高層住宅建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、高層住宅建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計    摘要：隨著我國建設(shè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層住宅建筑越來越普遍，不僅緩解了城市的建設(shè)用地，還最大程度運用了空間，高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計是項比較復(fù)雜系統(tǒng)的工程，本文就高層住宅建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了分析討論。 關(guān)鍵詞：高層住宅；建筑；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；設(shè)計 Abstract: With the continuous development of China's construction economy, high-rise residential buildings is becoming increasingly comm

2、on, not only to ease the city construction land, but also maximizing the space, the design of high-rise residential building infrastructure is a complex systems engineering, this articlethe basic structural design of high-rise residential buildings are analyzed and discussed. Keywords: high-rise res

3、idential; buildings; infrastructure; design 中圖分類號：TU241.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，越來越多的高層住宅建筑被建設(shè)，這種高層住宅建筑不僅有效緩解了城市用地面積，還最大化地運用了空間，隨著人們生活水平提高及科技迅速發(fā)展，人們對高層住宅建筑要求越來越高，進(jìn)行高層住宅建筑設(shè)計時，對其合理性及經(jīng)濟(jì)性的把握是很重要的。 一、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計概述 1.高層住宅總體指標(biāo)控制 在高層住宅建筑設(shè)計時，要對地震及風(fēng)荷載作用下的水平位移限值進(jìn)行計算，從而判斷其結(jié)構(gòu)抗震是否符合要求，并對地震及風(fēng)荷載作用之下建筑物底部的剪力及總彎

4、矩進(jìn)行判斷，還有自振周期及結(jié)構(gòu)振型曲線等均應(yīng)進(jìn)行計算判斷，這些相關(guān)的總體指標(biāo)能夠?qū)Ω邔幼≌ㄖM(jìn)行總體判別，當(dāng)周期太短及剛度太大時，會造成地震效應(yīng)增大，并導(dǎo)致不必要材料浪費，可剛度太小的話，結(jié)構(gòu)變形就會增大，影響其使用性能。對結(jié)構(gòu)布置扭轉(zhuǎn)實施控制時，需要考慮偶然偏心對地震作用的影響，高層住宅建筑豎向構(gòu)件最大層間位移及水平位移不能比該建筑樓層平均值1.2倍要大，對于頂層構(gòu)件可暫不考慮。 2.高層住宅建筑中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計 在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要注意構(gòu)件延性，可依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行梁內(nèi)恰當(dāng)鋼筋的配置，現(xiàn)在短肢剪力墻高層住宅為滿足埋置深度要求，通常會設(shè)置地下室，其基礎(chǔ)所采用的是樁筏基礎(chǔ)，對樁給予合理選型

5、，能夠?qū)φ麄€高層住宅地下室設(shè)計經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生很大影響。在基礎(chǔ)選型上可進(jìn)行方案比較，并選出較為合理經(jīng)濟(jì)方案，在筏板厚度取值上，應(yīng)該考慮樁沖切、墻沖切、板配筋、角樁沖切及建筑沉降差等因素。為了地下室使用合理，在筏板長度設(shè)計上，會采用后澆帶設(shè)計來緩解底板超長所引起的溫度裂縫及收縮情況，其效果是比較明顯的，可就是會給施工單位帶來較多麻煩，當(dāng)處理不當(dāng)時，就會出現(xiàn)后澆帶裂縫及漏水現(xiàn)象，因此，對于高層住宅的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的后澆帶設(shè)計上還需要進(jìn)一步的優(yōu)化。 二、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計具體要求 1.筏板及樁基礎(chǔ)設(shè)計要求 筏板基礎(chǔ)設(shè)計時，要依據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載分布及地基承載力等進(jìn)行基礎(chǔ)平面尺寸確定，在計算的時候，不必使用偏心距進(jìn)行計算；

6、筏板厚度確定除了要考慮上述所提到?jīng)_切承載力外，還應(yīng)該對不平衡的彎矩作用產(chǎn)生附加剪力影響進(jìn)行考慮，板厚通常要在40cm以上；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)剛度較大且地基比較均勻的時候，柱間距與柱荷載變化在20%以內(nèi)的時候，筏板基礎(chǔ)可僅考慮局部的彎曲作用，不然，筏板基礎(chǔ)內(nèi)力就應(yīng)依照彈性的地基板來分析；在筏板基礎(chǔ)地面及頂面都應(yīng)設(shè)立雙向的鋼筋網(wǎng)片，并且鋼筋間距應(yīng)控制在15-30cm之間，受力的主筋直徑應(yīng)該在1.2cm以上。樁基礎(chǔ)設(shè)計的時候，應(yīng)因地制宜，目前各地均有較為成熟經(jīng)驗，并且有自身地區(qū)規(guī)范，當(dāng)實施樁基礎(chǔ)設(shè)計時，工程所在地具有地區(qū)規(guī)范，就要依照當(dāng)?shù)匾?guī)范進(jìn)行設(shè)計，承臺設(shè)計及樁基選擇應(yīng)該依據(jù)荷載大小、上部結(jié)構(gòu)類型、地下水

7、位、樁穿越土層、施工經(jīng)驗及條件、持力層的土類型和材料供應(yīng)條件等綜合因素考慮；為了保證樁基經(jīng)濟(jì)性及安全性，可依據(jù)靜載試樁的結(jié)果對樁基抗拔承載力、豎向承載力及抗剪承載力進(jìn)行確定，使樁基更穩(wěn)固，建筑更安全，還能降低成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益實現(xiàn)；有幾類樁基礎(chǔ)的設(shè)計還要考慮沉降計算，像甲級的設(shè)計等級樁基礎(chǔ)，有沉降要求建筑樁基礎(chǔ)，樁端下含有軟土層或者建筑體型比較復(fù)雜的乙等級設(shè)計樁基礎(chǔ)，摩擦型樁基礎(chǔ)等，這些類型樁基礎(chǔ)設(shè)計均要實施沉降計算；當(dāng)樁基對水平位移具有特殊要求或者會承受較大永久的水平作用力時，就需要對水平變化進(jìn)行驗算，以確保樁基礎(chǔ)設(shè)計合理科學(xué)。 2.荷載組合要求 對于各種荷載組合及樁基或者地基承載力特點，基

8、本上均是運用電算程序化來計算出及設(shè)計的，地震效應(yīng)及風(fēng)荷載所引起高層住宅邊角的豎向軸力比較大的時候，如果把永久荷載及短期荷載進(jìn)行等同對待，就會使邊角的豎向結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)比較大，而中間豎向結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)并沒有增大，容易使地基墻體產(chǎn)生裂縫；當(dāng)?shù)卣鹱饔眉爸亓奢d進(jìn)行組合的時候，應(yīng)該依據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范，適當(dāng)加強承載力的特征值；當(dāng)風(fēng)荷載和重力荷載進(jìn)行組合的時候，可把承載力的特征值進(jìn)行適當(dāng)提高；并且高層住宅基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)盡量降低差異變形、地基變形等長期荷載作用。 3.箱型的基礎(chǔ)設(shè)計 對現(xiàn)行的基礎(chǔ)設(shè)計，也要依據(jù)住宅建筑上部的荷載大小及地基承載力進(jìn)行基礎(chǔ)幾何尺寸確定，并且基礎(chǔ)外墻要沿著高層住宅周邊進(jìn)行設(shè)置，內(nèi)墻要沿著剪力墻的位置

9、或者網(wǎng)柱來分布，其墻體總面積要比全部箱型基礎(chǔ)包圍面積1/10要大，如果基礎(chǔ)長寬在4以上時，那么縱橫的水平間面積要比全部基礎(chǔ)包圍面積1/18要大；這種類型基礎(chǔ)高度要有效滿足結(jié)構(gòu)剛度、承載力和高層住宅的使用功能要求，其高度應(yīng)該要比箱型基礎(chǔ)長度的1/20要大，并且要在3m以上；對于箱型基礎(chǔ)頂板、墻體及底板厚度應(yīng)依據(jù)防水及受力計算等要求進(jìn)行確定，沒有人防要求基礎(chǔ)設(shè)計，外墻要大于25cm以上，底板厚度要在30cm以上，頂板及內(nèi)墻厚度應(yīng)該在20cm以上，當(dāng)進(jìn)行箱型基礎(chǔ)設(shè)計的時候，盡量符合這些設(shè)計要求，能夠有效提高設(shè)計安全性及經(jīng)濟(jì)性等方面要求。 三、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的其他注意事項 現(xiàn)在鋼筋混凝土的多層框架房屋

10、大部分是柱下的獨立基礎(chǔ)，對于地基受力有規(guī)定稱，如果地基受力范圍里，沒有軟弱的粘性土層，并且住宅樓層沒有超過8層，高度也在25m之下的時候，就可以不進(jìn)行基礎(chǔ)及地基的抗震承載能力驗算，可在住宅建筑的基礎(chǔ)設(shè)計時，即使符合這種情況，也應(yīng)該進(jìn)行風(fēng)荷載影響考慮，對于風(fēng)荷載進(jìn)行計算，切忌地震區(qū)之外的高層住宅建筑就不進(jìn)行風(fēng)荷載計算。當(dāng)層住宅建筑沒有地下室的時候，其基礎(chǔ)拉梁要按照層1來計算輸入，并且拉梁上存在荷載時，也要將荷載一塊輸入計算。一般框架結(jié)構(gòu)或者框架抗震墻結(jié)構(gòu)，都會存在填充墻，這就會讓結(jié)構(gòu)實際剛度比計算剛度要大，并且實際周期會比計算周期小得多，從而得出地震剪力要小些，結(jié)構(gòu)也不安全，這時對結(jié)構(gòu)計算周期給予折減是很有必要的，對框架結(jié)構(gòu)計算周期進(jìn)行折減時，一定要注意合理性，防止折減系數(shù)太大或者該折減沒有折減的情況發(fā)生，對于運用輕質(zhì)墻體的板材，其周期折減系數(shù)能夠取值0.9，運用砌體填充墻的，折減系數(shù)取值范圍可為0.6-0.7，對于那些運用輕質(zhì)砌塊或者砌體填充墻比較少的，折減系數(shù)可以取值0.7-0.8，僅有無墻純框架，進(jìn)行計算周期時不用折減。 結(jié)束語： 隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活水平提高，人們對高層住宅建筑的要求也相應(yīng)提高了，進(jìn)行