高层建筑主体与裙房毗连时的结构处理分析

宋晓霞 史作健

摘要：随着我国经济的发展，各种高层建筑不断涌现，而高层建筑胡建设成本大，建设周期长，因此要要综合考虑各方面的因素，使得高层建筑达到最优的状态。这尤其要处理好建筑主体和裙房毗连是的结构处理。本文就高层建筑主体与裙房毗连时的结构处理进行相关分析。

关键词：高层建筑、建筑主体、裙房、结构处理、分析

Abstract: With China's economic development, a variety of high-rise buildings are emerging, high-rise buildings Hu construction costs, long construction period, and therefore taken into account various factors, high-rise buildings to reach the optimal state. This is especially necessary to properly handle the main building and podium adjacent to the structure of processing. In this paper, the processing of high-rise buildings the main podium adjoining structure.Keywords: high-rise buildings, the main building, podium, structure, processing, analysis

中圖分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：

前言

由于功能的需要，在城市建设中，大多数高层的主楼与裙房连接为一体。高层的主楼部分由规范的要求及功能的需要均设地下室，因高层部分荷载很大，沉降较大；裙房因层数少(一般4层以下)，所以荷载轻，沉降较小，其沉降量与相连的高层相比相差很大。为此在处理高层与裙房的关系，应尽量减少主楼和裙房基础的沉降差，特别是基础的设计，控制在国家现行规范允许的范围内，否则会因设计不当，主楼和裙房的沉降差过大造成对工程质量的严重影响，甚至会导致工程事故。因此在考虑高层建筑主体和裙房毗连时要处理结构关系，因为这不仅关系到高层建筑的实用性，更会影响裙房的使用。目前我国在这方面已有相关研究和探讨，尽管取得了长足的进步，但是仍然有许多的问题和缺陷。本文就我国的高层建筑与裙带毗连时的结构进行分析。

我国高层建筑主体与裙带毗连时的结构处理现状

在当前我国的高层建筑中，有相当一部分建筑由于功能或造型上的需要，往往沿其地下建筑或四周配上低矮房屋，形成所谓裙房。由于高层建筑主楼与裙房高差十分显著，上部结构荷载分布很不均匀，对地基基础而言，往往会造成地基反力与基础内力的差异且变化很大，导致基础发生过大的不均匀沉降，影响建筑物的安全使用。传统的处理措施是将高层与低层分开，设置沉降缝，这种做法既满足不了使用功能上要求，又采用双墙双柱而不经济。近来来已逐步发展起来裙房间不设缝和三种主楼的设计方法：1、是在主裙之间设置沉降后浇带，消除施工期间差异沉：2、是将高层主楼与裙房同置于一个刚度极大的基础上。3、是主楼和裙房采用不同的基础形式，在结构上保持连续无缝降的影响，减少不均匀沉降。但是，类似这种带裙房的高层建筑，尚没有系统的分析设计方法。对于带裙房的高层建筑，由于设计者对主楼和裙房间的作用机理不清楚，用沉降缝把主楼和裙房分割开来，为了追求安全，造成很大的材科浪费，又满足不了建筑功能的需要，而且建筑物仍然有开裂现象发生．当前，迫切需要应用共同作用理论，对高层建筑主楼与裙房之间设置或不设置沉降缝进行机理分析，为主楼和裙房之间不设置沉降缝提供理论依据，并尽快应用于工程实际。

三、高层建筑主体与裙房毗连时的结构设计原则

1、基础的总沉降量及沉降差必须控制在允许值之内，以保证上部结构不致损坏基础承受的荷重不得超过地基允许的承载力，以保证安全。

2、必须预先估计新建房屋本身以及在施工过程中的必要操作对毗邻房屋的影响，以便采取必要的保护措施。

3、在保证安全使用的前提条件下，还要考虑它的综合经济效益，要求施工可行工期短，费用省，而这个费用和工期，不仅要考虑基础本身，而且还要考虑整体建筑物。

4、地基方案选择在设计方案选择中，首先遇到的问题就是究竟采用天然地基还是桩基。我国有的大城市，表层土壤比较松软，岩层或硬实土层埋深比较深。在这些地方建造高层房时多采用桩基，而且需很长桩，在国内及国外有些城市岩层埋藏深度达50 m以上，而这些城市建造30层至75层都采用天然地基，并且是深开挖筏基。因挖出的土重抵消加上去的建筑重量，当掘除地土重等于建筑物的全部重量时称之为全补偿基础；当挖除土重只能抵消部分建筑的重量时称之为部分补偿基础。采用补偿基础具有以下优点：

①深挖一定深度的土层具有较高的承载力；

②在使用上需要有多层地下室，采用补偿基础比采用桩基更为适宜；

③采用补偿基础比桩基更为经济、适用。如果减轻我国建筑物使用材料重量更能取得良好技术经济效益。

四、高层建筑主体与裙房毗连时的结构处理的策略和建议

1、高层建筑主体与裙房相结合

空间的层次感是外部空间成为场所的重要因素。外部空间应是满足人的需要的一种积极空间人的需要和意图多种多样，人的心理层次也是多样的，因而外部空间的功能与组合也是多样的。同一外部空间或多个大小不同的外部空间，根据功能要求的组合就需要充分利用环境条件，并考虑空间的层次，创造有秩序而富于变化的外部空间。空间组合的序列是加强层次感的一个重要方面，高层建筑外部空间作为城市外部空间的一个重要部分，往往在城市序列中成为一个重要角色，有时是对景，有时是背景，有时又是城市景观的画框。但是建筑周围的外部空间是应该有序列的，外部空间不同层次的组合就是靠空间序列来组成有序的空间。空间的层次感通常可用以下的方法来达到：

互渗式。建筑物通过围合要素的增减变化、内外秩序等处理方式，增加中介空间层次，打破简单的封闭隔绝，赋予外部空间更多的多样性和复杂性。建筑与外部环境的关联性和连续性增强，环境的秩序更加完整。

（2）通过式。高层建筑以通道、广场或庭院等外部公共空间与城市外部空间(街道、广场等)相连接，从而使自身的内部空间与城市的整体空间环境相融合，形成有机的整体。空间的层次因此而增多，高层建筑与城市整体环境的关系也更加有机和融洽。

（3）升降式。通过水平面上的上升或下降，拓展了城市的空间环境，打破建筑与环境的惯性关系，为居民提供更多的公共活动场所。

2、协调高层与裙房沉降法。

对于不具备采用第一方案条件而又有高层与裙房基础相连要求的高层建筑基础设计，可考虑采用协调二者基础沉降法设计，即采取可靠措施将高层部分的沉降减少到最少程度，低层裙房部分的沉降在保证基础承载能力和稳定性的前提下增大到规范许可范围的最大值，以达到二者的沉降差大幅缩减，控制在满足国家现行规范规定的界限内，亦即上部结构可以承受的程度内，以保证高层建筑能力和正常使用极限状态，满足国家规范要求。具体做法为：在合理范围内宜尽量加深高层的地下室埋深，这可以把产生高层部分地基沉降的附加应大大减少。

调整高层建筑和裙带毗连时的结构。

为减少上部结构由于高层主楼与裙房之间基础差异沉降产生的应力，裙房在与主楼连接的一跨梁线刚度尽量小，或采用变截面梁。当高层主楼与裙房之间不设变形缝而连接在一起，且长度较长时，考虑到温度影响带来的不利因素，裙房和主楼的屋顶及外墙保温应处理好。如果主楼长度较大时，可在屋顶层设双墙或双柱留伸缩缝。当高层主楼与裙房之间设置沉降缝时，为了使高层主楼有可靠的侧限，主楼和裙房各设置钢筋砼墙，在通道的门口周围设止水带，宅的作用既止水，又挡砂，在钢筋砼墙之间的缝隙中填粗砂。高层主楼的门头等小裙房，可采用主楼箱形基础墙外托裙房柱子的方法处理。

结语

随着我国经济的持续发展，未来的城市将会出现更多的高层建筑及裙带建筑，因此合理处理这二者的结构关系既是大势所趋，也是城市建设的客观要求。我国的城市化建设已经迎来了高峰，高层建筑必然会遍地开花，希望通过本文的分析，能对我国的城市化建设作出一番贡献，使我国的高层建筑及裙带毗连时的结构处理的更好，更符合城市发展的需要。

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