建筑设计论文发表范文广播电视演播楼的结构设计
摘要:广播电视演播楼根据建筑功能需求,多由大空间的演播室和荷载较重的配套技术用房组成。演播室吊挂荷载种类繁多,工艺要求复杂。且大型演播室跨度大、层高高,又在整体建筑中占的体量相对较大,使得整体结构刚度、质量分布不均匀,在地震作用下扭转效应明显,对抗震不利。本文从演播楼的工艺要求、荷载取值及结构体系的布置特点、抗震计算分析等方面进行了介绍、总结,广大设计同仁可共同探讨,将类似结构设计做到更好。
关键词: 建筑设计论文发表,核心期刊发表,演播楼,吊挂荷载,大跨结构
1. 广播电视演播楼工程介绍
1.1 演播室的分类
演播室根据建筑面积大小可分为大、中、小及超大型演播室,中小型演播室空间相对较小,普通柱网、常规梁柱布置方案即可满足演播室的空间要求,其设置对建筑物的整体结构性能影响不大,可布置在广电中心主楼或裙房内。大型(600m2~1000m2)及超大型演播室(1000m2以上)因其跨度大,层高高对建筑整体结构抗震计算影响较大,一般应设在独立的演播楼里或主体建筑的裙房里,裙房通过分缝的方法,自成结构体系。下文对含大型演播室的演播楼进行介绍、分析。
1.2 演播楼(指含大型演播室的演播楼)的平面布置特点
演播楼一般由大型演播室和附属技术用房及办公用房组成。演播室一般布置在演播楼的中部,附属用房布置在其周围,(见图1)整体结构刚度、质量分布相对均匀。也有较多演播室偏位布置,其附属办公用房集中布置在演播楼的一端或角部,(见图2)整体结构刚度、质量分布不均匀,在地震作用下扭转效应明显,单方向侧移常常超限。
1.3 演播楼的竖向布置特点
演播楼竖向布置层面丰富。大型演播室层高一般跨越四至五层,其顶盖多为建筑物的屋盖。演播室从顶盖往下空间区域划分为空调管道安装层、灯光设备检修层、演播室墙体四周挑出的检修参观用马道,最下面即为演出区或观众区。(见图3)。演播楼入口大厅部位,根据空间高度需求,也多为跃层结构。附属技术用房根据使用要求层高一般不小于4.2m,空调机房层高一般不小于6m,均高于一般办公楼的层高。
2. 演播楼的荷载取值
演播楼的相关荷载主要包括:演播室及其附属技术用房楼(地)面荷载、演播室顶盖的吊挂荷载、演播室墙体的附加声学装修荷载。
2.1.演播楼的楼(地)面活荷载
演播室活荷载一般取3.5 KN/m2 ,当大型演播室需要进运输道具的车辆或布置较重设备时,活荷载应取车辆或设备的等效均布荷载。技术用房活荷载:调光器室一般取8.0 KN/m2 ,中心机房、设备小室、声闸一般取5.0KN/m2,其余如导演室、录音控制室、摄存、灯检、审听、直播等房间活荷载取3.5 KN/m2 。其活荷载取值大多大于普通办公用房,具体根据《建筑结构和在规范》及工艺设备专业提的土建要求来确定。
2.2演播室顶盖的吊挂荷载
这里特别要介绍的是演播室顶盖的吊挂荷载,因其由多项内容组成,设计人应特别注意不得遗漏。
其中包括:
灯光设备荷载(含灯具、灯杆、提升电机、电缆)
声学装修用吸隔声吊顶荷载
空调风管及消防水管道荷载
灯栅架钢结构自重
检修荷载
经多次设计统计计算,最终传到演播室顶盖主受力结构上的荷载一般可取为5.0KN/m2.以上荷载都按均布荷载考虑,对局部吊挂较重工艺设备的杆件要适当加强。这些吊挂荷载均通过演播室的二次结构即灯栅架结构传递给演播室顶盖主受力结构。灯栅架结构的设计下文会做具体介绍。
2.3 .演播室四周墙体荷载
因普通较薄轻质墙体材料难以满足演播室的特殊声学要求,一般采用较厚的混凝土空心砌块或容重较大的实心砖,并对墙面做吸隔声装修处理。随着时代的发展,演播室的布景要求在不断提高,现在越来越多的演播室在墙面上安装相关演示设备,如LED大显示屏等。这些荷载最终要传到主体结构上,结构设计时应给予充分的考虑。另演播室墙体应根据工艺要求增设圈梁,预留与灯栅架结构相连接的预埋件。
3. 演播楼主要结构设计介绍
3.1 整体结构设计特点及采取的措施
3.1.1结构设计特点及选型
含大型演播室的演播楼一般为空旷大跨结构,结构整体刚度和质量分布不均匀,抗震设计扭转效应明显,演播室高度跨越整个演播楼,多层楼板不连续,楼板平面内刚度削弱明显。故建筑物高度不宜过高,通常在24m左右。在地震低烈度区(设防烈度7度及以下),结构体系可采用框架结构。在地震高烈度区(设防烈度7度以上)结构体系宜采用框架-剪力墙结构。
3.1.2结构设计采取的主要措施
(1)为了尽可能的减小刚度不均给扭转带来的不利因素,我们通常在尽量合理布置演播室位置的前提下,通过加密演播室周边的框架柱、在演播室四周或层高较高楼层设层间梁加大柱抗侧刚度、合理设置剪力墙等方法以减小扭转,解决单方向位移超限等问题。另当演播楼整体高度不太高(不超过24m)采用框剪结构时,应特别注意底层框架承担的地震倾覆力矩不应小于结构总地震倾覆力矩的10%.当不满足此要求时应减少剪力墙的布置、在剪力墙上开洞或适当增大梁柱断面来调整地震倾覆力矩的分配系数,以确保框剪结构两道抗震防线均能发挥作用。
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