结构案列赏析：湖北省图书馆新馆结构设计.doc

结构案列赏析：湖北省图书馆新馆结构设计 - 结构综合资料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。