高層建筑主體與裙房毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)處理分析

宋曉霞 史作健

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種高層建筑不斷涌現(xiàn)，而高層建筑胡建設(shè)成本大，建設(shè)周期長(zhǎng)，因此要要綜合考慮各方面的因素，使得高層建筑達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)。這尤其要處理好建筑主體和裙房毗連是的結(jié)構(gòu)處理。本文就高層建筑主體與裙房毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)處理進(jìn)行相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑、建筑主體、裙房、結(jié)構(gòu)處理、分析

Abstract: With China's economic development, a variety of high-rise buildings are emerging, high-rise buildings Hu construction costs, long construction period, and therefore taken into account various factors, high-rise buildings to reach the optimal state. This is especially necessary to properly handle the main building and podium adjacent to the structure of processing. In this paper, the processing of high-rise buildings the main podium adjoining structure.Keywords: high-rise buildings, the main building, podium, structure, processing, analysis

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

由于功能的需要，在城市建設(shè)中，大多數(shù)高層的主樓與裙房連接為一體。高層的主樓部分由規(guī)范的要求及功能的需要均設(shè)地下室，因高層部分荷載很大，沉降較大；裙房因?qū)訑?shù)少(一般4層以下)，所以荷載輕，沉降較小，其沉降量與相連的高層相比相差很大。為此在處理高層與裙房的關(guān)系，應(yīng)盡量減少主樓和裙房基礎(chǔ)的沉降差，特別是基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，控制在國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范允許的范圍內(nèi)，否則會(huì)因設(shè)計(jì)不當(dāng)，主樓和裙房的沉降差過(guò)大造成對(duì)工程質(zhì)量的嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致工程事故。因此在考慮高層建筑主體和裙房毗連時(shí)要處理結(jié)構(gòu)關(guān)系，因?yàn)檫@不僅關(guān)系到高層建筑的實(shí)用性，更會(huì)影響裙房的使用。目前我國(guó)在這方面已有相關(guān)研究和探討，盡管取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是仍然有許多的問(wèn)題和缺陷。本文就我國(guó)的高層建筑與裙帶毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

我國(guó)高層建筑主體與裙帶毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)處理現(xiàn)狀

在當(dāng)前我國(guó)的高層建筑中，有相當(dāng)一部分建筑由于功能或造型上的需要，往往沿其地下建筑或四周配上低矮房屋，形成所謂裙房。由于高層建筑主樓與裙房高差十分顯著，上部結(jié)構(gòu)荷載分布很不均勻，對(duì)地基基礎(chǔ)而言，往往會(huì)造成地基反力與基礎(chǔ)內(nèi)力的差異且變化很大，導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生過(guò)大的不均勻沉降，影響建筑物的安全使用。傳統(tǒng)的處理措施是將高層與低層分開(kāi)，設(shè)置沉降縫，這種做法既滿足不了使用功能上要求，又采用雙墻雙柱而不經(jīng)濟(jì)。近來(lái)來(lái)已逐步發(fā)展起來(lái)裙房間不設(shè)縫和三種主樓的設(shè)計(jì)方法：1、是在主裙之間設(shè)置沉降后澆帶，消除施工期間差異沉：2、是將高層主樓與裙房同置于一個(gè)剛度極大的基礎(chǔ)上。3、是主樓和裙房采用不同的基礎(chǔ)形式，在結(jié)構(gòu)上保持連續(xù)無(wú)縫降的影響，減少不均勻沉降。但是，類似這種帶裙房的高層建筑，尚沒(méi)有系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)方法。對(duì)于帶裙房的高層建筑，由于設(shè)計(jì)者對(duì)主樓和裙房間的作用機(jī)理不清楚，用沉降縫把主樓和裙房分割開(kāi)來(lái)，為了追求安全，造成很大的材科浪費(fèi)，又滿足不了建筑功能的需要，而且建筑物仍然有開(kāi)裂現(xiàn)象發(fā)生．當(dāng)前，迫切需要應(yīng)用共同作用理論，對(duì)高層建筑主樓與裙房之間設(shè)置或不設(shè)置沉降縫進(jìn)行機(jī)理分析，為主樓和裙房之間不設(shè)置沉降縫提供理論依據(jù)，并盡快應(yīng)用于工程實(shí)際。

三、高層建筑主體與裙房毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1、基礎(chǔ)的總沉降量及沉降差必須控制在允許值之內(nèi)，以保證上部結(jié)構(gòu)不致?lián)p壞基礎(chǔ)承受的荷重不得超過(guò)地基允許的承載力，以保證安全。

2、必須預(yù)先估計(jì)新建房屋本身以及在施工過(guò)程中的必要操作對(duì)毗鄰房屋的影響，以便采取必要的保護(hù)措施。

3、在保證安全使用的前提條件下，還要考慮它的綜合經(jīng)濟(jì)效益，要求施工可行工期短，費(fèi)用省，而這個(gè)費(fèi)用和工期，不僅要考慮基礎(chǔ)本身，而且還要考慮整體建筑物。

4、地基方案選擇在設(shè)計(jì)方案選擇中，首先遇到的問(wèn)題就是究竟采用天然地基還是樁基。我國(guó)有的大城市，表層土壤比較松軟，巖層或硬實(shí)土層埋深比較深。在這些地方建造高層房時(shí)多采用樁基，而且需很長(zhǎng)樁，在國(guó)內(nèi)及國(guó)外有些城市巖層埋藏深度達(dá)50 m以上，而這些城市建造30層至75層都采用天然地基，并且是深開(kāi)挖筏基。因挖出的土重抵消加上去的建筑重量，當(dāng)掘除地土重等于建筑物的全部重量時(shí)稱之為全補(bǔ)償基礎(chǔ)；當(dāng)挖除土重只能抵消部分建筑的重量時(shí)稱之為部分補(bǔ)償基礎(chǔ)。采用補(bǔ)償基礎(chǔ)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①深挖一定深度的土層具有較高的承載力；

②在使用上需要有多層地下室，采用補(bǔ)償基礎(chǔ)比采用樁基更為適宜；

③采用補(bǔ)償基礎(chǔ)比樁基更為經(jīng)濟(jì)、適用。如果減輕我國(guó)建筑物使用材料重量更能取得良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

四、高層建筑主體與裙房毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)處理的策略和建議

1、高層建筑主體與裙房相結(jié)合

空間的層次感是外部空間成為場(chǎng)所的重要因素。外部空間應(yīng)是滿足人的需要的一種積極空間人的需要和意圖多種多樣，人的心理層次也是多樣的，因而外部空間的功能與組合也是多樣的。同一外部空間或多個(gè)大小不同的外部空間，根據(jù)功能要求的組合就需要充分利用環(huán)境條件，并考慮空間的層次，創(chuàng)造有秩序而富于變化的外部空間。空間組合的序列是加強(qiáng)層次感的一個(gè)重要方面，高層建筑外部空間作為城市外部空間的一個(gè)重要部分，往往在城市序列中成為一個(gè)重要角色，有時(shí)是對(duì)景，有時(shí)是背景，有時(shí)又是城市景觀的畫框。但是建筑周圍的外部空間是應(yīng)該有序列的，外部空間不同層次的組合就是靠空間序列來(lái)組成有序的空間?？臻g的層次感通?？捎靡韵碌姆椒▉?lái)達(dá)到：

互滲式。建筑物通過(guò)圍合要素的增減變化、內(nèi)外秩序等處理方式，增加中介空間層次，打破簡(jiǎn)單的封閉隔絕，賦予外部空間更多的多樣性和復(fù)雜性。建筑與外部環(huán)境的關(guān)聯(lián)性和連續(xù)性增強(qiáng)，環(huán)境的秩序更加完整。

（2）通過(guò)式。高層建筑以通道、廣場(chǎng)或庭院等外部公共空間與城市外部空間(街道、廣場(chǎng)等)相連接，從而使自身的內(nèi)部空間與城市的整體空間環(huán)境相融合，形成有機(jī)的整體?？臻g的層次因此而增多，高層建筑與城市整體環(huán)境的關(guān)系也更加有機(jī)和融洽。

（3）升降式。通過(guò)水平面上的上升或下降，拓展了城市的空間環(huán)境，打破建筑與環(huán)境的慣性關(guān)系，為居民提供更多的公共活動(dòng)場(chǎng)所。

2、協(xié)調(diào)高層與裙房沉降法。

對(duì)于不具備采用第一方案條件而又有高層與裙房基礎(chǔ)相連要求的高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，可考慮采用協(xié)調(diào)二者基礎(chǔ)沉降法設(shè)計(jì)，即采取可靠措施將高層部分的沉降減少到最少程度，低層裙房部分的沉降在保證基礎(chǔ)承載能力和穩(wěn)定性的前提下增大到規(guī)范許可范圍的最大值，以達(dá)到二者的沉降差大幅縮減，控制在滿足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的界限內(nèi)，亦即上部結(jié)構(gòu)可以承受的程度內(nèi)，以保證高層建筑能力和正常使用極限狀態(tài)，滿足國(guó)家規(guī)范要求。具體做法為：在合理范圍內(nèi)宜盡量加深高層的地下室埋深，這可以把產(chǎn)生高層部分地基沉降的附加應(yīng)大大減少。

調(diào)整高層建筑和裙帶毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)。

為減少上部結(jié)構(gòu)由于高層主樓與裙房之間基礎(chǔ)差異沉降產(chǎn)生的應(yīng)力，裙房在與主樓連接的一跨梁線剛度盡量小，或采用變截面梁。當(dāng)高層主樓與裙房之間不設(shè)變形縫而連接在一起，且長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，考慮到溫度影響帶來(lái)的不利因素，裙房和主樓的屋頂及外墻保溫應(yīng)處理好。如果主樓長(zhǎng)度較大時(shí)，可在屋頂層設(shè)雙墻或雙柱留伸縮縫。當(dāng)高層主樓與裙房之間設(shè)置沉降縫時(shí)，為了使高層主樓有可靠的側(cè)限，主樓和裙房各設(shè)置鋼筋砼墻，在通道的門口周圍設(shè)止水帶，宅的作用既止水，又擋砂，在鋼筋砼墻之間的縫隙中填粗砂。高層主樓的門頭等小裙房，可采用主樓箱形基礎(chǔ)墻外托裙房柱子的方法處理。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，未來(lái)的城市將會(huì)出現(xiàn)更多的高層建筑及裙帶建筑，因此合理處理這二者的結(jié)構(gòu)關(guān)系既是大勢(shì)所趨，也是城市建設(shè)的客觀要求。我國(guó)的城市化建設(shè)已經(jīng)迎來(lái)了高峰，高層建筑必然會(huì)遍地開(kāi)花，希望通過(guò)本文的分析，能對(duì)我國(guó)的城市化建設(shè)作出一番貢獻(xiàn)，使我國(guó)的高層建筑及裙帶毗連時(shí)的結(jié)構(gòu)處理的更好，更符合城市發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)：

1、李國(guó)勝 多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中疑難問(wèn)題的處理及算例 2004

2、劉相富.張海文 淺談處理多高層建筑主樓與裙房差異沉降的方法[期刊論文]-城市建設(shè)2010(26)

3、張維田.高層建筑和低層裙房基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案選擇[期刊論文]-吉林林業(yè)科技2001,30(6)

4、高慧 淺談高層建筑設(shè)計(jì)造型[期刊論文]-中國(guó)科技博覽2009(5)

5、高亞利.歐陽(yáng)哲 優(yōu)化高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則[期刊論文]-城市建設(shè)2010(36)