某高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

1、某高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究【摘 要】當(dāng)前，隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)、土地資源短 缺，高層建筑逐漸增多，城市高層住宅已成為最常見的商業(yè) 住宅形式，對(duì)于此類建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要根據(jù)其特點(diǎn)力求做 到安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。其中有些高層住宅與地下車庫(kù)相連， 控制住宅樓的絕對(duì)沉降是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?！娟P(guān)鍵詞】高層住宅；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻；沉降控制近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快、城市人口基數(shù)的逐漸 加大，住宅的需求亦隨之大量增加，高層住宅建筑越來越多 地被采用。本文結(jié)合某商業(yè)住宅小區(qū)，對(duì)該結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，以期參考交流。某商業(yè)小區(qū)住宅由12幢1322層高層住宅建筑及輔房 組成，其中1、4、5、7、8號(hào)樓與地下車庫(kù)相連

2、。1上部結(jié)構(gòu)合理配置剪力墻是控制此類建筑側(cè)向剛度 的關(guān)鍵高層建筑一般利用窗間墻和縱橫墻布置鋼筋混凝土小 墻肢，這樣可以不占用室內(nèi)空間，小墻肢間通過連梁和現(xiàn)澆 混凝土樓屋面板相連，形成小墻肢-連梁承重體系。小墻肢剪力墻布置應(yīng)按照抗震設(shè)計(jì)要求，結(jié)合各建筑房 型的窗間、樓梯間、電梯間及房間四周的內(nèi)外墻等情況，小 墻肢剪一般有一字形、l形、t形、十字形等墻段，在平面 中各個(gè)主軸方向均勻?qū)ΨQ布置，盡量做到剛心與質(zhì)心重合， 以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。各墻肢肢長(zhǎng)不宜相差太大，使各個(gè)墻肢 剛度接近，保證在地震作用下，水平力均勻地分配給各墻肢, 避免因個(gè)別墻肢過長(zhǎng)，剛度過大產(chǎn)生很大的地震水平力而出 現(xiàn)超筋。在豎向墻肢上

3、下對(duì)齊、連續(xù)，根據(jù)建筑底的層高及 上部的變化通過墻肢的厚度和混凝土強(qiáng)度的變化，使豎向剛 度從下至上逐漸變小，并使任何上下層剛度變化不大于70%o 墻肢間凈距不大與5米，連梁高度宜小與400,并盡可能地 布置與兩房間之間，使住宅空間得以充分利用。墻肢的多少 決定了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛度。墻肢的過多，則結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛 度偏大，地震反應(yīng)大，構(gòu)件內(nèi)力大，配筋也增大甚至超筋， 造成浪費(fèi)；墻肢的過少，則結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛度偏小，水平地 震作用下位移過大，不能滿足正常使用。調(diào)整墻肢的數(shù)量及 大小，使結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛度能滿足水平位移要求，又不引起 過大的內(nèi)力。表1為三幢樓的部分設(shè)計(jì)指標(biāo)。3號(hào)、5號(hào)樓平面東西對(duì)稱，南北不對(duì)

4、稱，底層結(jié)構(gòu)層 高為3. 4米，以上各層為2. 9米，如剪力墻不變，第一層剛 度比第二層剛度則小于70%,如通過調(diào)整剪力墻厚度雖能達(dá) 到要求，但造成墻體偏心和室內(nèi)面積減小，為了避免這種情 況，設(shè)計(jì)中在電梯井道及不影響建筑要求的地方增加剪力 墻，使兩者的剛度相近，有效地解決了這問題。12號(hào)樓平面 不對(duì)稱，底層有商場(chǎng)，其層高為4. 5米，并要求有較大的開間，商場(chǎng)有部分突出主樓，最大處為5米；此外商場(chǎng)上部二層為辦公室，層高為3.2米，在設(shè)計(jì)中一方面在電梯井道等 地方增加剪力墻，另一方面在商場(chǎng)處適當(dāng)?shù)卦龊窦袅?，?滿足剪力墻的高厚比和剛度的要求。該三幢樓在頂層處均有 躍層，躍層室內(nèi)客廳上下挑空，在樓

5、板上形成大洞，對(duì)計(jì)算 時(shí)假定樓面剛性無限大有一定影響，此處在構(gòu)造上加厚樓板 并采用雙層雙向配筋，以加強(qiáng)樓板的剛度。屋面上有部分的 躍層屋面、電梯機(jī)房、水箱以及裝飾構(gòu)件，其最高處高出屋w 11.5米，它們剛度較小，在地震情況下會(huì)產(chǎn)生鞭梢作用， 我在計(jì)算時(shí)將該部分內(nèi)力增大3倍，使該部分得到加強(qiáng)。2在剪力墻下布樁，避免地下室底板抗樁沖切是樁基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵基礎(chǔ)采用剪力墻下條形基礎(chǔ)加樁基，一般剪力墻寬度不 能滿足樁基要求，故布置條形基礎(chǔ)寬800剛好滿足?400管樁 對(duì)承臺(tái)的要求，這種布樁方法傳力直接，如在地下室底板下 布樁，必須要計(jì)算底板的抗沖切力等，增加底板的厚度，增 加造價(jià)。3與地下車庫(kù)連接的高層住宅

6、設(shè)計(jì)關(guān)鍵是控制絕對(duì)沉 降由于住宅小區(qū)停車位的需要，往往會(huì)有較大面積的地下 室，有許多地下室和住宅連在一起，既擴(kuò)大了地下室的面積, 增加了停車位，又能讓業(yè)主直接從住宅直接進(jìn)出入地下室， 由于住宅樓與地下室的沉降存在差異，一般在此處需要設(shè)置 沉降縫分開，但是如設(shè)置沉降縫，將影響地下車庫(kù)的使用， 沉降縫還存在漏水的隱患，所以必須把主樓和地下車庫(kù)連在 一起，不設(shè)置沉降縫，那么要解決沉降差的問題，控制住宅 樓的絕對(duì)沉降量是關(guān)鍵。本工程1、4、5、7、8號(hào)樓與地下 室相連（詳見圖一）。圖一住宅樓的樁基適當(dāng)加長(zhǎng)，進(jìn)入第7-2層，以控制沉降量 為準(zhǔn)。在主樓與地下車庫(kù)之間設(shè)置沉降后澆帶，待住宅樓結(jié) 構(gòu)封頂后，完

7、成部分沉降量再將此后澆帶封閉，達(dá)到不設(shè)置 沉降縫的目的。住宅樓計(jì)算沉降量和結(jié)構(gòu)封頂后實(shí)測(cè)的沉降 量的比較詳見表2。由表2可以看出，當(dāng)結(jié)構(gòu)封頂后，已完成了 60%以上的 沉降，這與沉降特點(diǎn)有關(guān)，在結(jié)構(gòu)自重的作用下，前期的沉 降速度快，沉降量大，利用這一特性，在此設(shè)置沉降后澆帶, 待沉降大部分完成后再封閉沉降帶，避免了沉降縫的設(shè)置， 此處結(jié)構(gòu)只需要抗后期沉降量。另外，由于本地區(qū)地下水豐 富，地下水位高，地下車庫(kù)底板后澆帶如長(zhǎng)期不封閉，須持 續(xù)不斷地降水，不但會(huì)增加施工費(fèi)用，還會(huì)造成工程問題， 為此，在后澆帶下設(shè)置了臨時(shí)的止水帶以解決施工時(shí)的地下 滲水的問題。4結(jié)論該類結(jié)構(gòu)上部剪力墻布置須均勻、合理，才能夠避免過 多的扭轉(zhuǎn)，恰當(dāng)?shù)乜刂苽?cè)向剛度，使之既能夠控制地震作用 下的側(cè)向位移，又能不至于產(chǎn)生過大的地震反應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì) 合理；不宜在伸縮縫和防震縫兩側(cè)同時(shí)布置剪力墻，縱向剪 力墻不宜布置在端部，而應(yīng)布置在中部。樁基要布置在建立 墻下，傳力直接，避免底板抗沖切，控制造價(jià)。住宅樓與地 下車庫(kù)相連時(shí)必須控制住宅樓的絕對(duì)沉降，另外，在