隔离医疗区的ICU 及医技区层高为4. 3m,平面柱网不均匀且跨度较大,一期ICU 最大柱距为7. 28m( 平面如图8 所示) ,二期ICU 最大柱距则达到18. 28m。箱式房、板式房等预制装配式体系难以满足要求,故主体结构采用了钢框架体系。为了便于快速安装,围护墙板与内隔墙仍采用彩钢夹芯板材,柱网尺寸遵循1 820mm 的模数。屋盖采用立缝咬合式面板保温屋面系统。

为了缩短设计周期及深化流程,医技区钢结构设计采用一阶段正向设计方式,即设计开始即采用详图设计软件Tekla Structure 进行建模,然后将模型转换至通用有限元软件MIDAS /Gen 计算,完成构件截面设计。设计图纸采用模型直接生成加工详图的方式表达,可直接与加工厂对接进行下料并加工。
参照《建筑结构可靠性设计统一标准》( GB50068—2018) 临时结构要求,医技区钢结构设计使用年限为5 年,结构按承载力极限状态进行设计,并满足正常使用极限状态下的变形要求。屋面恒荷载取0. 3kN/m2,屋面活荷载取1. 0kN/m2。考虑到轻钢结构体系对风荷载较敏感,风荷载采用了50 年重现期基本风压,基本风压w0 = 0. 35kN/m2,未考虑地震作用。以医技区( 一期) 的设计为例,给出主要计算分析结果,MIDAS /Gen 分析模型如图9 所示。

MIDAS /Gen 计算得到的标准荷载组合包络工况下竖向位移见图10。由图10 可知,在标准荷载组合包络工况下,跨中最大挠度值d = 13. 862 -6. 426 = 7. 436mm <7 280 /400 = 18. 2mm,满足《钢结构设计标准》( GB 50017—2017) 限值要求。
荷载基本组合下考虑稳定的构件承载力验算结果见图11。由图11 可知,梁最大组合应力比为0. 918,柱最大组合应力比为0. 3,均小于1,满足承载力要求。其中框架柱计算长度系数按有侧移体系考虑。计算屋面主梁稳定性时,考虑檩条侧向支撑的有利作用,主梁平面外计算长度按4 倍檩距取值,平面内计算长度按梁跨度取值。主要构件材质均为Q235B,截面尺寸如表2 所示。
2. 2. 2 医护生活区
医护生活区结构为两层,层高均为3m,下设1. 7m 高架空层。根据建筑平面和空间要求,采用了轻钢活动板房体系。建筑平面布置以墙板宽度1 820mm 为模数,标准房间单元平面尺寸为3 640mm×5 460mm,具体布置如图12 所示。轻钢活动板房平面布局较箱式房更灵活,能满足医护生活区建筑的各项功能性需求。活动板房技术体系成熟,采用标准化、模数化生产,安装和拆卸



