摘要:本文對高層建筑結(jié)構(gòu)大底盤多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了研究,簡要地介紹了大底盤多塔結(jié)構(gòu)具有協(xié)調(diào)性、多樣性和不規(guī)則性的特點,并詳細(xì)地說明了確定結(jié)構(gòu)嵌固定端所在位置、如何處理大底盤與多塔結(jié)構(gòu)的沉降差異、底盤多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法以及對大底盤裂縫的處理等設(shè)計要點,以供參考。
關(guān)鍵詞:高層建筑; 大底盤多塔結(jié)構(gòu); 結(jié)構(gòu)設(shè)計;
0 引言
我國人口眾多,土地資源匱乏,各種類型的建筑層數(shù)都在逐漸增加,以求緩解土地緊張的問題。雖然高層建筑具有較強的實用性,但是增加了施工的難度,導(dǎo)致建筑的功能性無法得到很好的發(fā)揮,大底盤多塔結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能夠有效地解決這一問題。
1 大底盤多塔結(jié)構(gòu)的特點
1.1 協(xié)調(diào)性
高層建筑的大底盤多塔結(jié)構(gòu)主要包括兩個部分:大底盤結(jié)構(gòu)和多塔結(jié)構(gòu)。在這兩個結(jié)構(gòu)中,大底盤結(jié)構(gòu)大多應(yīng)用在商用建筑上,多塔結(jié)構(gòu)更多地使用在高層住宅的建設(shè)中。從長期的實踐經(jīng)驗中可以得出結(jié)論:大底盤多塔結(jié)構(gòu)具有十分明顯的不規(guī)則性,且在使用的過程中,多塔結(jié)構(gòu)往往都是鑲嵌在大底盤結(jié)構(gòu)的上方。因此,為了能夠提高整個大底盤多塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,應(yīng)該加強二者之間的協(xié)調(diào)性。例如,多塔結(jié)構(gòu)在設(shè)計的過程中,常常會出現(xiàn)平面剛度變化的情況,這一問題出現(xiàn)的主要原因在于大底盤機構(gòu)上方通常會采用內(nèi)收設(shè)計,鑲嵌在大底盤結(jié)構(gòu)上的多塔結(jié)構(gòu)使用的是剪力墻設(shè)計。這種設(shè)計方法能夠有效的提高兩種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)性,從而提高大底盤多塔結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性,使高層建筑能夠更加安全[1].
1.2 多樣性
在應(yīng)用大底盤多塔結(jié)構(gòu)的過程中,能夠顯著的感受到其多樣性的特點。大底盤多塔結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性,在應(yīng)用的過程中,會涉及到一些多結(jié)構(gòu)設(shè)計的類型。例如,與常規(guī)結(jié)構(gòu)不同,大底盤多塔結(jié)構(gòu)在設(shè)計中并不會強調(diào)軸對稱這一特點,其設(shè)計的重點主要在于各個結(jié)構(gòu)之間的平衡上,因此最終得到的設(shè)計效果往往具有一定的獨特性和多樣性。除此之外,在進行大底盤多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,需要考慮到結(jié)構(gòu)自身的特點和特性,這進一步豐富了大底盤多塔結(jié)構(gòu)的多樣性。
1.3 不規(guī)則性
大底盤多塔結(jié)構(gòu)是由大底盤結(jié)構(gòu)和多塔結(jié)構(gòu)組成的,且兩種結(jié)構(gòu)的功能和用途有所不同,具有較為明顯的不規(guī)則性。例如,大底盤結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在商用建筑上,對于建筑的底部面積有較高要求,而多塔結(jié)構(gòu)大多應(yīng)用在辦公樓或住宅樓上,對底部面積的要求較低。除此之外,工作人員在設(shè)計的過程中還需要充分考慮結(jié)構(gòu)的受力穩(wěn)定性,導(dǎo)致設(shè)計的結(jié)果具有一定的復(fù)雜性,從這一點也能夠看出,大底盤多塔結(jié)構(gòu)自身具有明顯的不規(guī)則性。
2 高層建筑大底盤多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點
2.1 確定結(jié)構(gòu)嵌固定端的位置
隨著我國土地資源的緊張,建筑的高度越來越高,為了保證大底盤多塔結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,嵌固端的設(shè)計至關(guān)重要。在大底盤多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段,相關(guān)人員需要進行實地考察,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地理環(huán)境等因素來確定嵌固端的位置。在設(shè)計地下室的過程中,如果地下室的層數(shù)較少,應(yīng)該將地下室頂層的嵌固作為工作的重點,進一步加強建筑的穩(wěn)定性;如果地下室的層數(shù)較多,工作人員應(yīng)該根據(jù)相關(guān)信息建立模型,對各塔的結(jié)構(gòu)進行分析,再結(jié)合分析結(jié)果進行設(shè)計。
2.2 大底盤與多塔結(jié)構(gòu)的沉降差異
高層建筑采用大底盤多塔結(jié)構(gòu)進行建造,會對建筑的底盤和地面造成較大的壓力,導(dǎo)致高層建筑出現(xiàn)地基不穩(wěn)的情況,從而對建筑的安全性和穩(wěn)定性造成影響,威脅到人們的生命財產(chǎn)安全[2].因此,施工單位在工程施工的過程中,需要對地基的勻稱性進行嚴(yán)格的監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)大底盤多塔結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象,要及時進行處理,防止影響建筑的質(zhì)量。處理方法有以下幾種:
2.2.1 強化主樓的基礎(chǔ)
在不設(shè)永久沉降縫的基礎(chǔ)上,如果建筑主樓與裙房之間的沉降情況出現(xiàn)了差異,可以采取變剛度調(diào)平理念進行調(diào)整,減少二者之間的沉降差異,提高建筑整體的安全系數(shù)。
2.2.2 設(shè)置沉降縫
想要減少主樓與裙房之間的沉降差異,還可以采取設(shè)置沉降縫的方式。將沉降縫設(shè)置在二者的交接處,能夠增強主樓與裙房的獨立性。但是這種方法對建筑整體有一定的影響,會對建筑的外觀、防水以及施工有一定的影響,并增加了施工的成本。
2.2.3 設(shè)置沉降后澆帶
根據(jù)我國相關(guān)規(guī)章制度,施工人員可以在建筑的機構(gòu)面上設(shè)置后澆帶,兩條后澆帶之間的間隔為30~40 m.沉降后澆帶會貫通建筑的頂部、底部以及墻板,減少沉降差。在實際的工作中,沉降后澆帶的設(shè)置較為消耗時間,會增加施工的難度和成本,但是后澆帶不會影響地下使用空間,因此在建筑工程的施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
2.3 底盤多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法
與普通的建筑結(jié)構(gòu)相比,大底盤多塔結(jié)構(gòu)的受力情況要更加復(fù)雜,因此在對結(jié)構(gòu)進行計算的過程中難度較大。從長期以來的實踐經(jīng)驗中可以得出結(jié)論:想要高效、準(zhǔn)確的得到結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果,應(yīng)該將精力集中在如何充分應(yīng)用相關(guān)計算軟件、優(yōu)化對大底盤多塔結(jié)構(gòu)高層建筑的建模等問題上。在實際的工作中,使用的方法大多為整體建模和單塔分析,對單塔剛度指標(biāo)進行分析,并將剛度指標(biāo)相似的塔樓組合在一起建模分析,剛度指標(biāo)相差較大的塔樓則需要分開進行分析。
對高層建筑的大底盤多塔結(jié)構(gòu)進行計算的過程中應(yīng)該注意以下問題:(1)大底盤多塔結(jié)構(gòu)可以分為帶裙帶的大底盤結(jié)構(gòu)、不帶裙帶的大底盤結(jié)構(gòu)、帶縫的大底盤結(jié)構(gòu)、相對復(fù)雜的大底盤多塔結(jié)構(gòu)這四種,應(yīng)該結(jié)合結(jié)構(gòu)的類型來選擇計算的方法。(2)大底盤多塔結(jié)構(gòu)可以根據(jù)體型分為緊湊型和分散性兩種,區(qū)分的方法主要在于多塔之間的距離,緊湊型的間距較小,當(dāng)在塔底45°向下進行分割時,兩條線會發(fā)生交叉;分散型的間距較大,用同樣的方法進行分割時,兩條線無法交叉。
大底盤多塔結(jié)構(gòu)的建模有離散建模和整體建模兩種。在使用離散大底盤多塔結(jié)構(gòu)模型時,可以在大底盤多塔結(jié)構(gòu)的頂端45°的方向向下進行切割,范圍之外的部分去除,將范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)為獨立的模型。在使用整體大底盤多塔結(jié)構(gòu)模型時,大底盤頂面結(jié)構(gòu)通常會出現(xiàn)內(nèi)收作用,因此上述建模方式并不適用,為了能夠得到準(zhǔn)確的計算結(jié)果,應(yīng)該在這一過程中使用更多的計算方法進行輔助和補充,如動力時程分析。
2.4 大底盤裂縫的分析
上文已經(jīng)提到過,大底盤多塔結(jié)構(gòu)因為自身的特殊性,基地的受力情況并不均勻,會發(fā)生地板發(fā)生變形的情況,甚至?xí)䦟?dǎo)致地基出現(xiàn)縫隙,嚴(yán)重地影響了高層建筑的安全性和穩(wěn)定性[3].因此,在使用大底盤多塔結(jié)構(gòu)的過程中,保證結(jié)構(gòu)的連接質(zhì)量,防止出現(xiàn)縫隙是十分重要的。
2.4.1 保證大底盤混凝土的質(zhì)量
首先,在采購的過程中,應(yīng)該對市場中材料的質(zhì)量和價格進行調(diào)研,并要求商家出示經(jīng)營許可證、質(zhì)量檢驗證明等相關(guān)材料,確保建筑材料的質(zhì)量符合國家相關(guān)規(guī)定。其次,應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇合適的水泥,在進行混凝土配置的過程中需要對砂石骨料的比例進行控制。最后,在完成混凝土澆筑施工后,施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)程序進行混凝土養(yǎng)護工作,防止其在降溫的過程中出現(xiàn)裂縫,影響建筑工程的整體質(zhì)量。
2.4.2 設(shè)置伸縮后澆帶
在施工的過程中設(shè)置伸縮后澆帶也能夠有效地防止縫隙的產(chǎn)生。設(shè)置伸縮后澆帶的原則與沉降后澆帶是相同的,在設(shè)置的過程中應(yīng)該格外注意梁板鋼筋的貫通性,且在伸縮后澆帶澆筑應(yīng)該在混凝土澆筑施工完成后再進行,并做好相應(yīng)的養(yǎng)護工作。
3 結(jié)論
綜上所述,在高層建筑中應(yīng)用大底盤多塔結(jié)構(gòu)能夠增強建筑的功能性,進一步滿足人們對現(xiàn)代化建筑的要求。但是這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,對設(shè)計的要求十分嚴(yán)格,設(shè)計人員需要做好全面的準(zhǔn)備,避免在設(shè)計的過程中出現(xiàn)問題。
參考文獻
[1] 付法君。高層建筑結(jié)構(gòu)大底盤多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2019(28):88-89.
[2] 仇早生。高層建筑結(jié)構(gòu)大底盤多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[J].江西建材,2019(6):52,54.
[3] 孫自東。高層建筑結(jié)構(gòu)大底盤多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計討論[J].居舍,2018(9):98.