为疏解北京的境外输入性疫情防控压力，西安作为第一入境点的指定城市之一，承接了部分目的地为北京的国际航班。因原有旅客分流转运中心场地受限，为防止旅客数量增加导致人流聚集的风险，当地疫情防控部门经过论证，在没有合适的既有建筑可供改建的情况下，决定新建一处旅客分流转运场所。

常规条件下，同等规模的建筑建设周期一般在4个月左右。为确保中央的防疫政策部署按计划落实，在各参建单位的通力合作下，设计与施工均采取了非常规的手段，仅用时5d建成。

本文对该应急性建筑的结构设计做了详细介绍，并对应急性建筑的结构设计做了深入分析与思考，提出了应急性建筑的结构设计原则。希望对同类工程的结构设计有借鉴意义。

新建的旅客分流转运中心位于西咸新区空港新城空港东三路东侧，总建筑面积7113m2。建设场地原状为一块足球场和两块篮球场，见图1。

图1 建设场地

项目由缓冲区、分流区组成，功能包括：旅客缓冲区、旅客核酸检测样本采集、疑似或确诊病例临时隔离、旅客出行信息登记、按目的地分流转运等候、转运车辆停车区以及相应的生活配套设施。项目建成后将主要承担国际航班中转、省内航班旅客转运分拨相关任务，图2为工程效果鸟瞰图。

图2 工程效果鸟瞰图

2.1 结构方案选型

根据建筑功能及疫情防控的需要，要求形成开敞的高大空间以利于空气流通。综合考虑施工条件、建筑材料采购、建设周期等因素，确定主体结构形式采用双坡门式刚架，檐口标高7m，屋面坡度5%。建筑内部的办公区、值班室、配电间、卫生间等功能房间均采用模块化组装的集装箱箱式房。

2.2 结构设计使用年限及抗震设防分类标准

疫情防控指挥部门明确该建筑仅供疫情防控期间使用，为临时性建筑，待疫情得到有效控制，入境航班旅客量减少后即被拆除，乐观估计实际使用年限不超过半年，但考虑到疫情发展的不确定性，设计时使用年限按五年。

依据《转自：建筑结构-公众号可靠性设计统一标准》，建筑安全等级可定为三级，考虑到对旅客生命安全的保障以及项目的社会影响力较大，主体刚架设计时安全等级按二级，结构重要性系数取1.0。

依据《建筑工程抗震设防分类标准》，临时性建筑通常可不设防。又考虑到门式刚架属轻型钢结构房屋，自重小，同等场地条件下相较其他形式的结构抗震性能优越。因此，本项目结构设计时未考虑地震作用的影响。

2.3 地基基础设计

因项目的特殊性，先进行岩土工程勘察再开展结构设计工作不具备可行性。综合研判，按如下方法进行地基基础设计，采取防止基础浸水的措施后不对场地土的湿陷性进行处理。

（1）要求施工单位对现场典型部位进行开挖并向设计反馈土层断面情况，见图3。

图3 现场对场地进行开挖以探明土层分布

（2）基础采用柱下独立基础，依据经验并参考附近其他工程的地勘报告，持力层承载力特征值按120kPa取值，不考虑深宽修正，基础平面尺寸比计算值适当放大。

（3）基础混凝土强度等级比计算值C30提高一个等级采用C35，同时要求掺加早强剂。

（4）屋面采用有组织排水，充分利用操场原有的排水明沟收集雨水，沿建筑四周外墙根部外扩约1000mm范围内铺设防水卷材，减小地基基础浸水的可能性。

2.4 上部结构设计

2.4.1 确定柱网

建设场地下方管线纵横交错，存在供水、污水及航油管道，如不慎挖断，有可能危及到机场的正常运转。

采取如下应对措施：

1）机场相关部门在建设现场对管线进行探测，在地表放好线，明确可以开挖的范围；

2）结构工程师依据建筑功能提出结构平面布置初步方案；

3）施工单位根据结构平面布置初步方案在现场放线复核，实时将基础与管道碰撞信息进行反馈，再由设计师做出相应调整。按此方法经过几轮调整方可确定柱网。

确定柱网尺寸时还考虑了如下因素：

1）满足建筑内部集装箱房的摆放。

2）权衡跨度大小。小跨度尽管会使柱列增加，但单根构件自重轻，构件加工、运输、吊装均相对容易，可多个区域同时开展施工。

3）主刚架的跨数。相对来说，采用偶数跨将屋脊置于柱列上更便于施工。

综合考虑各种因素，最终确定柱网：缓冲区为4跨，柱跨度分别为8，10，10，8m；分流区为6跨，柱跨度均为9m；两个区柱距均为6m。

2.4.2 柱脚

本工程柱脚按刚接，采用埋入式。钢柱吊装至基坑后，在地坪处采用两道型钢将柱根部夹紧固定，并在柱半高处四个方向设临时支撑确保柱子的垂直度及稳定性。按此方法，基础混凝土浇筑、钢梁及屋面系统吊装焊接可穿插进行，互不影响，大大缩短了工期。

施工现场（左上角图片来自西咸新区空港新城微信公众号）

2.4.3 主体刚架验算

本项目设计时，由施工方提供其短时间内可采购到货的梁、柱、檩条等结构构件的规格，见表1。

缓冲区、分流区各取一榀刚架进行验算，刚架简图见图5。计算结果显示各项指标均满足《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022—2015）要求。缓冲区钢梁最大应力比为0.74，钢柱最大应力比为0.18；分流区钢梁最大应力比为0.62，钢柱最大应力比为0.20。

图5 主体刚架计算简图

柱间支撑均采用张紧的φ30圆钢交叉型支撑。梁柱连接方式采用全焊接。

应急性建筑的建设过程中，建立高效便捷的沟通与协调机制具有非常重要的意义。

项目前期，施工方派代表进驻设计院。可以将现场施工条件实时向设计师反馈，也有利于对设计方案的落地性及可操作性及时探讨，及时确认。项目后期，设计师进驻施工现场进行配合，及时发现问题并出具解决方案，避免不必要的返工。

建成后室内实景

本项目比原计划提前2d建成并交付使用，对于落实中央决策部署，有效控制人员流动，防止新冠肺炎疫情传播发挥了重要作用。

对应急性建筑的理解

何谓应急性建筑，笔者认为，相对于常规建筑，应急性建筑是指在发生重大自然灾害、大规模传染病疫情等特殊时期，由政府主导，为了应对突发公共事件而需要在极短时间内投入使用的、具备特定功能的建筑。笔者认为应急性建筑的结构设计特点及原则与常规条件下的结构设计存在诸多差异，但又不能等同于常规条件下工期较为紧张的临时性建筑。

应急性建筑的结构设计特点

（1）应急性建筑是特殊时期、特定条件下的产物，一般服役期较短。

（2）需要在短时间内投入使用，建造工期极为苛刻。

（3）具有较高的社会关注度及影响力。

（4）建设场地地形图、管线资料、地质勘察报告往往无法得到完善提供，建筑物的定位、柱网的确定需要与施工现场紧密配合，反复调整。

（5）地基基础的设计需要结合当地的习惯做法并依据经验确定，需要设计人具备丰富的工程实践经验。

（6）需要各参建单位紧密配合，需要建立高效便捷的沟通机制，需要由政府主导，发挥社会主义制度优越性，可以在短时间内调动优质资源。

基于应急性建筑的特点，笔者认为，应急性建筑的结构设计应以“安全适用、建造快捷、便于维护”为原则。