随着未来城市建设的迅速发展, 一些中高层、超高层建筑可以在建筑物屋顶设置小型直升机或停机坪，直升机则可在这些停机坪上安全起飞、降落和短暂停留，以随时满足紧急消防、救援等需求。屋顶停机坪在国外起步较早、应用广泛、已较为成熟，而在我国起步较晚。目前，关于高层建筑屋顶混凝土停机坪的研究已相对成熟，但是关于屋顶钢结构停机坪的研究相对较少，特别是在大型医疗项目中的应用与施工方面。
一、工程概况
北京安贞医院通州院区建设项目为北京市重点工程，是北京市规模较大的新建综合性医院，总建筑面积约为34 万平方米，包括医疗综合楼、科研楼、会议楼、教学宿舍楼等，建筑高度最高为49 m。动物实验楼与所有地下结构为现浇钢筋混凝土框架结构，医疗综合楼、科研楼、会议中心、教学宿舍楼等地上结构均为钢框架+ 屈曲约束支撑。钢结构用量约为3.4 万吨，地上钢柱为箱型，钢梁为H 型。
本项目在医疗综合楼的1 号住院楼屋顶设置钢结构停机坪（图1），以配合紧急消防与救援救灾等。停机坪整体外形轮廓为圆形，直径为25 m，建筑面积为491 m²。设计参考机型为最大起飞重量为12t、最大直径为20 m 及以下机型，停机坪甲板标高为50.45 m。直升机最终进近和起飞方向根据风速风向等确定，减少风斗等设施在后期实际使用时移位的可能。
图 1 住院楼顶层停机坪BIM模型
二、停机坪总体设计
停机坪按照形式分为表面直升机坪、高架直升机场、船上直升机场、直升机水上平台；按照使用功能分为商务停机坪、消防停机坪、医用停机坪；按照结构分为钢结构直升机坪、混凝土结构直升机坪。本项目在医院屋顶设置的停机坪属于医用表面直升机坪，医院整体为钢结构建筑，故采用钢结构直升机坪。
停机坪形状分为圆形与方形。为了高效利用空间以及屋面的美观，本项目采用圆形停机坪。停机坪的尺寸大小与预计使用的直升机机型有直接的关系。本项目中的停机坪按最大直径为20 m 的机型设计，预留一定的空间，停机坪直径设计为25 m。停机坪在飞行、降落和起飞时有一定的净空要求，停机坪周围5 m 范围内须没有障碍物。其在医院的位置选择也有一定要求，应尽量缩短其与急救区域的距离，且选择在位置较高、面积较大或者较长的平坦屋面。本项目将停机坪位置选择在1 号住院楼屋顶（图2），且须把停机坪抬高，此做法既满足了分区需求，也保证了净空，便于屋面结构的处理。本项目停机坪甲板平均高出屋面1 m，以保证担架车安全快速通行。
图 2 住院楼顶层停机坪位置示意
三、停机坪钢结构的设计与施工
（一）结构荷载与材料
直升机起落架的集中荷载较大，在起降时还有一定的冲击荷载，这对起降区屋面强度提出了较高要求。为此，起降区地面所承受集中荷载可按该停机坪可能接纳的最重型号直升机总质量的75%取值。
表1 梁柱截面尺寸
直升机最大起飞质量为8 t，等效均布活荷载为5 kN/m²，动力系数为1.5，集中荷载作用面积为0.3 m×0.3 m，基本风压与雪压分别为0.45 kN/m²与0.40 kN/m²，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组。钢结构主钢架均采用Q355B钢、E50型焊条、自动埋弧焊、10.9级的摩擦型高强螺栓；钢楼梯与坡道均采用Q235B钢、E43型焊条；楼梯踏步及平台采用5 mm花纹钢板（表1、图3）。
图 3 停机坪钢结构平面图
（二）构件的制作与安装
将焊接构件组合成一个安装单元，在同一地面进行一次现场焊接，组装成功后可以整体进行吊装，以大幅减少高空焊接量。上部构件的安装必须在下部结构就位、矫正并安装支撑后进行。安装前在螺母内涂少量矿物油。梁柱接触面采用喷砂处理，抗滑移系数为0.40、0.45。构件表面除锈后采用两道红丹打底。
（三）结构的防火与防腐
本停机坪工程耐火等级为二级，钢柱、钢梁、平台与梯段的耐火极限分别为2.5 h、1.5 h、1.0 h和0.25 h。采用石膏基环保型防火涂料，涂层厚度为25 mm，高强螺栓连接处的涂层厚度不应小于相邻构件的涂层厚度。本工程的防腐等级为Ⅱ级，设计使用年限为15 年，保护层厚度为230 μm。采用环氧无机富锌底漆，厚度不小于75μm ；采用环氧云铁中间漆，厚度不小于75 μm ；采用环氧丙烯酸聚氨酯双面漆，厚度不小于80 μm。涂层与钢铁基层的附着力不低于5 MPa。
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