高层建筑结构嵌固端的理解及运用
上部结构嵌固部位的理解和运用

上部结构嵌固部位的理解和运用杨 卫 东( 晋城市建筑设计院,山西 晋城 048000)摘 要: 结合相关规范,通过四个代表性的案例对某高层建筑上部结构嵌固部位在多种情况下的确定方法进行了分析,以帮助设 计人员正确理解和灵活运用规范条文,确保结构设计的安全性、合理性、经济性。
关键词: 结构,刚度,地下室中图分类号: T U318文献标识码: A地下室顶板作为上部结构嵌固部位的条件,GB 50011-2010 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 5. 3. 7 条都有明确的规定,可以理解为地下一层的侧向刚 度( 只计算地下一层相关范围内的侧向刚度) 宜大于地上一层侧向刚度的两倍。
规范的规定简单明了,在具体工程项目的执行过 程中,却不易掌握。
下面就几种工程事例进行分析。
算地下一层侧向刚度大于地上一层侧向刚度的两倍,且地下二层 的侧向刚度不小于地下一层的侧向刚度。
此时把地下一层顶板 作为上部结构的嵌固部位是合理的,只需按规范要求进行楼板处 理,底部加强部位的高度,从地下室顶板算起即可,不需再向下延伸。
第二种情况,由于地下二层作为设备用房,地下室内部墙体无法增加,经计算地下一层侧向刚度小于地上一层侧向刚度的两倍,此时地下一层顶板无法作为上部结构的嵌固部位。
此时,问题出现了,一种观点把基础位置作为上部结构的嵌固部位,因为 地下两层的侧向刚度相同,均无法满足大于地上一层侧向刚度两 倍的要求,据此各层楼板均为普通楼板,底部加强区从室外地面算案例分析1) 某高层剪力墙结构建筑( 地下两层) ,各层层高均为 3 m , 室内外高差 600 mm ,主楼地下室外墙为钢筋混凝土墙( 典型剖面见图 1) 。
第一种情况,地下室作为普通贮藏空间,增加墙体,经计1 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅参考文献: [1] 张 誉. 混凝土结构耐久性概论[M ]. 上海: 上海科学出版 社,2003. 吴 刚,安 琳,吕志涛. 碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗剪 加固的试验研究[J ]. 建筑结构,2000,30( 7) : 16-20. 李 扬,高 日,安广明,等. 碳纤维对混凝土梁抗剪加固的 实验及理论研究[J ]. 北方交通大学学报,2003,27 ( 4) : 57- 61.陈小兵,颜子涵. 采用外部粘贴 F RP 加固混凝土梁抗剪强度 的设计计算[J ]. 工业建筑,2001,31( 4) : 19-22.周英武,王苏岩,李宏男. CF RP 加固高强钢筋混凝土梁抗剪 承载力计算[J ]. 大连理工大学学报,2009,49( 2) : 239-245.陈凤山. 海洋环境下钢筋混凝土结构 CF RP 加固研究[D ].大连: 大连理工大学,2007. 李苏苏. 碳纤维增强复合材料基本力学性能及其加固钢筋混凝土腐蚀梁抗剪性能的试验研究[D ]. 大连: 大连理工大 学,2006.[2][3]ε/με[4] 图 10 L1-1 碳纤维布荷载—应变图结语1) 本试验研究表明,采用外部粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁后的开裂荷载和受剪承载力都有显著的提高,但受剪承载力提 高的幅度更为明显。
高层建筑结构嵌固端的理解及运用

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参考文献:[1]柳蓉,刘招君.国内外油页岩资源现状及综合开发潜力分析[J].吉林大学学报:地球科学版,2006,36(6):892-898.[2]刘招君,柳蓉.中国油页岩特征及开发利用前景分析[J].地学前缘,2005,12(3):315-323.[3]昌燕,刘人和,拜文华,等.鄂尔多斯盆地南部三叠系油页岩地质特征及富集规律[J].中国石油勘探,2012(2):74-78. [4]王东营,许浩,李婧婧,等.博格达山北麓大黄山地区芦草沟组油页岩地球化学特征与沉积环境分析[J].内蒙古石油化工,2008,34(3):62-65.[5]高苑,王永莉,何大祥,等.准噶尔盆地东南缘油页岩有机地球化学特征及含气潜力[J].天然气地球科学,2013,24(6):1196-1204.[6]王东营,许浩,李婧婧,等.准南大黄山二叠系芦草沟组油页岩相控成矿模式[J].油气地质与采收率,2008,15(2):53-55+60.[7]高智梁,康永尚,刘人和,等.准南大黄山准噶尔盆地南缘芦草沟组油页岩地质特征及主控因素[J].新疆地质,2011,29(2):189-193.[8]齐雪峰,吴晓智,唐勇,等.新疆博格达山北麓二叠系油页岩成矿特征及资源潜力[J].地质科学,2013,48(4):1281-1285.[9]李婧婧,汤达祯,许浩,等.准南大黄山二叠系芦草沟组油页岩热解气相色谱研究[J].石油勘探与开发,2008,35(6):674-679.[10]李婧婧.博格达山北麓二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征研究[D].北京:中国地质大学,2009.[11]彭雪峰,汪立今,姜丽萍.准噶尔盆地东南缘芦草沟组油页岩元素地球化学特征及沉积环境指示意义[J].矿物岩石地球化学通报,2012,31(2):121-127.[12]张政,高晋庭,艾买尔江·艾沙,毕建强,等.新疆阜康市大黄山-吉木萨尔县东台子油页岩矿勘探报告[R].新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队,2014.高层建筑结构嵌固端的理解及运用洪建艺福建省建盟工程设计集团有限公司(361000)摘要:高层建筑结构嵌固端的合理选取至关重要,文章先对嵌固端的概念进行了详细解释,进而介绍了在实际工程中如何正确选取嵌固端及其相关构造措施应注意的事项,同时针对工程实践中较常遇到的嵌固端复杂情况做了简单介绍并提出相应的处理方法,供广大设计人员参考。
关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考

关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考摘要:随着我国经济社会的发展以及城市建设的进程,城市用地非常紧张,因此现在很多大城市都会采取建设高层建筑的方法来缓解土地紧张的问题。
本文主要对高层建筑结构设计中地下室嵌固作用进行了简要分析。
关键词:高层建筑;地下室;嵌固作用引言随着我国经济社会的发展,高层建筑发展也非常迅速。
然而,高层建筑上部荷载大,基础埋置比较深,因此地下室的嵌固作用对建筑物的正常使用与造价上有着非常重要的影响。
所以对于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的问题我们要作为重要问题进行研究。
一、嵌固层简介嵌固层,是以一个坚硬、稳定,可以牢固握裹住上部结构的一个刚体,比如旗杆下面的台座等。
在建筑结构设计中嵌固端:就是平常说的固定端,不允许构件在此部位有任何位移。
这里的位移在结构力学中是指平面x、y两个方向的位移和围绕此支座的转角;而对应的简支端(边)则允许有转角,但是不能有x、y方向的位移,所以嵌固层的作用是能限制上部结构在水平方向的平动位移和转动位移,并能将上部结构的剪力全部或大部传递给下部结构,使上部结构竖向构件的塑性铰出现在竖向构件的根部。
通常在结构设计中,较为普遍的是取建筑物的地下室作为上部结构的嵌固端。
事实上,在建筑结构中,由于各种工程项目的不同,地下室的实际状况亦有所不同,比如地下室顶扳与室外地面的高差大于1/3的地下室层高;又比如因为工程需要,在地下室顶板上开设大洞口等,这时,地下室顶板就不能作为上部结构的嵌固层,而应调整嵌固位置;即使地下室在形态上满足作为上部结构嵌固层的条件,还必须满足地下室的楼层侧向刚度大于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍这个最重要的条件。
二、高层建筑结构设计地下室嵌固的主要作用高层建筑基础回填土回填至结构的某个部位,能保证地下室部分基本上无水平位移,则视为水平嵌固.该层即为嵌固层,其作用是能限制上部结构在水平方向的平动位移和转动位移,并能将上部结构的剪力全部或大部传递给下部结构,使上部结构竖向构件的塑性铰出现在竖向构件的根部,这就要求作为嵌固端的下部结构必须具有较大的侧向刚度,以保证事实嵌固端的形成。
关于高层建筑结构的嵌固问题

关于高层建筑结构的嵌固问题摘要:此文从理论入手,结合工程实际对高层建筑的嵌固问题做了较为详尽的论述,解决了高层建筑嵌固端位置选定及相关部位的结构计算与设计问题。
关键词:嵌固端、塑性铰、地下室高层建筑的嵌固端,亦称作固定端,即主体结构承受外力时,此位置不允许有任何变形(包括位移和转角)。
当然前提是此处的支座要能够产生足够的约束反力而不变形、不破坏。
亦即首先支座要“坚固”。
众所周知,抗震设计的目标是“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
以上关于嵌固端的论述,在小震不坏,中震可修这两个标准中是适用的。
但是当“大震”来临,嵌固端顶面的柱脚或墙脚将达到其塑性极限弯矩,并由此产生转动,即塑性铰出现。
当然,某处截面出现塑性铰并不能使结构立即破坏,它还能继续承受增加的荷载。
当继续加荷时,先出现塑性铰的截面所承受的弯矩维持不变,产生转动,未出现塑性铰的截面所承受的弯矩继续增加,这就是塑性变形引起的结构内力重分布,塑性铰转动的过程就是内力重分布的过程。
这个过程,将使嵌固端顶面的主体结构承载力大大加强,从而实现“大震不倒”。
有一点我们必须明确:“大震不倒”时允许产生塑性铰的最低部位是嵌固端顶面以上一定范围内的柱脚、墙角,而嵌固端顶面以下则不能破坏,正如前所述“支座”要坚固。
另一方面,我们也看出,确定嵌固端的位置是非常重要的。
如图一所示:如果嵌固端选得低了,h增大,结构总水平地震力就大了,当然需要更大的强度和刚度来加强主体和支座,其结果就是不经济;如果选得高了,h小了,但该计入的水平地震力又漏掉了,自然是不安全。
当然,这只是最简单的模型。
实际工程中,尤其对于高层建筑而言,嵌固端的正确选取更是结构计算中的一个重要假定,它不仅关系到构件内力分配的准确性,而且还影响结构产生侧移的真实性,从而影响到整体结构的安全性和经济性。
嵌固端位置如此重要,如何确定呢?先看一个问题:保证建筑物矗立不动的外力从哪里来?答案只有地基和周围的土体。
随着建筑物埋深的增大,土的约束作用更趋明显,地震对结构的动力效应相对减弱。
平法16G101-1理解与应用认识上部结构嵌固部位

平法16G101-1理解与应用认识上部结构嵌固部位
结构嵌固部位是图集中一个重要术语,任何一栋建筑均有一个结构嵌固部位,可能位于地下室顶板平面、基础顶面等,不同的建筑结构嵌固部位可能位置不一样,具体工程可在《结构设计总说明》中查得。
下图为图集在结构层高表的下方用文字说明给出的示例。
结构嵌固部位可以理解为一个标高、一个平面或一个界面。
房屋建筑以该嵌固部位为分界面,在这个分界面以下的部分如基础、地下室结构等,在发生地震时,该部分随大地一起震动,与大地没有相对运动,不会造成该分界面以下的基础或地下室产生地震震害,或产生的地震震害比分界面上部要小。
在这个界面以上的部分在地震时,地震时受大地运动影响,与大地产生剧烈的震动和相对运动,从而产生地震破坏。
嵌固部位的确定,对结构工程师来说,也是要做很多分析计算才能确定的,它是地震水平作用力计算的根基。
正因为嵌固部位受力复杂,图集中多处均提出了专门的构造要求与详图。
下图为两种上部结构嵌固部位示意图。
浅谈建筑结构的嵌固部位

浅谈建筑结构的嵌固部位摘要:建筑结构设计中,正确选取上部结构的嵌固部位是非常重要的环节,对于确定建筑结构的高度、抗震等级、基础埋深等参数具有决定性的意义。
关键词:嵌固部位;山区建筑;实现嵌固一、建筑结构嵌固部位的定义建筑结构的嵌固部位,顾名思义就是上下两部分结构,通过一定的连接方式结合成一体,让它们之间没有相对位移和转动,这个连接部位,就被称为上部结构的“嵌固部位”。
二、确定嵌固部位的重要意义建筑结构设计中,正确选取上部结构的嵌固部位非常重要,对于确定建筑结构的高度、抗震等级、基础埋深等参数具有决定性的意义,关系到整个结构体系的合理性、结构受力分析的正确性、构件计算结果的准确性、结构设计的安全性和整体结构的经济性,是结构设计的关键起点。
三、嵌固部位的确定及条件上部结构的嵌固部位,一般选距离地面最近的那层板(±0.000标高板),这是最合理、最经济的选择。
该板对上部结构的约束刚度,主要来自于自身的侧向刚度和建筑物地下室周边有效填土的约束刚度(地下室外墙的侧限),能够很好的约束上部结构的相对位移和转动,实现对上部结构的嵌固。
规范规定,嵌固部位结构的等效侧向刚度比不宜小于2。
计算方法参照采用《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)》附录E公式E.0.1进行计算,此时应合理选取上部结构的相关范围,一般取上部结构范围外扩不超过三跨的地下室范围。
四、地下室顶板作为嵌固部位的技术要求地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,必须具有足够大的刚度,确保有效传递基底剪力。
根据《建筑抗震设计规范(GB50011-2011)(2016年版)》第6.1.14条规定: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;地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构;楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,每层每个方向配筋率不小于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。
关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考

关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考一:引言地下室在高层建筑结构设计中扮演着重要的角色,它不仅能提供额外的使用空间,还能充当建筑的支撑系统之一。
地下室的设计中,嵌固作用是一个关键的考虑因素。
本文将探讨高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考。
二:地下室的嵌固作用1. 地下室的定义和作用地下室是指建筑物地下部分,通常位于地面以下一定深度的区域。
地下室的主要作用是提供额外的使用空间,如停车场、办公室、商店等。
同时,地下室还能够为高层建筑提供嵌固支撑,增强整体结构的稳定性。
2. 地下室的设计原则地下室设计需要遵循一些基本原则,以确保其嵌固作用的有效性:- 地下室结构应与上部建筑物相互协调,形成整体稳定的结构系统。
- 地下室的设计要充分考虑地质条件和地下水位等因素,避免地基沉降和渗水等问题。
- 地下室的结构应采用适当的材料和工艺,以提高其抗震、抗风等能力。
三:地下室嵌固作用的影响因素1. 地下室周围土体的性质地下室嵌固作用的有效性与地下室周围土体的性质密切相关。
土体的密实程度、黏性和强度等特性将直接影响地下室的嵌固效果。
2. 预埋件的设计与布置在地下室的结构设计中,预埋件的设计与布置起着至关重要的作用。
合理配置预埋件能够增加地下室与周围土体的相互作用,并有效增加地下室的嵌固作用。
3. 地下室结构的刚度和稳定性地下室结构的刚度和稳定性对嵌固作用的大小和效果也有着重要的影响。
较高的刚度和稳定性将有利于地下室与周围土体之间的相互作用达到更好的效果。
四:地下室嵌固作用的计算与分析方法1. 解析计算方法解析计算方法是一种常用的地下室嵌固作用计算方法。
该方法基于土体力学和结构力学的原理,通过解析计算地下室和周围土体之间的应力和变形,评估地下室嵌固作用的大小和效果。
2. 数值模拟方法数值模拟方法是一种较为精确的地下室嵌固作用计算方法。
通过建立地下室和周围土体的三维模型,采用有限元或边界元等数值方法计算地下室的应力和变形,进而评估地下室的嵌固作用。
嵌固部位、嵌固端、嵌固层的辨析

嵌固部位、嵌固端、嵌固层的辨析我们在设计时经常会遇到嵌固端、嵌固部位、嵌固层几个概念,规范没有统一的解释,容易让大家晕头转向,为了方便大家理解,今天在此画个简单图示(以嵌固在-1层顶板为例):嵌固部位是指给其上部建筑施加嵌固作用的部位,比如满足规范相应要求的地下室顶板;嵌固层就是被嵌固的那一层,是嵌固作用的承受方(层),也就是PKPM里所需要填写的“嵌固端所在层号”,比如被地下室顶板嵌固的地上一层;规范如果将这个词改成“被嵌固层”也许更容易理解哈。
嵌固端是嵌固层的底端,属于嵌固层而不属于嵌固部位。
土木君也纳闷,为啥规范不将这个词改成“嵌固层底端”呢?为了加深理解这几个概念,土木君汇总了规范出现这几个概念的主要地方:《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.9.5条:抗震设计的高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级;地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第5.3.2条:对框架-支撑结构、框架-延性墙板结构、筒体结构和巨型框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ2可按式(3.3.10-2)计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.9;当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时,该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层,该比值不宜小于1.5。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第5.3.7条:高层建筑结构整体计算中,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。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.1.4条: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。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第12.2.1条:高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应符合下列规定:《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.1.3条:钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:1、设置少量抗震墙的框架结构,在规定的水平力作用下,底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其框架的抗震等级应按框架结构确定,抗震墙的抗震等级可与其框架的抗震等级相同。
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高层建筑结构嵌固端的理解及运用
发表时间:2018-06-05T16:19:42.830Z 来源:《基层建设》2018年第9期作者:吴胜番1 杜狂贺2 王煜1
[导读] 摘要:高层建筑结构嵌固部位的选取直接影响到上部结构力学模型的建立,只有正确选取嵌固端的部位才能准确计算上部结构的内力及配筋,并通过嵌固端相关构造措施的正确实施确保上部结构塑性铰在预期的部位产生,故嵌固端的合理选取至关重要。
1.中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆 400016;
2.重庆联创建筑规划设计有限公司重庆 400016
摘要:高层建筑结构嵌固部位的选取直接影响到上部结构力学模型的建立,只有正确选取嵌固端的部位才能准确计算上部结构的内力及配筋,并通过嵌固端相关构造措施的正确实施确保上部结构塑性铰在预期的部位产生,故嵌固端的合理选取至关重要。
本文主要对高层建筑结构嵌固端的理解及运用进行探讨。
关键词:嵌固端;概念;合理选取;注意事项
1 嵌固端的概念
1.1 力学意义上的嵌固端
力学意义上的嵌固端是指嵌固端完全约束,即水平位移、竖向位移和转角位移均为零。
1.2 规范意义上的嵌固端
规范意义上的嵌固端是指上部结构预期塑性铰出现的部位。
因此规范嵌固端是强度嵌固而非力学嵌固。
由于地下室土体对地下室顶板的影响,高层建筑在地震作用下会发生变化。
规范要求地下室结构的刚度和承载力适当加强,可以考虑地下室顶板为上部结构的嵌固部位,确定嵌固部位可以通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。
规范嵌固端相关条文均以地下室顶板作为上部结构嵌固端为前提进行规定,具体的主要规定如下:
1)如果地下室的上部结构嵌入屋顶为现浇梁结构,则楼板的混凝土强度等级不得低于C30,楼板的厚度不得低于180mm。
应采用双层双向配筋,且每层每个方向配筋率不宜小于0.25%。
2)这里应注意地下室的顶板应避免大开洞,主楼范围内的顶板与纯地下室顶板的高差不应过大。
3)高层建筑结构整体计算中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。
这里的地下室应为全埋地下室,地下室的四周外墙与填土紧密接触,地下一层刚度可考虑相关范围内刚度,刚度比为剪切刚度比。
相关范围一般指上部主楼外扩不大于三跨的地下室范围。
4)地下一层柱每侧的纵向钢筋面积不小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍,且地下室顶板梁柱节点左右端截面与下柱上端同一方向实配受弯承载力之和不小于地上一层对应柱下端实配的受弯承载力的1.3倍。
5)抗震设计的高层建筑当地下室顶层作为上部结构嵌固端时,地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。
2 实际工程中嵌固端的合理选取
在工程实践中,地下室顶板在满足规范要求的前提下,应尽量选择把将上部结构的嵌固部位选择在地下室顶板,因为地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,结构的加强部位明确,地下室结构的加强范围高度较小,结构设计的经济效益较好。
这也就是为什么一般工程都应该优先选择地下室顶面作为上部结构嵌固部位的原因。
但实际工程中也常遇到无法选取地下室顶板作为上部结构嵌固部位的情况:主楼地下室顶板与主楼外地下室顶板存在较大高差;地下室顶板在主楼及相关范围内存在较大洞口;地下一层与上部一层剪切刚度比小于2;地下室为非四边全埋地下室等情况。
下面介绍几种工程实践中较常遇到的复杂情况及处理方法:
近年来涌现大量高层住宅小区,小区内高层住宅上部结构体系采用剪力墙结构体系,小区地下室为满布的地下室,面积较大,主楼外的地下室采用框架结构体系,这样就造成高层住宅主体结构与地下室外墙相距甚远,地下室主楼范围内及相关范围内增加的侧向刚度有限,往往无法满足剪切刚度大于上部结构一层2倍的要求。
这种情况下结构嵌固端的确定是比较困难的,建议采用包络设计方法进行不同嵌固部位的多模型比较计算,取不利设计,具体方法如下:
1)把地下室顶板当做上部结构嵌固端计算,主要掌握整体结构计算指标,
一楼及上部楼层结构设计,地下室与上部结构相关构件设计时,可考虑由地上一层向下延伸。
2)将上部结构的嵌固端确定在地下一层或基础顶面进行比较计算,确定嵌固部位下移对结构弹性层间位移角的影响等问题。
3)主楼地下室顶板与主楼外地下室顶板存在高差的情况,若高差不大于地下室主梁高度时可采取加强措施处理,如在高差处梁板均进行加腋处理,以增强地下室顶板平面内刚度,加强地下室顶板对上部结构的转动约束,有利于主楼内力在地下室的扩散,通过构造加强后仍可选取地下室顶板作为上部结构嵌固端。
若高差大于地下室层高的1/3时,则不应选取地下室顶板作为上部结构嵌固端。
4)主楼范围及相关范围内地下室顶板存在较大开洞的情况,这种情况下应视洞口所在位置,分析主楼内力在地下室顶板的扩散路径,当洞口的存在影响内力在地下室的传递时,应将无法传递主楼内力的地下室部分在相关范围内去除,再进行刚度比的计算,并综合分析其它嵌固端的相关要求,以确定地下室顶板是否可作为上部结构嵌固端。
3 嵌固端相关构造措施的几点注意事项
1)地下室顶板不管是否作为上部结构嵌固部位,底部加强区高度均从地下室顶板算起。
2)地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下1层框架柱比上部1层框架柱超配的纵向钢筋不应伸入上部一层的框架柱内,应锚入顶板框架梁内。
3)上部结构嵌固部位不在地下室顶板,但仍需考虑地下室顶板对上部结构实际存在嵌固作用时,地上首层柱端箍筋加密区长度范围及纵筋连接位置均按嵌固部位要求设置。
4 高层建筑结构嵌固端的确定及技术分析
4.1 单层地下室的建筑结构进行分析
如果高层建筑在设计的过程中只有单层地下室,在结构嵌固端确定的时候则会选择基础底板作为结构嵌固端,这样能够充分的利用基础的刚度性能,为高层建筑首层楼面的结构选型奠定了坚实的基础。
同时需要注意的是,在确定结构嵌固端的时候,一定要按照规范的规
定进行,保证地下室负一层的抗震等级要和上部结构保证一致性,这样能够更好的保证建筑物的稳定,提升抗震性能。
加之将地基底板作为结构嵌固端,也能够有效的节约造价,为施工企业获得较多的经济效益,达到一举多得的效果。
4.2 高层建筑的基础埋深角度进行分析
在确定高层建筑结构嵌固端的过程中,一定会充分的考虑到基础埋深的问题,对于高层建筑物来讲,基础需要有一定的埋深,才能够保证整个结构的稳定性,同时也能够在一定程度上降低地震带来的影响。
所以在确定结构嵌固端的过程中一定要考虑好这个问题。
4.3 投影面积比例的角度进行分析
通常情况下,高层建筑物在地下室顶板上的投影面积比例大小,将会直接影响到将首层作为结构嵌固端的做法,因此说在实际确定的时候需要对这一问题进行认真分析。
如果当这一投影面积的比例大于一的时候,如果首层楼面符合其作为结构嵌固端的相关要求,则可以将其确定为结构嵌固端。
但是如果投影的面积比例小于一的时候,则表明地下室侧限离塔楼胶原,如果说塔楼发生侧向位移,将会影响到嵌固端的刚度,并且会增加上部结构侧移的情况,这时首层骨架构件也会因为自身的变形产生附加内力,这样将会对整个建筑物的稳定性造成影响,所以说为了避免这种情况的发生,在实际确定高层建筑结构嵌固端的过程中,一定要考虑到投影面积的比例,运用相关的技术措施有效的解决这一因素对嵌固端确定的影响。
结束语
总之,只有准确理解嵌固端的概念,才能在工程实践中合理选取嵌固端的位置。
对于工程实践中遇到的复杂情况,应在准确理解嵌固端概念的基础上,注重概念设计,并运用多模型包络设计的方法,科学地解决与嵌固端相关的复杂问题,以期给广大工程设计人员在工程实践带来帮助。
参考文献
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[2]潘近乐.设计中高层带地下室结构嵌固端的合理选取[J].中国建筑金属结构.2013(2):125. 作者简介
姓名:吴胜番,性别:男,身份证号码:4203231986****3414。
姓名:杜狂贺,性别:男,身份证号码:1301251983****5514。
姓名:王煜,性别:男,身份证号码:5102021983****2617。