悦景庄项目位于云南省西双版纳州景洪市,为坡地高档傣式别墅区,包括779栋单体别墅、1座无边际泳池及1座酒店大堂等配套商业建筑。各单体均依山而建,整体规划打造一步一景、斜坡瓦顶的纯正傣式风格(见图1)。

本项目分为A～F6个地块,单体别墅主要分为A、B、C3种套型,均为2层建筑,建筑檐口高度为6.3m,配套无边际泳池位于复杂地势的制高点,建筑平面呈“Y”形布置,同一剖面结构为2～5层,泳池单体两端轴线高差最大约17m。

悦景庄项目各单体的抗震设防类别为丙类,设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为2级,地基基础设计等级为甲级。抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第Ⅲ组,场地类别为Ⅲ类,场地土特征周期T_g=0.65s^[1]。单体别墅为框架结构,梁、柱抗震等级为三级,无边际泳池为框架少墙结构,墙、柱抗震等级2级。地面粗糙度为B类,50年一遇基本风压取0.40kN/m²,终年无积雪。

所有单体别墅均为傣式风格,为满足通风要求,采用四坡屋面造型,侧面留有百叶窗,为达到通透效果,不允许在内部看到檐口处的拉梁(见图2,3)。

结构设计时,坡屋面建模方式为重中之重,一般采用等效平屋面建模,但本项目屋面坡度均在30°～45°,坡度较大,因屋面荷载引起的梁轴力及板面内应力不可忽略,故需采用实际标高建模方式^[2]。本项目采用结构设计软件YJK进行建模,坡屋面层作为单独1层,层高取檐口至屋脊距离的2/3,然后通过调节梁顶标高达到预想效果,实际模型如图4所示。

为比较坡屋面建模方式的差别,选取A房型建模计算并对其内力及配筋进行比较(见图5,6)。

经对比分析可知,坡屋面模型计算梁轴力为平屋面模型计算梁轴力的2～10倍,比板的最大应力高3～4倍,由此看出,平屋面建模计算不安全。另外,坡屋面板在交接处的应力集中,需加强构造(见图7,8)。项目均采用坡屋面建模方式进行计算分析,为保证结构安全性,在板中采用双层双向通长配筋方式,适当缩小配筋间距,以减小楼板内力及温度变形等影响(见图9,10)。

项目地形复杂,各单体依山而建,环绕山头呈带状分布,为达到建筑要求的层峦叠嶂效果,每排单体的基础标高不一,增加了基础设计难度^[3]。考虑到环向各单体高差相差不大,而径向各单体高差相差较大,在各排单体之间设置挡土墙,形成分块平整的场地,并在此基础上进行设计(见图11)。

根据挡土高度进行挡墙选型,参考实际情况,前后单体的挡土高度在3～10m,经归类后,主要采用折背式、俯斜式、衡重式3种挡墙类型。

根据建筑设计标高和场地标高,依据山区建筑的填挖平衡原则,最小程度挖切山体,以达到最少的维护成本,经过多次结构方案的经济性比选,将场地分为填方区、挖方区、半填半挖区3种类型。并通过对桩基础、独立基础、筏板基础等基础选型进行优缺点分析,最终选择采用独立基础形式(见表1)。

坡屋面设计需按实际建模,考虑屋面梁的轴向力及板的面内应力,屋面板配筋宜采用双层双向,钢筋间距适当减小。山地建筑应根据实际情况进行基础设计,采用带状挡土墙分隔地块,进而进行基础设计。山地建筑宜采用独立基础形式,具有布置灵活、经济合理的特点。