高层建筑的裙房设计

高层综合体建筑设计2011-05高层建筑的裙房设计带裙房高层建筑的特点裙房——在众多的高层建筑中，有相当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，形成所谓裙房。特点——由于带裙房的高层建筑的主体建筑部分和裙房部分的高度差异较大，其上部结构的刚度不同，对基地产生的影响不多，就导致了两部分的基地沉降不一致的问题。因此，带裙房的高层建筑设计面临的最主要的问题，就是如何使建筑主体部分与裙房部分沉降一致。带裙房的高层建筑的基础设计特点综合来看，目前处理高层建筑主楼和裙房之间的差异沉降的办法主要有4种1.设置沉降缝将主楼和裙房基础分开2.主楼和裙房同置于一个刚度很大的基础上3.主楼和裙房采取不同基础形式的联合设计，中间不设沉降缝4.其他形式，例如，主楼和裙房基础的链接采取铰接形式等处理主楼和裙楼基础方法与实例一、设置沉降缝设置沉降缝将主楼和裙房基础分开，这是一种传统的设计方法。根据规范要求，许多高层建筑主楼和裙房之间都设置变形缝（防震缝、沉降缝、伸缩缝）。例如上海的龙门宾馆、贸海宾馆和北京的北京饭店等。1-1.龙门宾馆和铁路大厦龙门宾馆和铁路大厦是上海新客站的配套工程，由两幢25层高主楼和夹于其间的4层裙房连成。两幢主楼宽36米，相距19米。主楼上部结构为外框架—内筒结构；外框架22层，内筒至25层，总高81米。为减轻上部结构自重，标准层采用板柱结构，客房隔墙采用轻钢龙骨石膏板，外墙为加气块。裙房上部为框架结构，底下室1层。整个建筑在主楼、裙房、主楼间用沉降缝分割三段。龙门宾馆和铁路大厦使用一年时，龙门宾馆平均沉降76.7毫米铁路大厦平均沉降66.9毫米，主楼和裙房沉降差异3~7毫米1-2.北京饭店北京饭店新楼为17层框剪结构，箱基深11.3米，至于沙砾层上。裙房采用筏基，位于粉砂层上，两者之间设置永久沉降缝。为减少应力，在筏基靠近箱基的部分范围内还人为的将地基图疏松。主楼底层标高比裙房底层标高高80毫米，以适应以后的沉降差，然而实际的沉降差在13年后亦只有30毫米。处理主楼和裙楼基础方法与实例二、采用整体基础有时，由于建筑功能上的需要，要求高层建筑主楼和裙房之间不设缝。高层建筑主楼和裙房之间采用整体基础，同置于刚度很大的箱基或厚筏基上，用以抵抗差异沉降产生的内力；或者基础通过桩支撑在基岩或承载力较大的持力层上。这样可使主楼和裙房的基础之间不致产生沉降差。当基地土软弱，后期沉降量大的时候，可以将裙房放在悬挑基础上。但由于悬挑部分不能太长，因此裙房面积不宜过大。采用这种基础方式的高层建筑有海口海燕大厦，深圳云南大厦，上海联谊大厦和上海海伦宾馆等高层建筑。2-1深圳云南大厦（金碧酒店）深圳云南大厦是一座多功能建筑群。主楼地上18层，裙房地上2层，均设一层地下室。高层建筑主楼与裙房间不设缝。根据工程地质钻探，建筑场地下伏株罗系凝灰质岩，受历次地质构造运动影响，有挤压破碎带及轻微挤压错动现象。主楼选择侏罗系中统微风化凝灰质砂岩作为桩端持力层，采用冲孔灌注桩。为了避免主楼与裙房之间不设缝而引起的不均匀沉降，仅裙房部分桩尖置于中风化凝灰质岩上。结构竣工实测沉降差最大6毫米。2-2上海联谊大厦联谊大厦主楼30层，地下1层，总高度101.5米，框筒结构。裙房3层，框架结构，由主楼南北挑出支撑，使主楼和裙房沉降一致。设计单位根据“联合箱基、悬挑裙房、调整桩位、剪弯平衡”的原则对基础进行计算。实测最大沉降为37毫米，最大差异沉降3毫米。

2-3上海海伦宾馆海伦宾馆主楼35层，地下1层，地上高度116米，裙房6层，高25.7米，与主楼连成一体。实测主楼累计沉降16毫米，裙房10毫米，差异沉降6毫米。综上所述，当采用整体基础形式处理主楼和裙房的基础，地基的最大沉降量比基础之间设缝时的有所减少，但是，沉降量增加，对非绝对刚性的基础，差异沉降亦将增加，特别是主楼和裙房连接部位的弯矩较大。此外，差异沉降可能在上部结构引起过大次应力，也应引起足够重视。处理主楼和裙楼基础方法与实例三、主楼和裙房采取不同基础形式的联合设计主楼和裙房采用整体基础或悬挑基础形式，要求裙房面积不能很大，否则会造成材料浪费，因此，又出现了主楼与裙房采用不同基础形式的联合设计方法。主楼和裙房基础的联合设计是指主楼和裙房采取不同的基础形式，中间不设沉降缝。这种方法通常采用轻质材料减少主楼自重或利用补偿基础减少主楼附加压力，使不均匀沉降可以忽略或可按经验方法处理。在主楼和裙房间设后浇缝，主楼在施工期间可自由沉降，待主楼结构施工完毕后再浇后浇带混凝土，使余下的不均匀沉降可以忽略或按经验方法处理。这种方法在北京和广州比较成熟，主要原因是这些地方土质条件比较好。如北京长富宫中心、西苑饭店、昆仑饭店、中旅大厦、城乡贸易中心等。这种处理方式在其他地方也有应用，如安徽文艺大厦等3-1箱基与基础梁的联合设计主楼采用箱基，取得补偿，以大大减小沉降；裙房采用基础梁，以增加沉降，从而基本消除主楼和裙房之间的沉降差，两者的基础和上部结构则连成整体。实例3-1-1北京长富宫中心北京长富宫中心主楼26层，4层地下室深12.6米主结构为钢结构，故总重量较轻，包括箱基在内基底压力仅为221千帕，比天然覆土略小。裙房采用条形基础并减少埋深，主楼周围仍设后浇缝由于条基比箱基高3~4.5米，故采用斜梁将条基与箱基连接起来，凡遇到后浇缝的地方一律加以预留，以确保主结构在施工期间自由沉降。这个方案经济合理，施工方便，且提供主楼和裙房之间连续无缝的建筑空间。这个工程说明了联合式基础设计的优越性3-2桩箱基础与独立柱基础的联合设计当主楼层数多或地基土条件要求采用桩箱或桩筏基础，同时要求主楼和裙房之间的沉降差尽可能小时，裙房可采用独立基础、基础梁或筏基。这种基础联合设计方案应按地质条件和沉降分析来综合确定。3-2-1实例北京昆仑饭店北京昆仑饭店主楼26~29层，附有大面积裙房，如图示。主楼为框剪结构，地下室深11.6米裙房两层，地下室深10.1米，置于粉质砂土上。主楼采用12米长桩基裙房采用独立柱基础。处理主楼和裙楼基础方法与实例四、主楼和裙房基础的连接采用铰接形式4-1实例上海金茂大厦金茂大厦是一幢88层超高层建筑，塔楼楼高420.5米。主楼和裙房的地下室均为3层，基础均为桩筏基础。主楼和裙房基础采用铰接形式。采用设置滤水层和铰接相结合的形式，一方面可消除地下水浮力对主楼和裙房底板的影响，从而达到既能减少差异沉降、有恩那个减少底板厚度的目的。另一方面，链接部位的弯矩为0。值得指出，上海某大楼，43层，底板厚度为4米，而88层的金茂大厦，底板厚度也是4米。这种设计与处理措施是成功。