摘要:随着社会经济的发展,人们对于建筑的需求不断提升。为了满足城市中不断增长的住房需求,提升土地利用效率,当前的城市建设中高层建筑的建设数量不断增加,极大的推动了建筑行业的发展。在高层建筑的建设过程中,大底盘多塔结构由于可以满足商业、办公以及居住等多种使用要求,是当前的建设中使用较多的一种高层建筑结构形式。本文结合实际,对于高层建筑施工中,大底盘多塔结构的设计工作进行了分析,对可能出现的问题进行了研究,提出了自己的看法。
关键词:高层建筑;大底盘多塔结构;设计分析
引言
高层建筑极大的提升了土地使用效率,大底盘多塔结构则在高层建筑的基础之上进一步提升了建筑的空间利用效率,丰富了建筑的功能,提升了工程建设的经济效益。但是,这一结构的使用也增加了工程设计的难度,设计人员在工作过程中需要考虑建筑结构中振动等因素对稳定性的影响,确保建筑结构的质量。
1嵌固端的选择和施工措施
在高层建筑大底盘多塔楼结构的设计,工程师要借助对结构的分析和计算来确定建筑结构中嵌固端的位置,以此来保证实际的结构与计算模型相符。若是高层建筑的结构刚度大、地下室的数量少,则工程师应当对嵌固端的上部结构进行单独的结构受力分析,一般来说,周期以外的结构控制指标和分析结果与实际情况的差异性较小,这类建筑中一般会将各个单体建筑构件在地下室的顶面上进行嵌固,避免其形成多塔复杂结构影响建筑的安全性。若是建筑中存在多层的地下室结构,则工程师应当将地下室的结构纳入整体建筑的结构分析中,以此来确保结构计算的质量,以此来优化建筑的结构稳定性,确保结构设计安全可靠。
当前的工程施工中,对于高层建筑的嵌固端的施工要求包括为当高层结构的地下室顶板作为上层建筑结构的嵌固基础时,技术人员要保证地下室结构的侧向刚度不小于相邻结构楼层侧向刚度的2倍。施工中,若是地下室的顶板作为上层结构的嵌固部位,则施工中工程师应当避免在地下室的顶板上进行开口,施工中应当尽量采取现浇结构,且注意结合实际情况对混凝土强度等级进行合适的设计。因此,在实际的施工中,地下室嵌固端在设计中需要考虑地下室和上部结构之间的侧向刚度比以及地下室顶板的刚性要求。
施工中,若是地下室的顶板结构性能不满足嵌固部位的楼层刚性比,技术人员可以增大建筑竖向构件的截面、增加楼层结构中构件的数量,以此来增加楼层侧向刚度,确保工程的正常进行。当地下室的侧向刚度满足工程需求之后,技术人员还需要采取一定的措施保证地下室顶板的刚性条件满足工程的需求。地下室顶板的厚度以及开洞率对于顶板的刚性有着较大的影响,一般来说,工程中需要保证顶板厚度在180mm以上,且开洞率不应当超过30%,以此来保证后续施工过程的正常进行。
当前建筑一般要进行室外绿化建设以优化居住环境,绿化工作会使得地下室的顶板降低,进而影响主楼内外的地下室顶板标高的一致性。在实际施工中,技术人员需要在满足侧向刚度需求以及顶板性质需求的基础之上,使用嵌固端施工手段。但是,在实际施工中,技术人员需要保证嵌固端的剪力传递以及梁的受扭情况正常。
2地基基础设计的沉降控制
在高层建筑大底盘结构的施工过程中,其结构的荷载会影响地基土地的承载能力,进而在地基的一定范围之内出现沉降。地基的沉降变形一般会各自沿径向衰减,进而导致地基区域内出现不均匀的沉降问题,对于建筑结构的稳定性造成了严重的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在长期的建筑使用过程中,若是高层建筑地基的体积由于沉降缩小,则建筑的稳定性就会下降,直接影响建筑的使用安全性。针对高层建筑使用中出现的地基基础不稳定问题,技术人员可以从如下的几个方面采取合理措施:第一,强化主楼的基础结构,在地基沉降情况出现之后,一般底盘建筑和裙房的荷载会出现较大的差异,影响建筑稳定性。技术人员可以在设计中对主楼以及裙房采取不同的基础结构形式,以此来避免沉降中两类结构产生的沉降差,避免严重的不均匀沉降问题的出现,提升建筑使用的安全性。第二,设置沉降缝。设计人员可以在主楼和裙房的结构交接位置设置永久沉降缝结构,将主楼结构和裙房结构实现隔离,避免沉降中两类建筑的沉降差异影响结构的稳定性。这一设计方式可能会影响建筑的外观,且对于建筑整体的防水处理以及使用质量也产生一定影响。第三,设置沉降后浇带,在当前的施工中,技术人员可以在高层建筑的结构面中每隔一段距离设置沉降后浇带,相隔的距离一般是30-40m。沉降后浇带会贯通建筑的顶板、地板以及墙板,在这个过程中,技术人员还可以设置防水层,提升建筑的使用效果。施工后浇带技术的使用效果好,且不影响建筑的整体功能,是当前施工中常见的一种处理方式。在广东,,高层建筑在施工中一般采用高强预应力管桩,将沉降计算值控制在了7-15cm之内。在多层地下室结构建筑的施工中,一般工程人员会使用抗浮设计,尽量降低建筑结构对地基的影响,避免沉降问题的出现,保证建筑结构的长期稳定。
3地下室防裂设计
高层建筑大底盘多塔结构的刚度大,在实际使用中,地下室底板的受力往往存在不均匀情况,可能会造成建筑底板的变形问题,变形问题的长期存在就会造成建筑地理的裂缝问题,影响建筑的使用安全性。当前大多数的高层建筑大底盘结构的地下室在建设中未能设置永久性的沉降缝或是伸缩缝,导致地下室结构在使用中会出现裂缝问题。
在设计工作中,大底盘和多塔结构的连接方式是设计中的重点问题,当前的建设中常常使用刚性连接或是柔性防水连接来对结构进行处理,两种处理方式均存在一定的不足,因此,设计人员可以从如下的几个方面入手,规避底盘裂缝问题的出现。第一,控制施工过程中的混凝土等级和浇筑方式。首先,设计人员应当保证混凝土材料的承载力、耐久性以及防水能力满足建筑的使用需求,在施工中,技术人员应当严格控制混凝土的砂石比例,并严格按照工程的施工标准来对混凝土进行搅拌、浇筑以及护理,避免成型过程中混凝土结构出现裂缝等问题。第二,设置伸缩后浇带,其施工的方式以及施工规范和沉降后浇带的施工类似,在实际施工中,伸缩后浇带的浇筑一般在两侧结构的混凝土浇筑完成2个月之后进行,确保混凝土的成型效果。浇筑后浇带之后,技术人员要加强养护,确保其结构质量满足工程的需求。除了上述的处理方式之外,技术人员还应当控制施工中的混凝土强度,不宜选择强度等级过高的施工材料,一般在C25-C35之间的混凝土适合在工程中使用,混凝土的浇筑过程也应当采取分层浇筑法,并在工程中使用膨胀剂对混凝土进行配置,借助其补偿收缩能力避免建筑结构裂缝的出现。
结语
大底盘多塔结构的高层建筑有着丰富的功能,极大的提升了建筑的空间使用效率,也推动城市的现代化建设。大底盘多塔建筑的结构设计工作进行中,设计人员要针对可能出现的质量问题采取合理的处理措施,强化设计管理工作,确保高层建筑的施工质量。
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论文作者:谢武宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/25
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