某部高层经济适用住房结构设计

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