苏州中环妇产科医院建设项目结构设计分析

林良耀

摘要：本文针对医疗建筑项目的特点，简要分析医疗建筑中结构设计的思路和做法。

关键词：平面不规则；大跨度框架；穿层柱

一、院区工程概况

本项目位于苏州主城区东部。根据控制性详细规划划定的项目初步用地红线范围，本项目位于星华街以西，西洛巷以北地块。基地南侧为高层住宅，西侧和北侧为相邻地块宿舍建筑。

本工程设计按照二级甲等综合医院进行设计，总床位数为600床，日门诊量为3000人/日。項目总用地面积38075m2，总建筑面积164200m2（含地下50000m2），设计采用半集中式的医院布局方式，将门诊、保健、医技、综合住院、VIP门诊、VIP住院、康复中心几大功能通过环形医疗主街连通形成院落式建筑布局。

在建筑材料选用上，采用较高的混凝土强度（C50）和高强钢筋（HRB400），减小梁柱截面，增加建筑使用空间，使建筑结构造价经济。

入口大雨篷采用轻钢结构，能满足建筑造型要求，也符合绿色建筑设计采用可回收建筑材料的要求。

二、结构设计

（一）工程概况

本工程为苏州中环妇幼保健医院建设项目，病房楼为地下二层，地上十六层，结构型式为钢筋混凝土框架剪力墙结构；门诊楼、康复中心为地下二层，地上五层，急诊医技楼为地下二层，地上四层，结构型式为钢筋混凝土框架结构。

（二）建筑结构的设计使用年限50年，安全等级一级

（三）抗震设防的有关参数

本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别III类，场地特征周期为0.45s，结构阻尼比为0.05，因本工程为重点设防类（乙类）建筑，按提高一度（即8度）采取抗震措施。病房楼及地下室框架及剪力墙抗震等级为一级。门诊、急诊医技楼、康复中心框架抗震等级为二级，其中门诊大厅抗震措施一级。

（四）设计依据及设计要求

1.荷载

（1）屋面及楼面均布活荷载标准值（kN/m2）：诊室，办公：2.0配电房：10.0；血库，档案，病案，书库等：5.0密集柜档案库：12.0多功能厅：3.0口腔科、手术室：3.0电梯机房：7.0强弱电间：8.0楼梯间、电梯厅：3.5上人（不上人屋面）：2.0（0.5）计算机：5.0放射机房10.0消毒室：6.0库房（含药库、血库）：5.0有分隔的蹲厕卫生间：8.0。

2.结构选型

2.1地基基础

本工程基础根据地质报告采用预应力砼管桩基础，门诊医技楼采用500mm预应力砼管桩基础，以7-2层粉土夹粉质粘土作为桩端持力层，桩长28m，桩间距为2m，桩端进入持力层≥2m。单桩承载力抗压特征值为1400KN。

纯地下室部分采用500mm预制方桩，以6-2层粉质粘土作为桩端持力层，桩长28m，桩间距为2m，桩端进入持力层≥2m。单桩承载力抗拔特征值为750KN。

病房楼采用600mm预应力砼管桩，以8-2层粘土作为桩端持力层，桩长45m，桩间距为2.4m，桩端进入持力层≥2m。单桩承载力抗压特征值为3000KN。

2.2抗侧力体系

病房楼地下二层，地上十六层，结构型式为钢筋混凝土框架剪力墙结构；门诊楼、康复中心为地下二层，地上五层，急诊医技楼为地下二层，地上四层结构型式为钢筋混凝土框架结构。

2.3屋盖及楼盖结构

本工程采用钢筋混凝土梁板体系。

2.4变形缝设置

本工程体型复杂，在地面以上通过设置抗震缝将结构划分为相对较规则的几个结构单元，以减少温度和混凝土收缩对主体结构的影响。

地下室设置普通后浇带与沉降后浇带，并采用补偿收缩混凝土浇筑，不设沉降缝与永久性温度缝。

2.5结构分析

（1）整体分析

本工程使用中国建筑科学研究院PK.PMCAD工程部编制的结构分析程序《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》（V3.2版）进行结构分析。分析中考虑上部结构与地下室作为一个整体，上部结构的嵌固点位于±0.000，风荷载按两个主轴方向作用。

三、结构设计中的重点难点

门诊大厅洞口尺寸16mX28m，四层通高，且存在楼板局部不连续，故本单体考虑偶然偏心的规定水平地震力下扭转位移比控制在1.2以内，按一般不规则建筑考虑。

急诊医技楼四层会议厅两层通高，开洞尺寸16.2mX32.4m，会议室屋顶标高20.4m，与主屋面标高18.000m高差2.4m。屋顶平面中主梁尺寸400X1400、350X1200，次梁250X700，构件配筋合理，其中主梁上翻，梁顶标高21.000m。

3.1针对各单体的不规则情况，采取以下抗震措施

针对裙房开洞薄弱处，开洞周边现浇板板厚采用150厚，配筋率按0.25%加强，周边框架梁设置抗扭纵筋和箍筋，梁全长箍筋间距100mm，直径不小于12mm并采用四肢箍；抗扭钢筋间距100，直径不小于16mm。

针对个别穿层柱，采取以下抗震措施：穿层柱采用井字复合箍箍筋直径不小于12mm，肢距不大于150mm。穿层柱相邻的上下层楼板适当加厚，配筋适当加强。

严格控制竖向构件的轴压比，从而提高整个结构的变形能力。

四、结束语

医疗建筑的特点是建筑功能复杂，应该注意各功能准确的荷载取值。从结构上来说，一般医疗建筑建筑平面开洞较多，经常出现凹凸不规则、楼板不连续情况，应注意不规则项的判别。门诊大厅通常会出现大跨度结构的共享大屋盖，可采用网架屋盖或者混凝土屋盖，此时通常伴随着穿层柱的出现，应采取相应的结构措施。

参考文献：

[1]建筑结构荷载规范GB50009-2012中国建筑工业出版社.

[2]高层建筑混凝土结构技术规程应用于分析朱炳寅中国建筑工业出版社.

[3]建筑抗震设计规范GB50011-2010（2016年版）中国建筑工业出版社.

[4]建筑抗震设计规范应用与分析朱炳寅中国建筑工业出版社.

（作者单位：浙江省现代建筑设计研究院有限公司）