地下室嵌固部位

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《抗规》6.1.14条-地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的理解

《抗规》6.1.14条-地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的理解

《抗规》6.1.14条-地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的理解HiStruct新的抗震设计规范修订稿对于地下室顶板作为上部结构的嵌固部位进行了详细的规定,具体条件和说明如下:6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应符合下列要求:1 地下室顶板应避免开设大洞口,主楼应采用现浇梁板结构,裙房宜采用现浇梁板结构;其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。

HiStruct注:实际设计中地面处经常遇到主裙楼楼板标高不一致有较大降板的情况,设计中各有各的做法,比如以1/3层高控制错位,规范应对此有具体规定比较合适。

2 结构地上一层的侧向刚度,不宜大于地下一层相关部位楼层侧向刚度的0.5 倍;地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。

HiStruct注:侧向刚度如何计算一直是个有争议的问题,特别对于剪切变形为主的结构和弯曲变形为主的结构,应该有区别的规定侧向刚度的计算方法。

3 地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积,除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍。

HiStruct注:钢结构和混合结构的大量应用,此条应明确是仅放大混凝土结构的配筋,还是柱的承载力需放大。

4 地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积,不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。

同第3点的注。

5 地下室顶板的梁柱不应先于地上一层的柱根屈服。

[条文说明]:1)本条文字表达略有调整。

地下室顶板的厚度“不宜”小于180mm,指柱网内设置次梁时,板厚可适当减小,例如,取150mm。

2)相关部位一般指按45°扩散范围且不超过15m。

3,4)为了能使地下室有效地传递地震基底剪力,地下室顶板必须具有足够的平面内刚度,因此,提出了设计要求:框架柱嵌固端屈服时、或剪力墙墙肢的嵌固端屈服时,地下一层对应的框架柱或剪力墙墙肢不应屈服。

地下室设计要点

地下室设计要点

地下室总结一、嵌固端选取根据不同的结构形式,地质情况,嵌固端的选取主要有:1、一般情况下以地下室顶板作为嵌固端,需要满足:抗规:结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的倍;高规:结构底部嵌固层,侧向刚度比不宜小于;高规:当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2当地下室顶板不能作为上部结构的嵌固端时,嵌固端下移,满足高规条,此时地下室顶板仍宜按嵌固部位要求设计,楼板厚度不宜小于150mm;2、单层地下室的多高层建筑,采用天然地基、桩-筏基础时,通常采用基础底板作为嵌固端,充分发挥底板的无线刚度;3、只有地下室才具备对上部结构嵌固的基本条件;上部其他楼层,即便满足刚度比要求也不能成为其上部结构的嵌固端,只能作为刚度突变楼层考虑如大底盘、多塔楼裙房顶4、地下室顶板作为嵌固端时,地下室顶板与室外地面的高差小于地下室层高的1/3,且不大于;注:地下室顶板不能作为上部结构嵌固端部位时,嵌固端下移;此时应考虑地下室实际存在的嵌固作用,对地下室顶板仍宜按嵌固部位楼层要求设计,其楼板厚度不宜小于160mm; 二、地下室外墙1、地下室外墙计算简化模型地下室外墙工程做法:地下室底板与地下室外墙的连接为固接,楼板与地下室外墙的连接为铰接,沿竖向取1m宽的外墙按单、双多跨来计算地下室外墙的弯矩;实用工具:小虎工具箱、理正注:1当地下室顶板与墙身厚度接近时,可采用两端固接计算简图计算;2地下室外墙相连的柱或墙刚度较大,且外墙板长高比小于2时,可按双向板设计;3建筑尽量不要用重力式挡土墙;2、参数选取1土质情况:根据实际选取,粘性土:18KN/m3;水容重:m32主动土侧压力系数:一般取;可根据地勘报告计算K0=1-sinφφ为土的有效内摩擦角3外墙尺寸:一层地下室:250-400mm;二层地下室:400-500;4混凝土强度:一般为C25-C353、配筋要求竖向和水平分布钢筋应双层双向布置,间距不宜大于150mm,配筋率不宜小于%高规三、地下室底板设计标准规定:地下室底板结构体系应由设计单位提供两个或以上方案综合比选,初步设计时可按下列原则选用:A、当建筑场地、地下水位、地下室底板标高和室外地坪标高等因素和条件适当时,地下室可不设结构底板,室内仅设置建筑地面;不设地下室结构底板的建筑,应采取设置地下盲沟管等有效的排水措施,确保地下室室内的正常使用;B、设置地下室底板时,在仅考虑地下水浮力的情况下,当水头小于时,地下室底板优先选用板式结构体系;当水头大于时,地下室底板优先选用梁板结构体系;1、整体抗浮底板设计1计算公式地基基础规范:G k/G G,G≥G G;G G一般取注:1G k为建筑物自重及压重之和,不包括活荷载和后砌隔墙荷载;结构自重应取材料容重较小值;2水头高度的计算,无论抗浮的设计水位的标高是否高于地下室顶板,计算时最高取至地下室顶板标高3地下室顶板的覆土容重,位于地下室水位以下,取浮容重,位于地下水位以上根据压实程度取16-18;2处理方式1对非岩石地基如粉质粘土、粉土、中粗砂等易开挖的地基,首选地下室底板压重方案;造价低2对岩石地基等开挖难度较大的地基,优选地下室顶板压重的方案多层地下室同理;造价高2、局部抗浮底板设计1计算方法1荷载确定:浮力-底板及其上部恒载其中,浮力的分项系数取;自重分项系数取2防水板采用防水板形式,厚度约250-400mm,防水板不考虑地基沉降对板变形的影响,仅承受水浮力以及上部的荷载;设计方法:可在盈建科软件进行防水板的设计;3筏板如果采用筏基,筏板需要进行抗浮设计,满足承载力等要求外,还需满足抗浮要求;四、地下室顶板1、顶板选型1若地下室顶板作为结构嵌固端:一般上部有塔楼1作为上不结构嵌固部位的地下室楼盖的混凝土强度等级不宜低于C30高规;2普通地下室顶板厚度不宜小于160mm;作为上部嵌固端部位的地下室楼层的顶板应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于%;高规3地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2;高规4地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点设计要求高规5地下室与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件的纵向钢筋截面面积不应小于地上一层对应的剪力墙墙肢边缘构件的纵向钢筋截面面积;2地下室顶板不作为结构嵌固端:上部没有塔楼顶板覆土厚度一般控制在~,局部可堆高至~,堆高点宜选在柱上并向四周放坡,顶板荷载应按景观要求分块计算;当堆高面积过大时,可采用地垄墙形式降低荷载;2、顶板荷载选取恒载主要是覆土厚度,按实际情况,覆土容重按实际18KN/m3正常使用活荷载m2考虑景观,一般可以取m2,如有人防要求,核6级甲类防空地下室人防荷载取m2;消防车道:单向板楼盖板跨不小于2m或双向板楼盖板跨不小于3m:35kN/m2;双向板楼盖板跨不小于6m6m或无梁楼盖柱网不小于6m6m:20KN/m2;折减系数荷载规范楼面梁:第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵勒应取,对单向板楼盖的主梁应取,对双向板楼盖的梁应取.墙、柱和基础:第8项的客车吗,对单向板楼盖应取,对双向板楼盖和无梁楼盖应取.注:消防荷载参考附录B进行折减;2、筑博选型对比可行的平面布置方案有:1、单向板方案;2、加腋大板主梁方案;3、井字梁方案;4、无梁楼板方案;5、十字梁方案,具体如下:1单向板方案平面布置及梁、板配筋结果如下:2加腋大板主梁方案平面布置及梁、板配筋结果如下:3井字梁方案平面布置及梁、板配筋结果如下:4十字梁方案平面布置及板配筋结果如下:梁加腋详图同方案一5无梁楼板方案平面布置及梁、板配筋结果如下:根据以上各方案,对其钢筋、混凝土和模型用量进行统计,综合比较如下:采用无梁楼盖方案,如能降低地下室层高米,每平米可以额外节约造价81元;由以上统计可知,无梁楼盖方案在综合造价方面有较大优势,故建议地下室顶板采用无梁楼盖方案;五、无梁楼盖设计1、暗梁:暗梁宽度取柱宽及两侧各倍板厚之和高规2、柱帽:柱托板的长度和厚度应按计算确定,且每方向长度不宜小于板跨度的1/6,其厚度不宜小于板厚度的1/4;7度时宜采用柱托板,8度时应采用有柱托板,此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和;3、双向无梁板厚度与长跨之比4、设计要点1无梁楼板的建模:PMCAD虚梁+弹性板6;PMCAD等代扁梁+不需输入弹性板6六、盈建科参数1、地下室信息。

地下室顶板作为嵌固端的判别标准

地下室顶板作为嵌固端的判别标准

地下室顶板作为嵌固端的判别标准
1)地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应符合下列要求(《抗规》6.1.14):
1.1地下室顶板应避免开设大洞口;地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构,相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构;其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。

(2)结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍;地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。

(3)地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外,尚应符合下列规定之一:
3.1)地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍,且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。

3.2)地下一层梁刚度较大时,柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍;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;
(4)4.1地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积,不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。

4.2.地下室顶板与室外地面的高差小于地下室层高的1/3,且不大于1.0m 4.3若由于地下室大部分顶板标高降低较多、开大洞、地下室顶板标高与室外地坪的高差大于本层层高的1/3或地下1层为车库(墙体较少)。

桩基嵌固点概念

桩基嵌固点概念

桩基嵌固点概念桩基嵌固点概念:嵌固部位即为上部结构在此位置相对下部结构没有相对位移,没有相对转动的位置。

如果大树是高楼,嵌固部位就像树干在地表的位置,树根就可以看作是地下室。

一、嵌固部位的确定需满足设计计算,下层/上层的刚度比值不小于2。

规范如下:地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应符合下列要求:1、结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍;地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。

2、如果地下一层无法满足该要求,嵌固端应向下推移,直至基础,因为大地是无限刚度的,基础的刚度一定是满足的。

3、无地上部分的纯地下结构,嵌固端即为基础。

底部加强区是含剪力墙结构特有的说法。

二、7.1.4抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:1、底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起;2、底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值,部分框支剪力墙结构底部加强部位的高度应符合本规程第10.2.2条的规定;3当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。

三、常规的非山地建筑,底部加强区应从地下室顶板起算,高度为墙体总高度H(剪力墙到达的最大结构高度)的1/10和底部两层的较大值。

举两个例子,H=30米高剪力墙住宅,标准层层高3米。

地下室一层(地下室四面邻土,非山地建筑)。

1,总说明指出嵌固端为地下室顶板,底部加强区为MAX(1/10X30=3米,底部两层6米),故底部加强区为首层,二层。

2,总说明指出嵌固端为基础顶,底部加强区为MAX(1/10X30=3米,底部两层6米),规范规定底部加强区应延伸至嵌固端,故底部加强区为地下一层,首层,二层。

总结:嵌固端由设计总说明指定。

底部加强区应从地下室顶板起算,并延伸至嵌固端。

多层地下室结构嵌固端的选择

多层地下室结构嵌固端的选择

多层地下室结构嵌固端的选择茅老师:有一个剪力墙住宅,地下两层,地上25层,地下室有一半和地下车库搭接,车库顶板在地下一层顶板以下1.7m的地方。

我把用PKPM计算时嵌固端选择了地下一层顶板,各种要求都满足,而专业负责人看过之后说嵌固端只能选择在地下二层顶板,说是因为地下一层顶板周围没有侧向的约束。

他这样说以后我就搞不明白了,因为其他栋楼的嵌固端和我选的一样,到底哪一个是正确的啊,还请您百忙之中给我指点,谢谢茅老师!固端之所以为嵌固必须满足转角位移和平动位移均为零,并将上部结构的剪力全部传递给地下室结构。

嵌固端相当于“树”根,固定之,不让其位转动、移动。

根据《高规》第5.3.7条规定:当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层侧向刚度的2倍。

即楼层刚度比大于2,是判断嵌固端与否的条件。

若地下一层顶板达不到嵌固要求,可进一步计算地下其余层等效侧向刚度比re的值。

本案地下车库对地下二层和地下一层均有侧向约束,而不限于地下二层顶板。

侧向约束力不是判断嵌固端的必要条件。

且地下二层一般是按普通楼层考虑,不一定具备嵌固条件。

如嵌固部位取地下室二层顶板,需要满足地下二层的抗侧刚度是地上一层的抗侧刚度的2倍。

地下一层有没有侧向约束具体还要看填土高度和你那栋楼位于地下车库什么位置。

填土对地下室侧向变形有约束作用,且对刚度产生影响。

软件不能自动判断嵌固部位,还达不到这样智能,需要人工干预和设置。

多层地下室的建筑,宜将上部结构的嵌固端设在地下室顶板位置。

地下室顶板作为上部结构嵌固端要满足以下条件:地下室的楼层剪切刚度不应小于相临上部结构楼层剪切刚度的二倍。

地下室顶板与室外地坪的高差不宜大于本层层高的 1/3。

不过,在具体计算地下室楼层剪切刚度时,不应考虑地下室周边土对地下室的约束作用,回填土对地下室约束相对刚度比应取零。

应有足够的侧向刚度和整体承载能力。

地下室顶板应采用梁板结构,地室顶板厚度不宜小于 180mm,应采用双向双层配筋每个方向每层配筋率不宜低于 0.25%。

规范对地下室顶板作为上部结构嵌固部位的要求

规范对地下室顶板作为上部结构嵌固部位的要求

地下室顶板作为上部结构的嵌固端,需满足下述条件:
1、刚度地下一层侧向刚度不应小于相邻上一层侧向刚度的2倍。

(高规3.5.2.2条的“考虑层高修正的楼层侧向刚度比不宜小于1.5”)
2、材料混凝土强度等级不宜小于C30。

3、构造地下室顶板厚度不宜小于180mm。

4、配筋板:双层双向配筋,配筋率不宜小于0.25%。

柱:地下一层柱每侧纵筋面积,不应小于地上一层对应一侧纵筋面积的1.1倍。

梁:地下一层的梁顶面和底面的纵筋不应小于计算配筋值的1.1倍。

墙:○1地下室外墙竖向及水平钢筋应双层双向布置,间距不宜大于150mm,配筋率不宜小于0.3%。

○2地下室与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件的纵向钢筋截面面积不应小于地上一层对应的剪力墙墙肢边缘构件的纵向钢筋
截面面积。

5、承载力地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面同一方向实配的受弯承载力
与下柱上端同一方向实配的受弯承载力之和,不应小于上柱下端
实配的受弯承载力的1.3倍。

即图中○1+○2+○3处截面同向受弯承载力之和大于○4处截面同向受弯承载力的1.3倍。

注:抗规6.1.14条条文说明,当梁、柱纵筋面积增加10%后,可满足上述承载力的要求。

依据规范:抗规6.1.14条及条文说明,高规12.2.1条和12.2.5条及条文说明。

嵌固端与“嵌固部位”

嵌固端与“嵌固部位”[本文为原创,转载请注明]摘要:参阅相关规范及文章,本文认为嵌固端为力学概念,即约束所有自由度,对于建筑结构只能取在地下室底板处。

嵌固部位是强度概念,“嵌固部位是预期塑性铰出现的部位”【1】,其水平位移为零。

但是规范和众多文章中对与嵌固端和嵌固部位的用词不做区分,本文认为是不恰当的。

并且给初入结构设计的本文作者造成了很大困惑。

有地下室的建筑结构与是由上部结构和地下室组成的完整的承力体系,具有相同的位移场,相互协调变形。

此外地下室的回填土对结构具有一定的约束作用,这种约束仅约束水平位移,不约束竖向位移和竖向转动。

有地下室模型的简化,核心问题有两点:1,如何合理考虑地下室的刚度;2,如何正确反映回填土的约束作用。

合理考虑地下室刚度的实现:真实的将地下室部分与上部结构一起建模,建立一个包括上部结构和地下室所有构件在内的综合模型,并将结构的嵌固端取在基础底板处。

注意基础底板处是嵌固端,即约束所有方向自由度。

合理反映回填土的约束作用:1)嵌固水平位移法。

依据抗规6.1.14和高规5.3.7的基本思想,将上部结构和地下室作为整体考虑,嵌固端取基础底板处,并根据地下室结构和相邻上部结构楼层侧向剪切刚度比的大小确定合适位置限定其水平位移为零(即确定嵌固部位)。

2)弹簧刚度法。

将上部结构和地下室作为整体考虑,嵌固端取基础底板处,并在每层的地下室楼板处引入水平土弹簧刚度,反映回填土对地下室的约束作用。

【2】嵌固部位的确定:依据抗规6.1.14和高规5.3.7的基本思想。

“地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。

”并应满足其他要求来达到嵌固部位的要求。

众多文章的分析表明,当满足刚度比大于2时,将地下室作为嵌固部位和不作为嵌固部位结果基本形似,因此“此条规定能够在一定程度上控制假定地下室顶板为嵌固部位的误差不至过大”【3】。

当地下室顶板达不到嵌固部位的要求时。

张维斌一书的说法是“1,对于层数大于等于3层的地下室,可将结构嵌固部位置于地下一层底板,这是应满足:1)地下一层剪切刚度相应大于地上一层剪切刚度;2)地下二层剪切刚度相应大于地下一层剪切刚度,并应大于地上一层剪切刚度的2.0倍。

地下室顶板嵌固端条件

地下室顶板嵌固端条件
地下室顶板的嵌固端条件通常是指将地下室顶板与周围结构连接起来,以增强其整体稳定性和抗震能力。

以下是一些常见的地下室顶板嵌固端条件:
1. 基础钢筋嵌固:在地下室顶板的边缘处设置钢筋,将其延伸到周围结构的基础中,并与基础钢筋嵌固形成连接。

这种嵌固方式可以有效地将地下室顶板与周围结构牢固连接在一起。

2. 钢筋混凝土梁嵌固:在地下室顶板的边缘处设置钢筋混凝土梁,梁与地下室顶板混凝土之间浇筑连接砂浆,以增强连接的刚度和承载能力。

这种嵌固方式适用于较大跨度的地下室顶板。

3. 钢结构连接:在地下室顶板与周围结构之间设置钢构件,通过螺栓、焊接等方式将其连接起来。

这种嵌固方式适用于较大跨度或需要较高抗震性能的地下室顶板。

4. 锚固嵌固:使用锚固器将地下室顶板固定在周围结构中,常见的锚固器有膨胀锚固器和化学锚固器,通过在预埋管道或孔洞中注入固化材料,将地下室顶板固定牢固。

以上是一些常见的地下室顶板嵌固端条件,具体的选择应根据地下室的设计要求、结构形式和承载要求等因素进行合理选择。

在实际设计和施工中,还应考虑地下室顶板与周围结构的位移、变形等因素,确保嵌固端条件的合理性和可靠性。

对嵌固部位及相关规范条文的理解与应用

对嵌固部位及相关规范条文的理解与应用目前结构设计人员对嵌固部位刚度比等问题还没引起足够的重视。

正确理解其精髓是至关重要的。

笔者就此问题与大家讨论一下。

标签:底部加强部位;楼层侧向刚度比高层建筑工程在实际工程中的应用日渐广泛,关于嵌固部位和刚度比等问题结构设计人员应是不陌生的。

怎么正确运用就需要设计人员查阅各个规范条文以指导工作。

不但对其中重要的条款要掌握熟悉,还要正确理解其含义和使用范围,从而避免概念错误,减少设计浪费,防止出现结构安全问题。

下面就几个相关规范条文的理解与应用进行简要阐述:一、结构底部嵌固层是指下端为嵌固部位的楼层:(即嵌固部位的上一个楼层)一般为上部结构的首层。

如果地下室顶板做为嵌固部位时,首层就是结构底部嵌固层。

当地下室顶板不能做为嵌固部位时,可下移至地下二层顶板(或其以下楼层),那么“结构底部嵌固层“为地下一层(或依此类推)。

二、结构底部嵌固层与其相邻上层刚度比仅对“有剪力墙的结构”(框架-剪力墙结构,板柱-剪力墙结构,剪力墙结构,框架-核心筒结构,筒中筒结构等)需要进行结构底部嵌固层与相邻上层的侧向刚度比核算。

见”高规”公式3.5.2-2。

當地下室顶板做为嵌固部位时上部首层(即底部嵌固层)与二层的侧向刚度比宜满足Y2≥1.5。

其它情况可不用满足此要求。

(顺便说一下“楼层侧向刚度”就是指结构自身的刚度)。

应特别注意:此处“结构底部嵌固层与其相邻上层侧向刚度比的要求“与高规第5.3.7条”上结构嵌固部位“的侧向刚度比(是指嵌固部位以下的紧邻嵌固部位的地下室楼层的侧向刚度与上部结构首层的侧向刚度的比值。

当地下室顶板做为嵌固部位时就是地下一层与地上一层的侧向刚度的比值)。

二者在计算部位和公式上均有差异。

因此在进行结构设计时应根据结构特点工程的具体情况及计算部位采用合适的方法。

三、上部结构的嵌固部位也就是塑性铰出现的部位。

在进行结构计算分析之前必须首先确定嵌固端所在的位置。

嵌固部位的正确选取是高层结构计算中的一个重要假定。

基础结构或地下结构与上部结构的分界线---嵌固部位

基础结构或地下结构与上部结构的分界线---嵌固部位
基础结构或地下结构与上部结构的分界位置,通常为上部结构的嵌固部位。

当地下结构全部采用箱形基础时,箱形基础顶板位置作为上部结构的嵌固部位完全符合结构计算假定;当地下结构有三层,-1层为地下室,-2层与-3层为箱形基础时,此种情况下,基础结构与主体结构的分界有两种情况。

一种意见是在箱形基础的顶板顶面位置分界,另一种意见是在地下室顶板顶面位置分界。

还有,当地下三层均为地下室时,在什么位置分界便有事多的不同意见,各种嵌固部位如下图所示:
1、当基础埋深较浅,且当建筑首层地面以下至基础之间未设置双向地下框架梁时,上部结构与基础结构的分界取基础顶面,见下图。

2、当建筑首层地面以下至基础之间设置了双向地下框架梁时,上部结构与基础结构的分界取在地下框架梁顶面,见下图。

3、当地下结构为地下室或半地下室时(半地下室应嵌入室外自然地坪以下≥1/2层高)上部结构与基础结构的分界取在地下室或半地下室顶面,见下图。

4、当地下结构全部为箱型基础时,上部结构与基础结构的分界线取在箱型基础顶面,见下图。

5、当地下结构为地下室加箱型基础,或为半地下室(半地下室应嵌人室外自然地坪以下≥1/2层高)加箱型基础时,上部结构与基础结构的分界取在上部地下室或半地下室顶面,见下图。

6、当最上层地下室嵌入室外地面<1/2层高时,上部结构与基础结构的分界取在半地下室顶板顶面,见下图。

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一、嵌固部位和地下室顶板
嵌固部位,就是预期塑性铰出现的部位。

从理论上讲,结构下部的嵌固部位应能限制结构上部构件在水平方向的“平动位移”和“转动位移”,并将上部结构的剪力全部传递给下部结构。

因此,对作为主体结构嵌固部位的地下室楼层,其整体刚度和承载力应加以控制。

地下室顶板,很容易满足规范要求的嵌固条件。

当地下室顶板为嵌固层时:
(1)嵌固层位于地下室顶板,地下室顶板以上没有大底盘裙房
方法一:按第3种剖分法,将整体模型离散化,分别设计;
方法二:按第1种剖分法对塔楼主体进行设计,按第3种剖分法对大底盘进行设计;大底盘与塔楼主体之重叠构件取大值设计。

关于多塔结构的单塔剖分方法:
第1种剖分法:沿塔楼周围向两个方向取地下室层高的2倍范围内的构件。

这种方法较适用于底盘为地下室,且地下室面积相对塔楼面积比较大的情形。

第2种剖分法:即45°线剖分法。

比较适用于塔楼层数较多,底盘裙房层数相对较少,多塔相对底盘布置对称,即所谓的“典型多塔结构”,工程中大多数的多塔结构都属于这种情形。

第3种剖分法(即变“多塔”为“单塔”):单独将各塔楼从大底盘顶部取出,在底部嵌固。

底盘结构也进行周期比验算,验算时将各塔楼质量加在底盘顶相应位置。

第3种剖分法比较适合于大底盘层数较多的“非典型多塔结构”,或大底盘按嵌固设计时的情形。

一般对应两种情况:
如多塔结构仅有地下室没有裙楼,在设计中可以采取措施使地下室顶板作为嵌固部位(这不难实现,特别是有人防要求时)。

对这种结构进行离散模型计算,不必切分地下室,可以将各个塔楼的地上部分分别按“单塔”进行。

如多塔结构既有裙房又有地下室,但裙房设缝,仍可仿照上面的做法,使地下室满足嵌固条件,将各塔楼及裙房地上部分沿缝切开,不切分地下室,分别按单塔结构计算分析。

(2)嵌固层位于地下室顶板,地下室顶板以上有大底盘裙房
方法:仍按整体模型计算。

二、嵌固部位的条件
《高规》5.3.7条规定:高层建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。

《抗震规范》6.1.14条规定:地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应避免在地下室顶板开设大洞口,并应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%;地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍,地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍;地上一层的框架结构柱和抗震墙墙底截面的弯矩设计值应符合本章第6.2.3、6.2.6、6.2.7条的规定,位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和。

可以看出,《抗震规范》对嵌固部位的条件更为详细,分为两部分:刚度比要求和抗震构造措施要求。

(1)关于刚度比
规范提供了三种楼层刚度比的计算方法,分别是剪切刚度比、剪弯刚度比和地震力与相应的层间位移比。

确定地下室嵌固部位计算时,一般建议采用剪切刚度比或地震力与相应的层间位移比的计算方法。

(2)关于抗震构造措施
大约有7个方面的要求,以地下室一层顶板嵌固部位为例:
1、地下室一层的抗震等级与上部结构相同,地下室一层以下楼层或地下室没有上部结构的部分,抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。

2、地下室顶板与室外地坪的高差宜小于本层层高的1/3。

3、边柱处设钢筋混凝土抗震墙,无抗震墙或约束不好时,边梁应采取增加箍筋等抗扭措施。

4、地下室顶板应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。

5、地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍。

值得注意的是,satwe软件没有自动实现本条要求,设计人员可在施工图设计时将钢筋放大系数取为1.1,增加的纵向钢筋不应向上延伸,可锚固在地下室顶板框架梁内。

6、地下室顶板的框架梁应有足够的抗弯刚度,地下室顶板的梁柱节点左右截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际承载力之和。

本条satwe软件自动实现。

7、带地下室的剪力墙结构,其底部加强区的上限高度,程序自动扣除地下室的层数和高度;加强区下限高度通常从地下室一层起算,地下室一层以下可以不加强。

3、地下室嵌固部位的设计步骤
以无人防要求的地下室为例:
第一步:进行方案设计。

将地下室欲设置为嵌固部位的楼层(通常为地下室首层),按规定要求进行方案设计,并对相关构件采取加强措施。

第二步:计算层间侧向刚度比,将上部结构与地下室作为一个整体考虑,嵌固部位可预定在基础地板处!
如采用地震剪力与地震层间位移比的刚度比计算方法,应将<地下室层数>设为“0”或将<回填土对地下室约束作用的相对(弹簧)刚度比>设为“0”,即在计算层间刚度比时不考虑回填土的影响。

如采用剪切刚度比的计算方法,可以将以上两个参数按实际情况输入,进行第一次试算。

考察计算结果,如果地下室首层的侧向刚度>其上一层侧向刚度的2倍,可将地下室顶板作为嵌固部位;如没有大于2倍,可增加该地下室的侧向刚度重新计算,或者将主体结构的嵌固端下移到符合要求的部位。

第三步:设定回填土约束刚度比,按工程实际情况设定地下室层数。

如果地下室满足嵌固条件,将<回填土对地下室约束作用的相对(弹簧)刚度比>设为负数m,表示地下室下部有m层无水平位移,按嵌固水平位移法进行后续计算。

如果地下室各层都不满足嵌固条件,一般应将嵌固部位设定在基础底板处,并根据回填土的约束情况输入1~5之间的正数,按弹簧刚度法进行后续计算。

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