地下室嵌固端的理解

地下室嵌固端的理解第1頁(yè)在有地下室的構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，地下室的頂板是否做為上部構(gòu)造的嵌固是很重要的。這不僅僅是關(guān)系到計(jì)算構(gòu)造的內(nèi)力的大小，而且在某些工程中會(huì)整體構(gòu)造成為一個(gè)超限建筑。如底框等構(gòu)造型式。

結(jié)合論壇上的討論和自己的認(rèn)識(shí)，我提出以下幾點(diǎn)，請(qǐng)同行們一同討論。

1、對(duì)地下室埋置深度較淺時(shí)，是否做為嵌固。

在常規(guī)概念中，地下室的頂板應(yīng)與室外地坪根本平，高差多在600以下。但有些地下室為半地下室，有時(shí)露出地面的局部多于埋置于土中的局部，當(dāng)這種情況下是否能做為嵌固，其比例應(yīng)控制在多少為宜？

2、當(dāng)?shù)叵率翼敯宓臉?biāo)高不一致時(shí)，是否做為嵌固。

在多數(shù)構(gòu)造中，板面的高差一般不大，即便時(shí)有較大高差時(shí)，也僅時(shí)地下室頂板中的一小局部。那么當(dāng)高差大于多少時(shí)，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是在同一平面內(nèi)，當(dāng)其面積超過(guò)整層面積的多少比例時(shí)不能做為嵌固？

以上兩種情況，我想只要是視做嵌固的，其地下室頂板所做的加強(qiáng)應(yīng)當(dāng)高于標(biāo)準(zhǔn)中的要求，這一點(diǎn)是肯定的。但這只是個(gè)概念性的問(wèn)題，對(duì)度的衡量應(yīng)該如何把握呢，請(qǐng)各位說(shuō)說(shuō)看法。地下室嵌固端的理解全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。我的幾點(diǎn)思考，請(qǐng)同行們一同討論。

1嵌固的概念，這里我們所說(shuō)的嵌固應(yīng)該是強(qiáng)度嵌固而非力學(xué)嵌固；

力學(xué)嵌固--完全剛性的固定，嵌固點(diǎn)以下剛度無(wú)窮大，嵌固點(diǎn)無(wú)平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了完全的約束。

強(qiáng)度嵌固--柱的塑性鉸出現(xiàn)在地上一層的下端，而不是出現(xiàn)在梁柱節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的梁上，即強(qiáng)梁弱柱.實(shí)現(xiàn)的方法:(1)增大梁的抗彎能力;(2)增大地下室柱頂?shù)目箯澞芰?(3)滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求.

2對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題,地下室埋置深度較淺時(shí)的情況一般出現(xiàn)在多層建筑,這時(shí)的地下室周邊一般不會(huì)有伸到地下室頂?shù)匿擁艍?標(biāo)準(zhǔn)要求的2倍剛度很難滿足,嵌固點(diǎn)不會(huì)取在地下室頂.

3對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題,基于1的理解,只要樓板是連續(xù)的,在滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求的前提下,是可以認(rèn)為是嵌固點(diǎn)的.但有2點(diǎn)應(yīng)注意:一是保證剪力的傳遞;二是注意錯(cuò)平處梁的受扭問(wèn)題.對(duì)于梁受扭的問(wèn)題,如果可以考慮錯(cuò)平處只傳遞平行于建筑外邊線的剪力(橫向外墻錯(cuò)平處只考慮傳遞橫向剪力,縱向外墻錯(cuò)平處只考慮傳遞縱向剪力),那么此問(wèn)題不存在.

4同意"地下室頂板所做的加強(qiáng)應(yīng)當(dāng)高于標(biāo)準(zhǔn)中的要求"的觀點(diǎn),只是要如何加強(qiáng)?愿聽各位高見地下室嵌固端的理解全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。主體構(gòu)造計(jì)算模型的底部嵌固部位，理論上應(yīng)能限制構(gòu)件在兩個(gè)水平方向的平動(dòng)位移和繞豎軸的轉(zhuǎn)角位移，并將上部構(gòu)造的剪力全部傳送給地下室構(gòu)造。因此最重要的是加強(qiáng)作為主體構(gòu)造嵌固部位地下室樓層的側(cè)向剛度和整體承載能力。地下室嵌固端的理解全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。對(duì)于地下室作為上部構(gòu)造嵌固的問(wèn)題，我也思考許久了，但正如大地說(shuō)的，往往是停留在概念上，無(wú)法量化。

標(biāo)準(zhǔn)要求，地下室的車相剛度不應(yīng)小于相應(yīng)塔樓側(cè)向剛度的2倍，但實(shí)際上地下室的側(cè)向剛度與塔樓的側(cè)向剛度是不連續(xù)的，至少很大局部是不連續(xù)的，這主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面：

1、地下室往往比塔樓平面大，抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量增多；

2、地下室往往有較厚的側(cè)壁和地下水池、人防墻體等混凝土墻，從而大大增加了地下室的側(cè)向剛度，但這些構(gòu)件與上部構(gòu)造是不連續(xù)的，分布也是不均勻的。當(dāng)然如果地下室與根底設(shè)計(jì)成箱形根底時(shí)，剛度的均勻性要好得多。

因此，地下室作為上部構(gòu)造的嵌固往往是有條件的，或者說(shuō)是一種彈性的。這個(gè)條件就是地下室與上部構(gòu)造之間必須有良好的側(cè)向力的傳遞。

基與這個(gè)條件，地下室的嵌固作用就與帶轉(zhuǎn)換層的構(gòu)造非常類似了。首先是構(gòu)造豎向構(gòu)件的連續(xù)性，上部的框架柱、抗震墻都盡量能落下地下室〔這點(diǎn)在設(shè)計(jì)中一般都很容易滿足〕，在有必要的情況下能盡量的加強(qiáng)；其次就是樓板的作用，一般我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)如果按人防設(shè)計(jì)時(shí)也好滿足〔如樓板厚度為200mm，已經(jīng)可以滿足轉(zhuǎn)換層180mm的最小限值〕。

如果上述的觀點(diǎn)是成立的，大地的問(wèn)題就好解決了，第一，不管半地下室突出室外地面多少，根底的埋置深度是要保證的，所以滿足了側(cè)向剛度的問(wèn)題應(yīng)該可以按嵌固來(lái)計(jì)算；第二，樓板的錯(cuò)層一般還是不地下室嵌固端的理解全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。超過(guò)梁高為宜，局部的錯(cuò)層應(yīng)該不是問(wèn)題；第三，樓板加強(qiáng)措施可以按照轉(zhuǎn)換層的樓板來(lái)設(shè)計(jì)，即加大板厚，按計(jì)算拉通鋼筋，在有錯(cuò)層部位加大梁的剛度或者加剪力墻。還有就是剪力墻或者筒體周邊的樓板設(shè)置加強(qiáng)筋等等。

以上是一些個(gè)人觀點(diǎn)，希望大家批評(píng)指正！地下室嵌固端的理解全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。地下室嵌固端的理解全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。1當(dāng)?shù)叵率业氖讓勇裆顑H有該層層高的1/3時(shí)，即使側(cè)向剛度大于上部構(gòu)造的2倍以上，按豎向不規(guī)那么構(gòu)造處理，地下室的頂板不應(yīng)做為上部構(gòu)造的嵌固。側(cè)向剛度的比擬不宜考慮地下室周側(cè)土的作用，原因是不好定量、定性，僅作為一個(gè)有利因素吧。同意大地不能僅考慮柱墻的剪切剛度的看法。

2對(duì)于板面高差，我認(rèn)為大一些也無(wú)妨〔當(dāng)然不可能無(wú)限大，我是控制在1.5米以下〕，關(guān)鍵要做到兩點(diǎn)：1保證兩層板間的剪力傳遞〔不通過(guò)豎向構(gòu)件〕；2保證強(qiáng)梁弱柱，使柱的塑性鉸出現(xiàn)在地上一層的下端。

3質(zhì)點(diǎn)模型，本身就是一種簡(jiǎn)化，質(zhì)量分布畢竟是連續(xù)的，所以“層高越高允許的高差也就可以越大〞的提法我覺著不妥。

4大地所說(shuō)的工程，地下室頂板不宜作為嵌固。地下室嵌固端的理解全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。高層建筑構(gòu)造嵌固端的選取及相關(guān)技術(shù)問(wèn)題

張?jiān)?廣州客柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所廣州510170)

摘要：高層建筑構(gòu)造嵌固端確實(shí)定對(duì)構(gòu)造計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性有很大的影響，因此正確選取構(gòu)造嵌固端并對(duì)其在構(gòu)造布又和配筋構(gòu)造方面給予一定的必要保障，是構(gòu)造設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文對(duì)高層建筑構(gòu)造嵌固端的選擇進(jìn)展了探討，并引伸出假設(shè)干值得思考及解決的相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：嵌固端；首層地面3剛度比；地下室；根底埋深

1.引言

高層建筑在進(jìn)展構(gòu)造分析計(jì)算之前必須首先確定構(gòu)造嵌固端的所在位置，而嵌固端的選取卻面臨著各種不同情況，如不設(shè)地下室但根底埋深較大；沒有地下室但其層數(shù)或多或少，且根底形式不同等。根據(jù)以上情況正確選取其構(gòu)造嵌固端，是高層建筑構(gòu)造計(jì)算模式中的一個(gè)重要假定，它不僅關(guān)系到構(gòu)造中某些構(gòu)件內(nèi)力分配的準(zhǔn)確性，而且還影響構(gòu)造產(chǎn)生側(cè)移的真實(shí)性，以及構(gòu)造局部的經(jīng)濟(jì)性，因此有必要對(duì)構(gòu)造嵌固端的選取作進(jìn)一步探討，并由此引伸出假設(shè)干相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。

2．構(gòu)造嵌固端的條件

高層建筑的構(gòu)造嵌固端通常是選擇在地面標(biāo)高處，但地面標(biāo)高處要真正成為構(gòu)造嵌固端是有條件的，而且在輸入首層計(jì)算高度時(shí)還有許多講究。

2．1設(shè)有地下室時(shí)的條件

(1)地下室頂板標(biāo)高與室外地坪的高差不能太大，極端的情況如半地下室那么首層樓面一般不能成為構(gòu)造嵌固端，除非其高差僅為1—3級(jí)臺(tái)階高度時(shí)才可能考慮；

(2)地下室頂板構(gòu)造應(yīng)為梁板體系(即不可設(shè)計(jì)成元梁樓蓋)，且該層樓面不得留有大孔洞，樓面框架梁的抗彎剛度要足夠大，樓板也要有相地下室嵌固端的理解全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。當(dāng)厚度；

(3)地下室側(cè)壁要有良好的側(cè)限，即必須與“地球〞有良好的接壤，上述半地下室頂板不能成為構(gòu)造嵌固端的原因就是不滿足此條件。

對(duì)于上述條件中對(duì)首層樓面框架梁的要求，假設(shè)滿足?抗震標(biāo)準(zhǔn)?第6．1．14條“位于地下室的梁柱節(jié)點(diǎn)左右梁端截面實(shí)際受彎承載力之和不宜小于上下柱端實(shí)際受彎承載力之和〞的要求，對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，由于首層處的柱截面往往遠(yuǎn)大于框架梁截面，故即使有意增大框架梁截面并增加抗彎鋼筋用量，上述要求仍很難滿足。就此要求而言，那么只有多層或小高層建筑才有可能以首層頂板作為構(gòu)造的嵌固端，而真正意義的高層建筑那么完全排除了這種可能性。

地下室嵌固端的理解全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。地下室嵌固端的理解全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。地下室嵌固端的理解全文共6頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。2．2不設(shè)地下室時(shí)的條件

高層建筑不設(shè)地下室通常是針對(duì)層數(shù)有限的小高層，或其根底持力層較淺的情況，但從抗震角度考慮是不宜提倡的。

(1)不管是采用天然地基根底或樁根底，都是以根底(承臺(tái))面作為構(gòu)造嵌固端，且必須在該標(biāo)高處的縱橫方向設(shè)置剛度較大的根底梁加以連結(jié)，故首層層高應(yīng)從根底面算起；

(2)假設(shè)根底(承臺(tái))面標(biāo)高與首層標(biāo)高有一定距離而不設(shè)根底梁連結(jié)或其剛度過(guò)小，那么地面標(biāo)高處應(yīng)設(shè)有剛性地面來(lái)作為構(gòu)造嵌固端，首層層高可從地面層算起。假設(shè)不設(shè)剛性地面，那么上部構(gòu)造無(wú)從形成嵌固端，也即構(gòu)造計(jì)算簡(jiǎn)圖不成立，設(shè)計(jì)上顯然是不允許的。

以上列舉的條件無(wú)非是說(shuō)明要成為上部構(gòu)造的嵌固端，其下部構(gòu)造必須具有足夠的剛度以保證柱根之間不產(chǎn)生相對(duì)位移，且能承受或平衡柱根彎矩。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜繕?gòu)造嵌固部位時(shí)，地下室構(gòu)造的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部構(gòu)造樓層側(cè)向剛度的二倍〞正是基于這一考慮。

3與嵌固端相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題

構(gòu)造嵌固端的形成或者說(shuō)上部構(gòu)造對(duì)嵌固端的要求，在工程設(shè)計(jì)中還可引伸出假設(shè)干相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題及其正確的設(shè)計(jì)方法，以下將分別探討。

(1)單層地下室

當(dāng)高層建筑僅設(shè)單層地下室且底板采用天然地基筏板根底或樁一筏根底時(shí)，通常選擇根底底板而非首層作為構(gòu)造嵌固端，這有利于充分利用其根底的“無(wú)限〞剛度，為首層樓面的靈活構(gòu)造選型創(chuàng)造條件，即使是首層樓面留有大孔洞，或選用無(wú)梁樓蓋構(gòu)造，都不影響構(gòu)造計(jì)算的準(zhǔn)確性。此外，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定地下室負(fù)一層的抗震等級(jí)與上部構(gòu)造必須一致，以根底底板作為嵌固端不會(huì)造成地下室構(gòu)造造價(jià)的提高，反而可能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。即使單層地下室底板是以樁為根底的普通梁板構(gòu)造，一般情況下仍然取底板處為構(gòu)造嵌固端，唯一例外的是地下室作為抗爆級(jí)別較高的防空地下室時(shí)，其頂板通常具有作為構(gòu)造嵌固端的剛度，因此可取其作為上部構(gòu)造的嵌固端，如圖1所示。

(2)投影面積比例

高層塔樓在地下室頂板上的投影面積比例大小對(duì)首層作為嵌固端的地下室嵌固端的理解全文共7頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。構(gòu)造有著不同的影響。圖2中當(dāng)該比例*1時(shí)，假設(shè)首層樓面符合作為嵌固端的其它條件，那么該首層作為構(gòu)造嵌固端就毫無(wú)疑問(wèn)了，但當(dāng)上述投影面積比例＜＜1時(shí)，說(shuō)明地下室側(cè)限遠(yuǎn)離塔樓，塔樓發(fā)生的側(cè)向位移將涉及首層樓面并使其發(fā)生變形，即使變形量很小，但嚴(yán)格說(shuō)來(lái)首層作為嵌固端的剛度必然小于前一種情況，且變形又增大了上部構(gòu)造側(cè)移的計(jì)算值，同時(shí)首層骨架構(gòu)件也會(huì)由于自身的變形而產(chǎn)生附加內(nèi)力。作為有經(jīng)歷的構(gòu)造工程師，在實(shí)際設(shè)計(jì)中都會(huì)根據(jù)工程實(shí)際情況予以鑒別并作出相應(yīng)的構(gòu)造處理。

(3)大底盤多塔樓

大底盤多塔樓大多為商住樓，而且由于商用及居住性質(zhì)不同，對(duì)柱網(wǎng)的要求也不同，故通常需設(shè)置構(gòu)造轉(zhuǎn)換層。當(dāng)大底盤的商用局部層數(shù)不多(如僅1—2層)，且構(gòu)造轉(zhuǎn)換層設(shè)于大底盤的屋頂標(biāo)高處時(shí)，塔樓的嵌固端就可考慮取在大底盤的屋頂處，至少在塔樓初算時(shí)可以如此假定，如圖3所示。這一考慮基于以下兩點(diǎn)：①既然屬大底盤，其樓層面積肯定大于塔樓的投影面積，加上大底盤屋頂設(shè)置轉(zhuǎn)換層，故大底盤的樓層平面剛度遠(yuǎn)大于塔樓的樓層剛度；②轉(zhuǎn)換層之上通常為剪力墻、局部短肢剪力墻或異形柱一短肢剪力墻構(gòu)造，為使轉(zhuǎn)換層上下部的側(cè)向剛度相近，大底盤局部肯定要將原位剪力墻增厚或增加新的剪力墻，從而使塔樓下的大底盤局部具有足夠的側(cè)向剛度。目前高層建筑構(gòu)造計(jì)算軟件的功能已較為完善，因此大底盤多塔樓建筑均以整體構(gòu)造進(jìn)展計(jì)算，其嵌固端也不像構(gòu)造初算階段選擇在大底盤屋頂標(biāo)高處。

地下室嵌固端的理解全文共8頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。

(4)高層建筑的根底埋深

在研究探討高層建筑的構(gòu)造嵌固端時(shí)，必然牽涉到其根底埋深問(wèn)題，高層建筑根底要具有一定的埋置深度，首先是為了保證構(gòu)造的整體穩(wěn)定(包括抗滑)，其次有利于減弱地震反響。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高層建筑的根底埋深有一量化規(guī)定，即“天然地基或復(fù)合地基根底，可取階15，樁根底可取階18〞，但這一規(guī)定僅與建筑物的總高月有關(guān)，而與其它因素?zé)o關(guān)。但我們?cè)谡J(rèn)真思考后發(fā)現(xiàn)根底埋深除了與建筑物總高月有關(guān)外，還應(yīng)與控制高層建筑體型重要指標(biāo)的高寬比風(fēng)心有關(guān)。如兩棟建筑物的高度量一樣，但其高寬比階B分別為5，0和2，5，顯然風(fēng)／B值較小者整體穩(wěn)定性更高，假設(shè)采用一樣的根底形式，那么階B值較大者其根底埋深應(yīng)更大。換言之，根底埋深對(duì)月／B較大者應(yīng)偏于嚴(yán)格，而對(duì)月／B較小者那么可略為放松，不宜作一樣處理甚至反其道而行之，否那么就違背了根底需一定埋深的原那么。除了高寬比風(fēng)／6外，根底埋深還應(yīng)與高層建筑的裙房底座寬度、地下室底盤寬度等因素有關(guān)，對(duì)地下室面積僅為塔樓投影面積者應(yīng)偏于嚴(yán)格，相反對(duì)沒有裙房或地下室面積大于塔樓投影面積者那么可略為放松。(5)首層樓面的活載作為構(gòu)造嵌固端的首層樓面(地下室頂板)，其正常使用時(shí)的活載一般不太大，即使作為商業(yè)用途，其活載也僅為3．5kN／m2，但設(shè)計(jì)中要考慮施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的施工荷載，對(duì)于首層梁板構(gòu)件取活載8．0—10．0kN／m2那么往往是必要的。

當(dāng)高層建筑主體構(gòu)造建至2層樓面時(shí)，首層地面自然而然就成為理想地下室嵌固端的理解全文共9頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。的施工場(chǎng)所，或用于堆放材料(袋裝水泥、砌塊、搭架鋼腳手架等)，或用于鋼筋加工，甚至作為載重汽車的行駛停放場(chǎng)等，即使是臨時(shí)荷載，其樓面活載也就有必要取較高值(該活載值僅作用于該層梁板，并不需傳給豎向構(gòu)件的墻柱)。

此外，該層樓板配置通長(zhǎng)面筋，不僅是出于增大剛度的考慮，而且是抵抗混凝土收縮和溫度應(yīng)力的需要，特別是由于開發(fā)商的原因可能導(dǎo)致地下室頂板完成后要裸露一段時(shí)間(從幾個(gè)月到幾年不等)，為了防止或減少由于暴曬或暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的裂縫，配置足夠的樓板面筋尤為必要。首層樓面考慮較大的施工荷載，其梁板截面就需較大，有利于滿足首層樓面作為構(gòu)造嵌固端剛度要較大的要求。

4完畢語(yǔ)

在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，無(wú)論選擇哪個(gè)部位作為構(gòu)造嵌固端，都可以通過(guò)構(gòu)造計(jì)算程序獲得準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，但