施按提高一度至8度考慮。
設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)1——大跨度構(gòu)件設(shè)計(jì)
由于建筑室內(nèi)空間效果需要,,上部結(jié)構(gòu)存在較多的大跨度構(gòu)件,,最大跨度達(dá)到34m,且荷載較大,。設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)34m跨度的構(gòu)件,,采用鋼結(jié)構(gòu)平面桁架;對(duì)于跨度在20m左右的構(gòu)件,,采用型鋼混凝土框架梁,。同時(shí)將大跨度構(gòu)件的抗震等級(jí)提高一級(jí),并按照中震不屈服的要求進(jìn)行性能化設(shè)計(jì),。
▲大跨桁架設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)照片
設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)2——水平力的可靠傳遞
由于建筑功能的劃分需要,南北兩個(gè)功能區(qū)之間僅以少量梁板構(gòu)件連接,,有效樓板寬度小于典型有效樓板寬度的50%,。為保證水平力的有效傳遞,將連接處樓板板厚適當(dāng)加厚,,并對(duì)開洞區(qū)域樓板進(jìn)行應(yīng)力分析,,滿足大震不屈服的性能化要求,。同時(shí)在歌劇院觀眾廳等連接處適當(dāng)增加剪力墻,保證水平力傳遞的連續(xù)性,。
▲大震下典型樓板的應(yīng)力分析
設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)3——豎向構(gòu)件不連續(xù)
演出廳兩側(cè)側(cè)臺(tái)上方建筑功能由側(cè)臺(tái)上空變成琴房等功能,,其上共計(jì)5層。從而導(dǎo)致相關(guān)區(qū)域的框架柱不連續(xù),,需進(jìn)行轉(zhuǎn)換,,而該處水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的跨度約有21m。經(jīng)綜合比較,,結(jié)合建筑墻體采用整層桁架進(jìn)行轉(zhuǎn)換,。分析設(shè)計(jì)時(shí),將轉(zhuǎn)換桁架及與其相連的豎向構(gòu)件,,定義為關(guān)鍵受力構(gòu)件,,保證設(shè)防烈度地震作用下滿足屈服承載力的控制要求。同時(shí)考慮豎向地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形的影響,,確保結(jié)構(gòu)安全可靠,。
▲轉(zhuǎn)換桁架設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)照片
2、內(nèi)江大劇 院
內(nèi)江大劇院,,位于四川省內(nèi)江市謝家河片區(qū)沱江一段,,西臨清溪路,北臨紫霞街,。建筑根植于內(nèi)江的穹隆山水, 丘陵壩子,,以“琴、臺(tái)”為構(gòu)思理念,,因地制宜的整理出多層次的文化平臺(tái),,建筑宛若一架潔白的鋼琴置于其上。風(fēng)琴般優(yōu)雅的表皮,,傳遞出音樂(lè)的節(jié)奏韻味,,更有仙子們舞裙擺褶的艷美。
內(nèi)江大劇院總建筑面積32615平方米,,局部地下1層,,地上共6層,結(jié)構(gòu)平均高度33.70m,,最大結(jié)構(gòu)高度約42.10m,。地上建筑依據(jù)建筑功能主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)分區(qū):兩側(cè)分別是劇院區(qū)和多功能廳,中部為風(fēng)雨舞臺(tái),。三
設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)1——大跨及懸挑構(gòu)件設(shè)計(jì)
由于建筑室內(nèi)空間效果需要,,上部結(jié)構(gòu)存在較多處的大跨和懸挑部位。劇院觀眾廳跨度31.4米,劇院大廳,、選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 舞臺(tái),、排練廳上空跨度約20~25米。大跨度構(gòu)件采用型鋼混凝土框架,。
水平構(gòu)件懸挑部位主要集中在劇院西南側(cè)的三層樓面與屋面層,,出挑長(zhǎng)度8~16.8米。樓層出挑采用型鋼混凝土梁,,屋面出挑采用鋼桁架形式,,并向內(nèi)側(cè)至少延伸一跨。屋面層的懸挑桁架與內(nèi)側(cè)觀眾廳,、入口大廳頂部桁架連接形成整體,。
▲頂層懸挑桁架范圍
▲頂層懸挑桁架典型剖面
設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)2——結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性分析
為進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的抗震性能、計(jì)算結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的整體控制指標(biāo)(包括最大層間位移及最大基底剪力),、研究結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件在罕遇地震下的塑性損傷情況,、針對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位和薄弱構(gòu)件提出對(duì)應(yīng)的加強(qiáng)措施,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了罕遇地震作用下的彈塑性補(bǔ)充分析,。
分析表明,,作為關(guān)鍵構(gòu)件的大懸挑桁架、轉(zhuǎn)換桁架在罕遇地震下?lián)p傷因子不超過(guò)0.3,,說(shuō)明大震下大懸挑桁架,、轉(zhuǎn)換桁架大部分處于彈性狀態(tài)而不破壞,桁架的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件保持彈性未屈服,,保證了懸挑端,、轉(zhuǎn)換處豎向荷載的有效傳遞。
▲典型墻肢受拉損傷因子分布
▲典型大跨,、懸挑桁架等受拉損傷因子
設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)3——水平力的可靠傳遞
由于建筑功能的劃分需要,,劇院區(qū)三層以上分為兩個(gè)功能區(qū):觀眾區(qū)和舞臺(tái)區(qū)。兩個(gè)功能區(qū)域之間僅在屋面層形成較完整的樓層平面,,其余樓面均存在開洞較大的情況,,整體性較差。為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性,,三層和屋面層的樓板厚度局部加強(qiáng),,并按中震不屈服的要求進(jìn)行樓板應(yīng)力分析
▲典型樓板應(yīng)力分析結(jié)果
3、內(nèi)江師范學(xué)院新校區(qū)劇院
該劇院位于內(nèi)江師范學(xué)院新校區(qū)的西南側(cè),,總建筑面積12849.71平方米,。地上共3層,結(jié)構(gòu)高度24.00m,。整體建筑平面尺寸約139.1mx62m,,地上建筑依據(jù)建筑功能主要?jiǎng)澐譃槎€(gè)分區(qū):兩側(cè)分別是劇院(1189座),,會(huì)議中心含一層大報(bào)告廳(269座)、小報(bào)告廳(106座)及二層音樂(lè)廳(561座),。二個(gè)分區(qū)結(jié)構(gòu)通過(guò)設(shè)置變形縫脫開,形成兩個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單體,,均采用現(xiàn)澆鋼筋(骨)混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,。
設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)——屋蓋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目屋面為弧形坡屋面,象征著知識(shí)海洋上的層層波浪,,也寓意著學(xué)校的展翅高飛,,是項(xiàng)目的重要表現(xiàn)形式之一。結(jié)構(gòu)結(jié)合建筑造型,,采用了交叉管桁架的結(jié)構(gòu)體系,。由于建筑室內(nèi)空間效果需要,桁架下部的柱網(wǎng)與桁架存在錯(cuò)位,,同時(shí)桁架上方吊掛有雙層的設(shè)備平臺(tái),,給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。
設(shè)計(jì)中根據(jù)建筑表皮進(jìn)行精確擬合,,X向的三管桁架和Y向四管桁架作為主要受力桁架,,X向桁架的一端采用抗震單向滑動(dòng)球鉸支座釋放溫度作用引起的應(yīng)力和位移,其余支座采用平板鉸接支座,。Y向桁架采用平板鉸接支座與混凝土柱頂相連,。同時(shí)對(duì)于有建筑功能的區(qū)域,根據(jù)凈高需求對(duì)截面高度進(jìn)行變截面處理,,做到了校園建筑經(jīng)濟(jì),、美觀、實(shí)用的要求,。
▲屋蓋桁架布置
▲桁架典型剖面