某高层住宅结构设计研究

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1、某高层住宅结构设计研究【摘要】当前，随着城市经济的快速增长、土地资源短缺，高层建筑逐渐增多，城市高层住宅已成为最常见的商业住宅形式，对于此类建筑的结构设计中要根据其特点力求做到安全、经济、实用。其中有些高层住宅与地下车库相连，控制住宅楼的绝对沉降是设计的关键。【关键词】高层住宅；结构设计；剪力墙；沉降控制近年来，随着城市化进程的加快、城市人口基数的逐渐加大，住宅的需求亦随之大量增加，高层住宅建筑越来越多地被采用。本文结合某商业住宅小区，对该结构形式的设计经验进行总结，以期参考交流。某商业小区住宅由12幢13~22层高层住宅建筑及辅房组成，其中1、4、5、7、8号楼与地下车

2、库相连。1上部结构合理配置剪力墙是控制此类建筑侧向刚度的关键高层建筑一般利用窗间墙和纵横墙布置钢筋混凝土小墙肢，这样可以不占用室内空间，小墙肢间通过连梁和现浇混凝土楼屋面板相连，形成小墙肢-连梁承重体系。小墙肢剪力墙布置应按照抗震设计要求，结合各建筑房型的窗间、楼梯间、电梯间及房间四周的内外墙等情况，小墙肢剪一般有一字形、L形、T形、十字形等墙段，在平面中各个主轴方向均匀对称布置，尽量做到刚心与质心重合，以减小结构的扭转。各墙肢肢长不宜相差太大，使各个墙肢刚度接近，保证在地震作用下，水平力均匀地分配给各墙肢,避免因个别墙肢过长，刚度过大产生很大的地震水平力而出现超筋。在竖

3、向墙肢上下对齐、连续，根据建筑底的层高及上部的变化通过墙肢的厚度和混凝土强度的变化，使竖向刚度从下至上逐渐变小，并使任何上下层刚度变化不大于70%o墙肢间净距不大与5米，连梁高度宜小与400,并尽可能地布置与两房间之间，使住宅空间得以充分利用。墙肢的多少决定了结构的抗侧向刚度。墙肢的过多，则结构的抗侧向刚度偏大，地震反应大，构件内力大，配筋也增大甚至超筋，造成浪费；墙肢的过少，则结构的抗侧向刚度偏小，水平地震作用下位移过大，不能满足正常使用。调整墙肢的数量及大小，使结构的抗侧向刚度能满足水平位移要求，又不引起过大的内力。表1为三幢楼的部分设计指标。3号、5号楼平面东西对称

4、，南北不对称，底层结构层高为3.4米，以上各层为2.9米，如剪力墙不变，第一层刚度比第二层刚度则小于70%,如通过调整剪力墙厚度虽能达到要求，但造成墙体偏心和室内面积减小，为了避免这种情况，设计中在电梯井道及不影响建筑要求的地方增加剪力墙，使两者的刚度相近，有效地解决了这问题。12号楼平面不对称，底层有商场，其层高为4.5米，并要求有较大的开间，商场有部分突出主楼，最大处为5米；此外商场上部二层为办公室，层高为3.2米，在设计中一方面在电梯井道等地方增加剪力墙，另一方面在商场处适当地增厚剪力墙，以满足剪力墙的高厚比和刚度的要求。该三幢楼在顶层处均有跃层，跃层室内客厅上下挑

5、空，在楼板上形成大洞，对计算时假定楼面刚性无限大有一定影响，此处在构造上加厚楼板并采用双层双向配筋，以加强楼板的刚度。屋面上有部分的跃层屋面、电梯机房、水箱以及装饰构件，其最高处高出屋W11.5米，它们刚度较小，在地震情况下会产生鞭梢作用，我在计算时将该部分内力增大3倍，使该部分得到加强。2在剪力墙下布桩，避免地下室底板抗桩冲切是桩基设计的关键基础采用剪力墙下条形基础加桩基，一般剪力墙宽度不能满足桩基要求，故布置条形基础宽800刚好满足?400管桩对承台的要求，这种布桩方法传力直接，如在地下室底板下布桩，必须要计算底板的抗冲切力等，增加底板的厚度，增加造价。3与地下车库连

6、接的高层住宅设计关键是控制绝对沉降由于住宅小区停车位的需要，往往会有较大面积的地下室，有许多地下室和住宅连在一起，既扩大了地下室的面积,增加了停车位，又能让业主直接从住宅直接进出入地下室，由于住宅楼与地下室的沉降存在差异，一般在此处需要设置沉降缝分开，但是如设置沉降缝，将影响地下车库的使用，沉降缝还存在漏水的隐患，所以必须把主楼和地下车库连在一起，不设置沉降缝，那么要解决沉降差的问题，控制住宅楼的绝对沉降量是关键。本工程1、4、5、7、8号楼与地下室相连（详见图一）。图一住宅楼的桩基适当加长，进入第7-2层，以控制沉降量为准。在主楼与地下车库之间设置沉降后浇带，待住宅楼结

7、构封顶后，完成部分沉降量再将此后浇带封闭，达到不设置沉降缝的目的。住宅楼计算沉降量和结构封顶后实测的沉降量的比较详见表2。由表2可以看出，当结构封顶后，已完成了60%以上的沉降，这与沉降特点有关，在结构自重的作用下，前期的沉降速度快，沉降量大，利用这一特性，在此设置沉降后浇带,待沉降大部分完成后再封闭沉降带，避免了沉降缝的设置，此处结构只需要抗后期沉降量。另外，由于本地区地下水丰富，地下水位高，地下车库底板后浇带如长期不封闭，须持续不断地降水，不但会增加施工费用，还会造成工程问题，为此，在后浇带下设置了临时的止水带以解决施工时