刍议某综合楼地下室结构设计

　　摘要:本文通过某综合楼地下室的设计，探讨了高层建筑中主楼与地下车库之间未设置沉降缝和伸缩缝的设计所要面临的几个问题及应对措施。
　　关键词:地下室;差异沉降;后浇带
　　1工程概况
　　某综合楼是一幢集酒店、商住、商业为一体的多功能的高层建筑,总建筑面积近1.00万m2。地下1层2628m2,深4.3m。地上2层裙房,高7.80m。裙房上共有3幢塔楼,1幢10层酒店,高36.6m;2幢8层商住楼,高29.2m。各楼层主要功能如下:地下一层为停车库和设备用房,层高4.3m。地上一层为大堂,商业和部分管理用房,层高4.2m。二层为商务、商业用房,层高3.6m。三至十层为酒店用房,层高3.6m。商住楼三至八层为高档商住楼,层高3.6m。本工程全部采用现浇钢筋混凝土结构。
　　2 地基与基础
　　地质勘探表明,本场地地基稳定性较好,场地土属Ⅱ类,上部为中软土,基岩花岗岩,强风化岩层厚度2.8~3.8m,中风化岩层厚1.1~0.9m,微风化岩顶部埋深20.6~30.5m,岩层节理完整,胶结致密,坚硬,天然单轴抗压强度为28.8MPa.根据地质勘察报告分析研究，决定采用人工钻孔灌注桩，以微风化岩层作为桩端持力层。
　　由于塔楼与裙房的地上层数相差较大,要满足塔楼与裙房之间的差异沉降在规范要求的范围内,就必须根据本工程的特点选择结构方案.对于处理沉降差的方法本人总结目前有:”放”,”抗”,”调”三种方法.当房屋荷载明显不同时,可能导致房屋产生过大的不均匀沉降,会将基础,地面,墙面,屋面拉裂.这种情况下应设置沉降缝自基础到屋顶将整个房屋分开.让各部分自由沉降互不影响.这种方法称为”放”.是一种传统的有效方法.此法在结构,建筑和施工上都较为复杂,而且在高层建筑中往往有地下室渗水现象.而采用刚性很大的基础,利用本身的刚度来抵抗沉降差,而不设缝,这种方法称为”抗”.此方法材料消耗较多,不经济,只宜在一定的情况下使用.而在符合下列条件之一时,可用”调”的方法.不设沉降缝
　　1. 采用桩基,桩支承在基岩上.或采取减少沉降的有效措施并经计算，沉降差在允许范围内。
　　2. 主楼与裙房采用不同的基础形式，调整土压力使沉降基本接近。如主楼用箱基，筏基，或桩基，群房采用条基等。
　　3. 地基承载力较高，沉降计算较为可靠时，主楼与群房的标高预留沉降差，先施工主楼，后施工裙房，最后使两者的标高一致。
　　本人首先对本工程塔楼与裙房之间是否设置沉降缝、后浇带进行了分析比较,如表1。
　　表1塔楼与裙房间与不设沉降缝、后浇带的性能比较
　　本着安全、实用、经济原则,对表1的比较结果进行分析,不难看出,不设沉降缝和后浇带是最经济、最理想的结构方案。既能够满足建设方分期施工(一期可能至3层,也可能不分期)的要求,又能够最大限度地方便施工、缩短建设周期,解决施工过程中降水时间长、水平交通不便、施工到塔楼时不能对裙房以下部分进行粗装修等问题。方案初步确定了,能否实施的关键在于各部分之间差异沉降能不能满足要求。由于采用钻孔灌注桩基础,桩支承在微风化岩层，并入微风化岩层1d(桩径)，故各部分之间差异沉降完全能够满足设计要求。从而确定了本方案(即各部分之间不设沉降缝和后浇带)的可行性。对地下室的防水主要采用抗渗混凝土和保证施工质量来控制。超长、超宽问题主要采取控制水灰比、添加外加剂、设计施工组织方案等周密的措施来解决。
　　3地下室设计
　　本工程设有1层地下室，作人防设计时，我将该地下室按平战结合考虑设计。
　　3.1荷载取值
　　地下停车场活荷载标准值为4.0KN/m2，设备房活荷载标准值为7.5KN/m2，人防经报请有关部门批准后，人防地下室的顶板人防荷载取55KN/m2，底板人防荷载取35KN/m2。
　　3.2结构布置
　　由于地下室平时作停车场使用，柱距较大，东西和南北的跨度最大为8.0m，地下室1层顶板人防荷载远大于平时停车场荷载，故以人防荷载控制。地下室底板和侧板由于承受地下水和土的压力,其荷载必然大于战时荷载,因此不作人防验算,只按实际受力情况设计.
　　3.3构件截面尺寸及混凝土强度等级
　　地下室底板厚300mm,顶板厚300mm,地下室侧壁板厚300mm，地下室底板采用井式梁布置，主梁为300x950，
　　井式梁截面为250x900，混凝土强度等级为C30。整栋综合楼的梁柱混凝土强度等级分别为：C30。
　　4上部结构
　　4.1结构形式
　　上部结构采用框架结构。地下室柱网的布置见图1（地下层平面图),本工程总高度及层高见图2(立面图)。
　　由于柱跨度较大，梁柱截面主要由水平荷载引起的弯距，剪力控制，本人根据“强柱弱梁”,“强剪弱弯”的概念设计，柱子的轴压比全部控制在0.80以下，主梁截面取250x600mm,这样就可以保证商住楼有足够的空间，方便布置管道和室内装修。
　　4.2结构分析
　　整个工程按7度抗震设防,框架抗震等级为二级，采用28个振型进行内力分析组合。框架梁在竖向荷载作用下，梁端有较大的负弯距，梁支座面筋较多，为避免施工困难，适当减少面筋，梁端弯距调幅系数取0.8，梁刚度增大系数按现浇楼板取2.0，考虑偶然偏心和模拟施工的作用，以及活荷载不利布置。
　　经计算，各项主要结果均符合规范要求。总体上看,该工程的结构方案是比较合理可行的。

　　图1地下层平面图                                                           图2立面图

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