大底盘多塔楼高层建筑地下室结构设计分析

■建筑与装修　翘　建．前　２０１４生　大底盘多塔楼高层建筑地下室结构设计分析　黄毅斌　（北京市工业设计研究院厦门分院，福建厦门３６１０１２）　摘要本文介绍了超长地下室结构设计的方法，阐述了超长、超宽地下室结构设计方案选定，以及对超长超宽结构　不设变形缝的处理办法进行了分析。　关键词地下室；超长结构；大底盘；多塔楼　１概述　改革开放以来，我国建筑业发展很快，新建住宅小区规模　越来越大，小区景观设计、绿化用地与迅猛增长的停车场矛　盾日益突出。因此近几年国内出现了很多整体式大底盘地下　室上部多塔楼的建筑结构体系，而且地下室愈做愈大，地下　室层数也愈来愈多，上部独立的塔楼幢数也愈来愈多，层数　愈来愈高。这种严重超长超宽整体式大底盘地下室上部多塔　楼结构设计问题，也是一个比较困难和复杂的问题。　２结构设计方法与处理措施　２．１整体地下室顶板作为上部结构的嵌固端的设计方法　地下室连成整体而地上分为若干个独立塔楼结构：首先　应将地下室顶板作为上部结构的嵌固端，这样这种结构就可　以认为不属于《高层建筑混凝土结构技术规程》第十章大底　盘上多塔楼的复杂高层建筑结构，不必执行《高层建筑混凝　土结构技术规程》第１０．６的有关规定，地下室顶板以上各个　塔楼可以各自独立计算。要保证地下室顶板作为上部结构的　嵌固端，地下室顶板必须要符合《建筑抗震设计规范》第　６．１．１４条和《高层建筑混凝土结构技术规程》第３．６．３条相关　规定。要求地下室顶板厚度应≥１８０，混凝土强度等级≥Ｃ３０，　地下室顶板双层双向配筋，每个方向配筋率应≥Ｏ．２５％；地下　室结构的楼层侧向刚度应大于首层侧向刚度的２倍，地下室　柱截面每侧的纵向钢筋面积除满足计算要求外，尚应大于地　上一层对应柱每侧纵筋面积的１．１倍要求，设计最好采用增　加截面ｂ边、ｈ边的纵筋数量达到１．１倍，增加纵筋不必伸到　地下室顶板层以上，只须在地下室顶板层梁板内锚固即可，　同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大１０％　以上。以上措施在设计中都是比较容易做到的，地下室的刚　度一般都能大于首层刚度的２倍。　２．２整体地下室超长超宽的处理方法　这种超长超宽上部荷重非常悬殊的整体地下室设计也　是很难的。若将地下室按照上部化分为若干个独立单元，则　要在分缝处设双墙填砂形成侧限，这样地下车库空间不好使　用，防水问题复杂，工程费用增加，业主和建筑师都不会同　意。对于这种地下室，要保证绝对不出现一点裂缝也是不太　现实的。因此为防止地下室混凝土收缩应力和温度应力产生　裂缝，通常采取以下综合措施：设混凝土后浇带、混凝土中加　膨胀剂和抗裂纤维、适当地提高配筋率、施加预加应力等。另　外，提高施工质量，合理选择材料，加强混凝土的养护，搞好　保温隔热，减小混凝土的收缩和温度变形也是很重要的。　后浇带的设置分为二种：①沉降性后浇带，设置在上部　荷重相差悬殊的主裙楼之间，主要考虑基础的差异沉降，此　缝必须待主楼封顶，沉降观测稳定后才能封闭。对于筏板基　础沉降后浇带可设置在与高层建筑相邻裙房的第一跨内。②　伸缩性后浇带，主要用于超长结构，减少混凝土的收缩应力，　一般在混凝土浇筑６０ｄ后才可以封闭，但通常为了赶工期，　在４５ｄ后就封闭，此时收缩大约完成６０％，能有效地限制收　缩裂缝。伸缩性后浇带间距一般宜为３０—４０ｍ。　以上二种后浇带均应设置在梁跨内力较小的３分点处。　后浇带处板、墙钢筋宜断开搭接，梁主筋可不断。封闭时必须　将后浇带内松散石子打掉，清洗干净，用强度等级提高一级　的补偿收缩混凝土浇注密实，要特别加强养护，尤其是早期　养护。　对于混凝土中添加的膨胀剂，目前品种很多，一般常用　的有ＵＥＡ、ＨＥＡ、ＪＭ３、低碱明矾石膨胀剂等，对于膨胀剂的掺　量通常应以限制膨胀率来控制，且含碱量必须严格控制，要　通过试验来确定膨胀率。具体可参考膨胀剂国家标准：　ＧＢ２３４３９—２００９。一般地下室底板顶板膨胀率Ｉ＞０．０２５％，墙　板≥１０．０３％，后浇带部位１＞０．０３５％。合理地使用膨胀剂，能　在混凝土中有效地减小收缩应力，提高混凝土抗裂、抗渗性　能，对地下室防水能起到良好的效果。　超长超宽结构，适当地提高配筋率是非常必要的，尤其　是对结构的薄弱环节和部位加强。对结构施加预应力来抵消　混凝土的温度和收缩应力，宜由预应力专业单位进行设计。　对于地下室混凝土的水灰比控制、原材料的选择、施工工艺