高層建筑的裙房設(shè)計

高層綜合體建筑設(shè)計2011-05高層建筑的裙房設(shè)計帶裙房高層建筑的特點裙房——在眾多的高層建筑中，有相當一部分由于功能或造型上的需要，往往沿其四周配上低矮房屋，形成所謂裙房。特點——由于帶裙房的高層建筑的主體建筑部分和裙房部分的高度差異較大，其上部結(jié)構(gòu)的剛度不同，對基地產(chǎn)生的影響不多，就導致了兩部分的基地沉降不一致的問題。因此，帶裙房的高層建筑設(shè)計面臨的最主要的問題，就是如何使建筑主體部分與裙房部分沉降一致。帶裙房的高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計特點綜合來看，目前處理高層建筑主樓和裙房之間的差異沉降的辦法主要有4種1.設(shè)置沉降縫將主樓和裙房基礎(chǔ)分開2.主樓和裙房同置于一個剛度很大的基礎(chǔ)上3.主樓和裙房采取不同基礎(chǔ)形式的聯(lián)合設(shè)計，中間不設(shè)沉降縫4.其他形式，例如，主樓和裙房基礎(chǔ)的鏈接采取鉸接形式等處理主樓和裙樓基礎(chǔ)方法與實例一、設(shè)置沉降縫設(shè)置沉降縫將主樓和裙房基礎(chǔ)分開，這是一種傳統(tǒng)的設(shè)計方法。根據(jù)規(guī)范要求，許多高層建筑主樓和裙房之間都設(shè)置變形縫（防震縫、沉降縫、伸縮縫）。例如上海的龍門賓館、貿(mào)海賓館和北京的北京飯店等。1-1.龍門賓館和鐵路大廈龍門賓館和鐵路大廈是上海新客站的配套工程，由兩幢25層高主樓和夾于其間的4層裙房連成。兩幢主樓寬36米，相距19米。主樓上部結(jié)構(gòu)為外框架—內(nèi)筒結(jié)構(gòu)；外框架22層，內(nèi)筒至25層，總高81米。為減輕上部結(jié)構(gòu)自重，標準層采用板柱結(jié)構(gòu)，客房隔墻采用輕鋼龍骨石膏板，外墻為加氣塊。裙房上部為框架結(jié)構(gòu)，底下室1層。整個建筑在主樓、裙房、主樓間用沉降縫分割三段。龍門賓館和鐵路大廈使用一年時，龍門賓館平均沉降76.7毫米鐵路大廈平均沉降66.9毫米，主樓和裙房沉降差異3~7毫米1-2.北京飯店北京飯店新樓為17層框剪結(jié)構(gòu)，箱基深11.3米，至于沙礫層上。裙房采用筏基，位于粉砂層上，兩者之間設(shè)置永久沉降縫。為減少應力，在筏基靠近箱基的部分范圍內(nèi)還人為的將地基圖疏松。主樓底層標高比裙房底層標高高80毫米，以適應以后的沉降差，然而實際的沉降差在13年后亦只有30毫米。處理主樓和裙樓基礎(chǔ)方法與實例二、采用整體基礎(chǔ)有時，由于建筑功能上的需要，要求高層建筑主樓和裙房之間不設(shè)縫。高層建筑主樓和裙房之間采用整體基礎(chǔ)，同置于剛度很大的箱基或厚筏基上，用以抵抗差異沉降產(chǎn)生的內(nèi)力；或者基礎(chǔ)通過樁支撐在基巖或承載力較大的持力層上。這樣可使主樓和裙房的基礎(chǔ)之間不致產(chǎn)生沉降差。當基地土軟弱，后期沉降量大的時候，可以將裙房放在懸挑基礎(chǔ)上。但由于懸挑部分不能太長，因此裙房面積不宜過大。采用這種基礎(chǔ)方式的高層建筑有海口海燕大廈，深圳云南大廈，上海聯(lián)誼大廈和上海海倫賓館等高層建筑。2-1深圳云南大廈（金碧酒店）深圳云南大廈是一座多功能建筑群。主樓地上18層，裙房地上2層，均設(shè)一層地下室。高層建筑主樓與裙房間不設(shè)縫。根據(jù)工程地質(zhì)鉆探，建筑場地下伏株羅系凝灰質(zhì)巖，受歷次地質(zhì)構(gòu)造運動影響，有擠壓破碎帶及輕微擠壓錯動現(xiàn)象。主樓選擇侏羅系中統(tǒng)微風化凝灰質(zhì)砂巖作為樁端持力層，采用沖孔灌注樁。為了避免主樓與裙房之間不設(shè)縫而引起的不均勻沉降，僅裙房部分樁尖置于中風化凝灰質(zhì)巖上。結(jié)構(gòu)竣工實測沉降差最大6毫米。2-2上海聯(lián)誼大廈聯(lián)誼大廈主樓30層，地下1層，總高度101.5米，框筒結(jié)構(gòu)。裙房3層，框架結(jié)構(gòu)，由主樓南北挑出支撐，使主樓和裙房沉降一致。設(shè)計單位根據(jù)“聯(lián)合箱基、懸挑裙房、調(diào)整樁位、剪彎平衡”的原則對基礎(chǔ)進行計算。實測最大沉降為37毫米，最大差異沉降3毫米。

2-3上海海倫賓館海倫賓館主樓35層，地下1層，地上高度116米，裙房6層，高25.7米，與主樓連成一體。實測主樓累計沉降16毫米，裙房10毫米，差異沉降6毫米。綜上所述，當采用整體基礎(chǔ)形式處理主樓和裙房的基礎(chǔ)，地基的最大沉降量比基礎(chǔ)之間設(shè)縫時的有所減少，但是，沉降量增加，對非絕對剛性的基礎(chǔ)，差異沉降亦將增加，特別是主樓和裙房連接部位的彎矩較大。此外，差異沉降可能在上部結(jié)構(gòu)引起過大次應力，也應引起足夠重視。處理主樓和裙樓基礎(chǔ)方法與實例三、主樓和裙房采取不同基礎(chǔ)形式的聯(lián)合設(shè)計主樓和裙房采用整體基礎(chǔ)或懸挑基礎(chǔ)形式，要求裙房面積不能很大，否則會造成材料浪費，因此，又出現(xiàn)了主樓與裙房采用不同基礎(chǔ)形式的聯(lián)合設(shè)計方法。主樓和裙房基礎(chǔ)的聯(lián)合設(shè)計是指主樓和裙房采取不同的基礎(chǔ)形式，中間不設(shè)沉降縫。這種方法通常采用輕質(zhì)材料減少主樓自重或利用補償基礎(chǔ)減少主樓附加壓力，使不均勻沉降可以忽略或可按經(jīng)驗方法處理。在主樓和裙房間設(shè)后澆縫，主樓在施工期間可自由沉降，待主樓結(jié)構(gòu)施工完畢后再澆后澆帶混凝土，使余下的不均勻沉降可以忽略或按經(jīng)驗方法處理。這種方法在北京和廣州比較成熟，主要原因是這些地方土質(zhì)條件比較好。如北京長富宮中心、西苑飯店、昆侖飯店、中旅大廈、城鄉(xiāng)貿(mào)易中心等。這種處理方式在其他地方也有應用，如安徽文藝大廈等3-1箱基與基礎(chǔ)梁的聯(lián)合設(shè)計主樓采用箱基，取得補償，以大大減小沉降；裙房采用基礎(chǔ)梁，以增加沉降，從而基本消除主樓和裙房之間的沉降差，兩者的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)則連成整體。實例3-1-1北京長富宮中心北京長富宮中心主樓26層，4層地下室深12.6米主結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，故總重量較輕，包括箱基在內(nèi)基底壓力僅為221千帕，比天然覆土略小。裙房采用條形基礎(chǔ)并減少埋深，主樓周圍仍設(shè)后澆縫由于條基比箱基高3~4.5米，故采用斜梁將條基與箱基連接起來，凡遇到后澆縫的地方一律加以預留，以確保主結(jié)構(gòu)在施工期間自由沉降。這個方案經(jīng)濟合理，施工方便，且提供主樓和裙房之間連續(xù)無縫的建筑空間。這個工程說明了聯(lián)合式基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)越性3-2樁箱基礎(chǔ)與獨立柱基礎(chǔ)的聯(lián)合設(shè)計當主樓層數(shù)多或地基土條件要求采用樁箱或樁筏基礎(chǔ)，同時要求主樓和裙房之間的沉降差盡可能小時，裙房可采用獨立基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁或筏基。這種基礎(chǔ)聯(lián)合設(shè)計方案應按地質(zhì)條件和沉降分析來綜合確定。3-2-1實例北京昆侖飯店北京昆侖飯店主樓26~29層，附有大面積裙房，如圖示。主樓為框剪結(jié)構(gòu)，地下室深11.6米裙房兩層，地下室深10.1米，置于粉質(zhì)砂土上。主樓采用12米長樁基裙房采用獨立柱基礎(chǔ)。處理主樓和裙樓基礎(chǔ)方法與實例四、主樓和裙房基礎(chǔ)的連接采用鉸接形式4-1實例上海金茂大廈金茂大廈是一幢88層超高層建筑，塔樓樓高420.5米。主樓和裙房的地下室均為3層，基礎(chǔ)均為樁筏基礎(chǔ)。主樓和裙房基礎(chǔ)采用鉸接形式。采用設(shè)置濾水層和鉸接相結(jié)合的形式，一方面可消除地下水浮力對主樓和裙房底板的影響，從而達到既能減少差異沉降、有恩那個減少底板厚度的目的。另一方面，鏈接部位的彎矩為0。值得指出，上海某大樓，43層，底板厚度為4米，而88層的金茂大廈，底板厚度也是4米。這種設(shè)計與處理措施是成功。