商业建筑的结构设计和管理是这样做的！

一、概述

1.1. 商业地产项目发展政策及经济背景

城镇化是指农村人口转变为城镇人口的过程。 我国是人口大国，农村人口占总人口比重很大。 据统计，我国农村人口为57661万人，占41.48%。 随着我国经济的发展，经济水平不断提高，城市发展越来越快，城镇化水平越来越高，城镇常住人口也在不断增加，城镇化率显着提高。 但我国城镇化率与发达国家80%的平均水平仍有较大差距。 商业地产能够同时满足投资和消费的发展需求，在我国城镇化进程中拥有较为广阔的市场发展空间。 根据2021年全国各省市常住人口城镇化率排名，一二线中心城区和城市副中心仍在快速发展，商业发展潜力巨大。

从中长期来看，我国城镇化已进入下半场。 随着中国经济增速放缓，中国未来无风险利率下行趋势已经明朗。 优质商业地产依靠其独特的商业模式，与居民消费和价格挂钩。 其特点是增长稳定，优质商业项目租金持续增长，回报逐年递增。

1.2. 商业地产项目开发流程及设计管理特点

随着国内消费模式的不断升级，房地产开发企业近年来不断加大商业项目的投资和开发。 随着拿地难度和成本不断增加，不少项目出现了多个投资者共同拿地或合作开发的情况。 此外，在开发过程管理方面，商业项目开发也越来越注重前期规划定位、招商和方案设计，旨在实现投资方向和成本的精准把控。 在整体开发过程中，拿地、投资、定位、规划、规划、设计、工程、合同采购、招商、运营等都是相互独立的。 同时，各相关部门需要密切配合、互动。 房地产行业告别粗放管理时代，进入精细化管理阶段。 商业项目开发管理的变革给建筑设计带来了更多的挑战和机遇。

商业项目整体开发流程示例

1.3. 结构设计管理的重要性

加强设计管理需要加强内部管理和聘请外部顾问双管齐下。 商业项目开发公司的设计团队通常配备专业的设计顾问，包括建筑、景观、室内、灯光、标识等创意艺术顾问，以及结构、机电、幕墙、消防等顾问。 、交通、声学等工程技术顾问，对方案和初步设计进行过程控制，对施工图设计进行质量控制。 规划阶段结构设计的沟通和参与越多，对施工质量和材料成本的控制就越有效。 规划阶段的结构选择对建筑质量的实现有着至关重要的影响，对土建成本的影响高达50~60%。

商业项目结构设计控制的有效性

2 结构设计管理要点 2.1． 方案设计阶段各专业的设计是商业项目设计的重点之一。 其中，结构专业应重点关注以下内容：

(1)确定结构边界：在结构中设置接缝。

（2）确定结构抗侧体系：预埋端部、抗侧体系（框架、框架-钢支撑、框架-剪力墙、少墙框架）。

（3）结构布局体系及关键区域选择：基础选择、材料选择、柱网整理、柱墙断面估算、楼型分析、典型梁高分析、大跨长悬挑计算、主店大空间设计、钢结构设计亮点等

(4)结构参数指标的确定：设计参数、恒活荷载、结构极限指标和造价预测等。

结构双柱节点

2.2. 初步设计阶段

在商业项目的初步设计阶段，需要对各个方面进行评估和控制。 其中，结构类专业应重点关注以下几个方面：

（1）结构平面实施：建筑柱位的确定、大型主力店的安置、餐饮与特殊业态设计条件的交汇。

（2）净高分析：明确商业空间各区域的净高要求，根据各职业的需求进行全面的净高分析。

（3）结构造价计算：计算并控制影响结构造价的关键指标，如结构竖向构件折算率、各区域荷载值、每块钢筋/钢结构/混凝土用量等。单位材质等指标。

（4）结构超限审查：对于较为复杂的组合，在初步设计阶段需要进行抗震超限审查。 设计周期应预留1至2个月左右。

（5）施工图交接：初步设计交底及结构施工图统一技术措施的输出。

净高分析

2.3. 施工图设计阶段

在施工图阶段，工作的重点是各学科的交叉，检查错误和缺陷，并要注意荷载值和构件加固的检查和优化。 其中，结构专业应重点关注以下内容：

(1)根据需要提前制作桩基础施工图。

(2)设计标准和参数选择的审查。

(3) 审查负载作用值。

(4)结构布局及错误和缺陷检查。

(5)图纸深度和完整性的检查。

(6)构件加固的审核和优化。

（7）各种专业细节的交汇（结构边、洞口设置、幕墙景观翻边、电梯自动扶梯榫槽、机电预留、幕墙景观支撑预埋件等）。

钢筋混凝土框架结构

三、系统选型要点

商业项目在规划阶段需要对结构体系进行详细的比较和分析，必须多方考虑得出最优方案。 结构体系可按基础体系、地下室体系和上部结构体系分类。 在比选时，结构设计师需要充分了解商业功能需求，凭经验掌握各项指标。

3.1. 基础设施系统选择要点

(1)软土地基一般采用桩筏基础； 对于岩石基础，当底板位于岩层中时，基础形式一般采用单一基础加抗浮锚杆和防水板。 当底板不在岩层中时，基础形式一般采用桩（墩）。 ）添加木筏。

（2）桩基设计必须同时考虑施工阶段和正常使用阶段设计； 施工阶段是临时设计条件，设计标准与正常使用阶段不同。

(3)在承压设计中，基础桩应尽可能布置在柱下或墙下； 抗浮设计时，抗拔桩应尽可能布置在跨中部和两柱之间，锚杆应均匀分布。

（4）基础选型需考虑与基坑支护一体化设计，充分利用柱桩和工程桩，降低工程造价。

3.2. 地下室系统选型要点

(1)当地下室顶板作为结构预埋端时，从结构材料成本角度考虑，楼板形式为单向单梁（板厚250mm）或单向双梁（板厚180mm）一般最适合非有人防空区域。 经济。 当采用单向次梁楼盖时，平行于次梁的框架梁通常具有相同的截面尺寸，垂直于次梁的框架梁略高于次梁。 人防区屋顶一般在综合考虑施工工期、设备、管道等因素后采用。 楼板形式为无次梁、大板。

(2)当地下室顶板作为预埋端高差较大时，为保证地震水平力的传递，应采取梁加腰、加密柱箍筋等措施； 当地下室顶板开口面积较大时，应对开口周围的梁、板进行加固。 当开口面积超过建筑面积的30%时，应进行详细的楼板受力分析钢结构温度缝，并采取相应的加固措施。

(3)当地下室顶板不能满足预埋端部要求时，预埋端部可选自地下室底板或底板。 当地下室底板作为预埋端时，宜采用现浇梁板结构。 从结构材料成本角度考虑，一般采用单向单梁楼盖形式最为经济。

（4）地下室顶板预埋时，除地下室顶板外的其他地下室地板均可采用无梁楼板。 在满足相同净高要求的前提下，采用无梁楼盖可以减少模板成本和基础埋深，从而减少土方开挖量、护坡、地下室外墙及竖向构件材料、降水和抗浮成本、外墙防水面积等需要综合评价经济效果。 但对于建筑功能以商业为主的地下室楼层，考虑到后期商业功能调整的可能性，不宜采用无梁楼板。

（5）当屋顶覆盖土的厚度足以种植绿化植物时，可采用一些轻质填充材料代替覆盖土，以减轻屋顶的土壤荷载； 设计中应用消防车荷载时，应注意消防车荷载值按板跨和覆土厚度减小，不宜考虑消防车荷载计算裂缝时。

（6）当高层建筑只有一层地下室，主体结构基础采用天然基础（筏板基础或桩筏基础）时，将结构预埋端设置在结构顶部有一定的优点。地基，即地下室的地面。 当建筑物有多层地下室时，应选择地下室顶板作为上部结构的预埋端，特别是当预埋端的选择导致高层或多层结构的定义时。

(7)对于有高差的场地，即主楼一层底板顶部与与其相连的周边地下室顶板存在高差时，埋设端头根据首层底板顶部与周围地下室顶板的高度差确定。

（8）当工程地下层一侧有下沉广场或庭院，且下沉广场开口较小，不影响基础剪力传递时，预埋端可设置在地下室的屋顶。 在其他情况下，可以将其移动一层。 坡地上建筑物的预埋端部需要专门研究和论证。

3.3. 上层建筑体系选择要点

（1）商业项目根据不同层次的定位，对建筑功能、效果、空间、成本会有不同程度的要求。 结构选型需要考虑不同层次定位的需求，包括建筑功能、结构造价、审核合规性、运营等方面。 从维护、施工速度等方面进行综合比较。

（2）对于建筑平面不规则、裙房过长或相连裙房塔楼的商业项目，一般需要考虑是否设置结构抗震缝。 对于是否设置接缝以及如何设置接缝，可以根据综合结构指标、建筑功能、防水结构等进行多方案比较和选择。

(3)抗震缝仅设置在地面部分，通常采用双柱缝。 也可采用双边悬臂、滑动支座等方式，减少对建筑内部功能的影响。 若不设接缝，与裙房塔楼相连的结构需采取相应的抗震加固措施，超长结构需进行楼板温度应力分析。

（4）裙房地板选择应根据不同区域考虑。 标准跨度商业区一般选择双梁梁板楼盖，典型梁高控制在800mm以内。

（5）中庭区域地面，走道一般采用悬挑梁，悬挑距离控制在6m以内。 梁端部可适当加高，制成刀柄梁，外伸端可做低，以利于通风管道通过。

（6）中庭走廊和主入口门厅将出现大跨度区域，对商业公共区域净高影响较大。 一般梁高控制在1.2m以内。 根据跨度可采用混凝土梁、型钢梁、型钢梁。 其中，与型钢梁连接的框架柱需设置结构钢骨； 钢梁可端部铰接，采用鱼腹梁形式，需另外考虑混凝土楼板的厚度。 大跨走廊的薄弱区域需要加厚楼板并进行楼板应力分析。

（7）自动扶梯一般安装在中庭悬臂梁和大跨梁上，需要考虑自动扶梯附加载荷。

（8）地上结构柱网布局需考虑建筑功能及各层动线变化进行优化。 柱位定位需要兼顾建筑功能，同时尽量减少大跨度、大悬挑的发生，并控制一定的柱位转换率。 根据不同项目级别，转化率应控制在3~5%以内。

（9）一些商业项目因立面效果的需要，立面有较大的悬挑。 当立面悬挑超过8m时，一般采用悬臂桁架形式，钢桁架需向内延伸一跨。 桁架可以位于顶部作为悬挂结构，也可以位于底部以支撑上部柱子。

（10）商业项目中庭区域的屋顶位置一般采用钢结构作为屋顶采光天窗。 其他地区应注意屋顶覆土荷载。

(11)裙房的抗侧系统一般选用框架结构体系。 如果裙房结构无接缝，计算侧阻力时需要考虑塔架对裙房不同位置的影响。 可分为无塔楼裙房模型、1~2跨塔楼模型以及围护结构设计的大底盘多塔模型。

4、成本控制要点 4.1． 基础结构造价控制要点（1）桩基设计时，可在后期正常使用阶段考虑低水位对结构承压的有利影响，减少承压桩数量。

（2）桩基布置冗余度建议控制在15%以内。 若工程靠近地铁，单桩承载力有限，可适当减少冗余度。

(3)对于摩擦型桩，轴力从桩顶向下逐渐减小，可分段加固。

(4)由于施工阶段是临时设计条件，施工阶段的桩基承载力计算可将单桩承载力放大1.35～1.5倍。

（5）进行预试桩时，建议进行破坏性试桩，检测桩的极限承载力，提高单桩承载力特征值。

（6）建议同时设计试验桩和工程桩。 为了防止前次试桩时桩体损坏，可增加试桩的桩体承载力，以保证试桩时不损坏桩体，仅损坏土层。

（7）桩基础设计前，建议查阅地质勘察报告，看是否提供了低水位数据，计算参数是否与常规偏差较大。

（8）裙房进行抗浮设计时，考虑桩、筏的协同设计。 抗拔桩应尽可能均匀布置在标准跨度内钢结构温度缝，以减少筏板配筋。

（9）估算筏板厚度时，裙房地板厚度一般为350+150（n-1）mm，其中n为地下室层数。

(10)柱下筏板厚度主要受冲切载荷控制，一般区域底板厚度受水浮力控制； 具体来说，可以根据软件中的计算结果来优化筏体的尺寸。

(11)筏板配筋主要由弯矩计算结果控制。 建议根据结构配筋率配置筏板穿引钢筋。 当局部配筋不足时，会增设钢筋，以节省钢筋用量。

（12）平面布置桩时，若上部结构有剪力墙，建议尽量将桩布置在墙下，以优化承台、筏板的厚度和配筋。

4.2. 地下结构造价控制要点

(1)对于位于消防车区域的地下室顶板，可根据荷载规格和楼板跨度、楼板形式减少消防车荷载。

（2）在施工计划阶段，严格控制地下室各层的转换率，减少竖向构件的转换，以降低工程造价。

(3)具有多层地下室的主体结构预埋端应尽可能位于地下室顶板，这样可以使地下室构件的抗震结构要求更低，更经济。

(4)合理选择地下室地面覆盖物可节省材料成本。 尝试使用多种地板覆盖方法进行比较和选择，以确定最佳解决方案。

（5）采用有次梁的梁板楼盖时，次梁应尽量沿长跨方向布置，以更好地控制地下室的净高。

（6）地下室中间层可选用无梁楼板，并综合考虑层高、土方开挖、基坑围护、管道布置等因素进行经济分析。

（7）基坑围护采用接地墙时，应考虑“两墙合一”的方法。 结构永久使用阶段，将作为主体地下室结构外墙，不再增设地下结构外墙，并进行综合比选。

（8）地下室外墙加固设计时，计算水土压力时可考虑围护结构的有益作用，减少水土压力。

（9）景观对土层厚度要求不高，需要回填至建筑标高时，屋顶可采用轻质材料回填，以减轻屋顶荷载。

（10）地下室一般不涉及抗震性能设计，在满足承载力的同时加强构件尺寸和配筋的精细控制。

4.3. 地上结构造价控制要点

（1）商业项目可考虑设置结构抗震缝，避免因结构不规则造成造价增加。 但同时，抗震缝也会对建筑功能、运行维护等产生不利影响，是否采用抗震缝方案需要从多方面进行综合比较。

（2）商业项目由于对建筑功能和效果要求较高，会导致结构造价增加。 在规划阶段，可以尝试与建筑师一起梳理设计，在保证建筑及室内功能效果的同时，争取结构设计的有利条件。 例如，在中庭的开口处，侧柱应尽可能靠近商店，以减少悬挑距离。

（3）规划阶段配合交叉口商业区各层动线，控制结构转换柱、大跨度、长悬挑的位置，确保结构力传递路径直接有效； 通过优化梁系布局和柱网布局，控制大跨、大跨、长悬。 为提高悬臂梁跨度和承载能力的结构效率，尽量选择钢筋混凝土梁。

(4)计算结构整体抗震指标时，重力荷载可取规范中相应函数的最低限值。 设计构件加固时，可根据商业运行要求适当放大活载进行计算。

(5)标准跨承重楼板选型一般采用单向双梁钢筋混凝土梁板结构。

(6)大跨度、长悬挑所用钢筋混凝土梁不能满足刚度、强度、裂缝等极限时，可考虑采用钢结构或型钢混凝土梁。 钢梁结构楼板的高度需要考虑楼板的厚度，这对于节省净高来说优势不大，而且必须注意楼板的舒适度。 如果选择型钢混凝土梁，除了梁内的钢框架外，柱内还需要安装钢框架。 节点复杂，施工难度大，结构造价也高。

（7）大跨度、长悬臂梁应根据建筑位置、功能、机电管线布置等需要综合布置。 对于局部不需要严格控制梁高的部位，可适当增加梁高，以减少结构应力。 成本并提高结构安全冗余。

（8）商业项目中，对结构造价影响较大的地点一般位于复杂的钢结构处。 一般按照商业项目等级划分，较高等级商业项目单边钢结构用量控制在10~20kg/m2，一般等级商业项目单边钢结构用量控制在5kg~10kg/m2。

4.4. 结构成本限额指标

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