对某高层商业楼地下室结构设计探讨.doc

1、对某高层商业楼地下室结构设计探讨摘要：本文结合工程案例，对某商业楼地下室结构设计做出了分析探讨。 关键词：地下室：差异沉降；后浇带 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 1、地下室结构设计难点概述 地下室工程对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室 抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多。 2

2、 工程概况 某商业楼，总建筑面积近 9800m2。地下 l 层 2628m2，深 43m。地上 2 层裙房，高 780m。裙房上共有 3 幢塔楼，l 幢 l0 层酒店，高366m；2 幢 8 层商住楼，高 292m。各楼层主要功能如下：地下一层为停车库和设备用房，层高 43m。地上一层为大堂，商业和部分管理用房，层高 42m。二层为商务、商业用房，层高 36m。三至十层为酒店用房，层高 36m。商住楼三至八层为高档商住楼，层高 36m。本工程全部采用现浇钢筋混凝土结构。 3 地基与基础设计 地质勘探表明，本场地地基稳定性较好，场地土属类，上部为中软土，基岩花岗岩，强风化岩层厚度 2838m，中

3、风化岩层厚1109m，微风化岩顶部埋深 206305m，岩层节理完整，胶结致密，坚硬，天然单轴抗压强度为 288MPa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

4、，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。 首先对本工程塔楼与裙房之间是否设置

5、沉降缝、后浇带进行了分析比较，如表 l。 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 l 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问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

6、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。 4 地下室设计 本工程设有 l 层地下室，作人防设计时，将地下室按平战结合考虑设计。 41 荷载取值 地下停车场活荷载标准值为 40KNm2，设备房活荷载标准值为75KNm2，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 55KNm2，底板人防荷载取 35KNm2。 42 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 80m。地下室 1 层顶板人防荷载远大于平时停车场荷载，故以人

7、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。 43 构件截面尺寸及混凝土强度等级 地下室底板厚 300ram，顶板厚 300mrn，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。 5 上部结构 51 结构形式 上部结构采用框架结构。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，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 080 以下，主梁截面取 25

8、0x600mm，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。 52 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，粱端弯距调幅系数取08，梁刚度增大系数按现浇楼板取 20，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。 结束语 由于地下室的特殊位置，其结构设计是较复杂的设计问题，要考虑以及涉及的内容繁多甚至对于一些关于地下室结构的设汁问题目前还没得到思想一致，如基础与地基的相互作用、上部结构剐度对地基基础的影响程度等。因此无论是从技术还是从经济的角度讲都需要我们更深人地研究地下室结构设计的技术问题，提高设计水平。真正做到技术与经济同步、安全与适用协调。 参考文献 1李享，谭素群.地下室结构设计中的若干问题J.山西建筑，2007，33 (11). 2朱炳寅，等.建筑结构设计规范应用图解手册M.北京：中国建筑工业出版社，2005