高層建筑的裙房設計

高層綜合體建筑設計2011-05高層建筑的裙房設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，其上部結構的剛度不同，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設計特點綜合來看，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.設置沉降縫將主樓和裙房基礎分開2.主樓和裙房同置于一個剛度很大的基礎上3.主樓和裙房采取不同基礎形式的聯(lián)合設計，中間不設沉降縫4.其他形式，例如，主樓和裙房基礎的鏈接采取鉸接形式等處理主樓和裙樓基礎方法與實例一、設置沉降縫設置沉降縫將主樓和裙房基礎分開，這是一種傳統(tǒng)的設計方法。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。主樓上部結構為外框架—內筒結構；外框架22層，內筒至25層，總高81米。為減輕上部結構自重，標準層采用板柱結構，客房隔墻采用輕鋼龍骨石膏板，外墻為加氣塊。裙房上部為框架結構，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層框剪結構，箱基深11.3米，至于沙礫層上。裙房采用筏基，位于粉砂層上，兩者之間設置永久沉降縫。為減少應力，在筏基靠近箱基的部分范圍內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方法與實例二、采用整體基礎有時，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縫。高層建筑主樓和裙房之間采用整體基礎，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)生的內力；或者基礎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。采用這種基礎方式的高層建筑有?？诤Ｑ啻髲B，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，均設一層地下室。高層建筑主樓與裙房間不設縫。根據(jù)工程地質鉆探，建筑場地下伏株羅系凝灰質巖，受歷次地質構造運動影響，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巖上。結構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，框筒結構。裙房3層，框架結構，由主樓南北挑出支撐，使主樓和裙房沉降一致。設計單位根據(jù)“聯(lián)合箱基、懸挑裙房、調整樁位、剪彎平衡”的原則對基礎進行計算。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，當采用整體基礎形式處理主樓和裙房的基礎，地基的最大沉降量比基礎之間設縫時的有所減少，但是，沉降量增加，對非絕對剛性的基礎，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構引起過大次應力，也應引起足夠重視。處理主樓和裙樓基礎方法與實例三、主樓和裙房采取不同基礎形式的聯(lián)合設計主樓和裙房采用整體基礎或懸挑基礎形式，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形式的聯(lián)合設計方法。主樓和裙房基礎的聯(lián)合設計是指主樓和裙房采取不同的基礎形式，中間不設沉降縫。這種方法通常采用輕質材料減少主樓自重或利用補償基礎減少主樓附加壓力，使不均勻沉降可以忽略或可按經(jīng)驗方法處理。在主樓和裙房間設后澆縫，主樓在施工期間可自由沉降，待主樓結構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箱基與基礎梁的聯(lián)合設計主樓采用箱基，取得補償，以大大減小沉降；裙房采用基礎梁，以增加沉降，從而基本消除主樓和裙房之間的沉降差，兩者的基礎和上部結構則連成整體。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米主結構為鋼結構，故總重量較輕，包括箱基在內基底壓力僅為221千帕，比天然覆土略小。裙房采用條形基礎并減少埋深，主樓周圍仍設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，以確保主結構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)合式基礎設計的優(yōu)越性3-2樁箱基礎與獨立柱基礎的聯(lián)合設計當主樓層數(shù)多或地基土條件要求采用樁箱或樁筏基礎，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、基礎梁或筏基。這種基礎聯(lián)合設計方案應按地質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。主樓為框剪結構，地下室深11.6米裙房兩層，地下室深10.1米，置于粉質砂土上。主樓采用12米長樁基裙房采用獨立柱基礎。處理主樓和裙樓基礎方法與實例四、主樓和裙房基礎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，基礎均為樁筏基礎。主樓和裙房基礎采用鉸接形式。采用設置濾水層和鉸接相結合的形式，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。這種設計與處理措施是成功。