某部高层经济适用住房结构设计

(整期优先)网络出版时间:2019-11-22
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某部高层经济适用住房结构设计

刘治国杜新月雷言清

联勤保障部队第四工程代建管理办公室

摘要:对某部高层经济适用住房工程的结构设计,从地基基础、地下车库、高层住宅等各个分部进行了分析和总结,结合本工程特点和实际情况,提出合理可行的设计方法

关键词:地基处理;CFG桩;无梁楼盖;高层剪力墙结构

1、工程概况

某部经济适用住房工程总用地面积13222平方米,建筑面积69216平方米。小区内有三栋高层住宅楼,1、2号楼26层,建筑高度76米,3号楼33层,建筑高度99米。地下建整体地下车库,地下车库底板埋深约为6.5米。本工程于2016年底竣工,2018年交付并投入使用,见图1,图2

图1高层住宅竣工立面图

图2无梁楼盖地下车库竣工实景图

2、地基与基础

建筑物所处场地地貌类型为冲积平原,场地地势有起伏。地层自上而下依次由杂填土、粉质粘土、粗砂、细砂、中粗砂、圆砾、砾砂等组成。场地地下水类型为潜水,主要赋存于砂层及圆砾中。地下水位年变化幅度为2~3米。

本区抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度为0.1g,建筑场地类别为Ⅱ类。由于土层分布以中粗砂、圆砾为主,且承载力较高,故采用CFG桩地基处理。与桩基相比,CFG桩桩体材料掺入工业废料粉煤灰,不配筋,并能够实现桩土共同作用,充分发挥桩间土的承载能力,工程造价仅为一般桩基的1/3~1/2,经济效益和社会效益显著。该技术具有施工速度快、工期短、质量容易控制等特点,目前在高层建筑地基处理中应用普遍。本工程3号高层住宅楼基础持力层为粗砂层,处理后的地基承载力特征值为550kpa。高层住宅采用平板式筏形基础,地下车库采用天然地基独立基础加防水板。

3、主体结构

本工程三栋高层住宅与地下车库之间不设沉降缝。高层建筑与群房的基础埋置深度相同或差别较小时,不设沉降缝有利于减少造价,便于使用,同时加强高层建筑的侧向约束。地下车库采用无梁楼盖结构体系,楼板厚度450mm,覆土厚度1.8m。采用无梁楼盖的优点是有效增加楼层净高,使用空间开阔美观。在实际施工中减少土方开挖量,节约模板,便于绑扎钢筋,节省工期,综合经济效益优于梁板结构体系。本工程地下车库受地形限制,平面形状很不规则,在设计过程中分割成若干面积较小的规则单元,分块逐一计算。这一步骤是设计中的难点,计算工作量较大。每一板块单元先用PKPMSLAB软件电算,再用经验系数法手算复核。无梁楼盖分块计算示意图见图3

图3无梁楼盖分块计算示意图

2017年8月,北京石景山区一刚建成无梁楼盖地下车库发生坍塌,所幸无人员伤亡。工程事故的原因往往是多方面的。结构设计需全面考虑荷载布置、构造措施、规范规定等多方面因素,并应参考既有成功经验,精心设计,避免事故的发生。

图43号楼标准层结构平面图

3#住宅楼33层,建筑总高度99米,采用钢筋混凝土剪力墙结构形式,见图4。剪力墙抗震等级二级,水平荷载由地震力控制。基于概念设计,结构顶点位移和层间位移都会随剪力墙抗弯刚度的增大而减小,这对控制结构的变形是有利的。但是,抗侧移刚度的增加会导致地震作用的增大,对抗震不利。所以,剪力墙结构设计中,在满足承载能力和变形的前提下,应尽可能少设剪力墙或将较长的墙肢用洞口分割成较短的墙肢,以减少剪力墙的抗侧移刚度。剪力墙布置应遵循均匀、对称、分散、周边的原则。结构洞的开设应尽量避免短肢剪力墙的出现,因其是抗震设计中的薄弱环节。本栋高层住宅平面呈双品字型,对结构抗扭转不利。采取的加强措施为,15层以下剪力墙厚度为250mm,15层以上内墙厚度减小为200mm,外墙厚度保持不变,从整体上提高了结构的抗扭刚度。

4、结语

地基基础、地下车库、高层住宅,每一部分都是整个工程的重要组成部分,对每一分部工程进行认真分析,选择合理的结构形式,精心设计,才会保证工程结构整体的安全可靠,经济可行。

参考文献:

1)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

2)《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010

3)《地下车库无梁楼盖结构设计技术措施》于振洲金光豪编著中国建筑工业出版社