带地下室高层房屋建筑框架柱子嵌固部位箍筋加密范围

1 带地下室高层房屋建筑框架柱子嵌固部位箍筋加密范围

施工中，遇到有些带地下室高层房屋建筑框架柱子不仅要求地下室顶板以上的首层框架柱在H1/3的高度范围内加密，而且还要求最底下那层地下室柱子还要对箍筋进行加密；有些工程只要求地下室顶板以上的首层框架柱在H1/3的高度范围内加密，不要求地下室柱子箍筋加密；这两种设计对嵌固部位箍筋加密范围的要求不一样，究竟那种是对的？最底下那层地下室柱子箍筋加密到底需要不需要，是对还是不对？

在具体工程中，要按照《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（JGJ 6—1999）的规定来确定上部结构的嵌固部位，现将该规范的有关条文摘录如下：

5.1.3 高层建筑的地下室采用箱形或筏形基础，且地下室四周回填土为分层夯实时，上部结构的嵌固部位可按下列原则确定：

5.1.3.1 单层地下室为箱基，上部结构为框架、剪力墙或框剪结构时，上部结构的嵌固部位可取箱基的顶部（图5.1.3ａ）；

5.1.3.2 采用箱基的多层地下室及采用筏基的地下室，对于上部结构为框架、剪力墙或框剪结构的多层地下室，当地下室的层间侧移刚度大于等于上部结构层间侧移刚度的1.5倍时，地下一层结构顶部可作为上部结构的嵌固部位（图5.1.3ｂ、ｃ），否则认为上部结构嵌固在箱基或筏基的顶部。上部结构为框架或框剪结构，其地下室墙的间距尚应符合表5.1.3的要求；

5.1.3.3 对于上部结构为框筒或筒中筒结构的地下室，当地下一层结构顶板整体性较好，平面刚度较大且无大洞口，地下室的外墙能承受上部结构通过地下一层顶板传来的水平力或地震作用时，地下一层结构顶部可作为上部结构的嵌固部位（图5.1.3ｂ、ｃ）。

地下室墙的间距表5.1.3

抗震设防烈度

非抗震设计

6°，7°8°9°≤4B，且≤60m ≤4B，且≤50m ≤3B，且≤40m ≤2B，且≤30m

从以上条文我们看到带地下室高层房屋建筑框架柱子嵌固部位，设计需要按照不同的结构形式来考虑。对不同设防烈度的地下室墙的最大间距必须限制，满足表5.1.3的要求。地下室四周回填土要分层夯实。在同时满足这2条要求之后，单层地下室为箱基，上部结构为框架、剪力墙或框剪结构时，上部结构的嵌固部位可取箱基的顶部作为嵌固部位，此时，只要对地下室顶板以上的首层框架柱在H1/3的高度范围内加密，地下室本身的柱不需要加密。

采用箱基的多层地下室及采用筏基的地下室，对于上部结构为框架、剪力墙或框剪结构的多层地下室，当地下室的层间侧移刚度[1]≥上部结构层间侧移刚度的1.5倍时，地下一层结构顶部可作为上部结构的嵌固部位（图5.1.3ｂ、ｃ），这种情况，也只要对地下室顶板以上的首层框架柱在H1/3的高度范围内加密，地下室本身的柱不需要加密。

采用箱基的多层地下室及采用筏基的地下室，对于上部结构为框架、剪力墙或框剪结构的多层地下室，当地下室的层间侧移刚度＜上部结构层间侧移刚度的1.5倍时，地下一层结构顶部就不能作为上部结构的嵌固部位，这种情况上部结构嵌固在箱基或筏基大底板的顶部（续图5.1.3d、e），紧挨着大底板的这层地下室柱子箍筋就必须要符合嵌固部位的要求。

我们在这里已经将上部结构的嵌固按照规范要求作了解答，同时我们还要宣传，在遭

遇到地震影响时，地下部分结构大地运动一起运动，不产生相对运动，或即便产生相对运动，数值也不大，所以在历次城市地震中，地下室的震害都比较轻微。而出地面之后的上部结构，在地震影响下，就会产生相对运动，所以续图5.1.3的（d）和（e）的地下室顶板以上的地面首层框架柱，仍然需要在下部H1/3的范围对箍筋进行加密。

我们在施工中，遇到的图纸会有两种不同的加密范围要求，这是针对不同结构的不同情况，结构师所采取的不同处理方法，都是正确的，都应遵循施工。

具体施工应该遵循项目结构工程师的绘制的具体设计文件来进行柱子箍筋的加密，不要盲目地把《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1)(现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构)中的一些通用要求，作为放之四海而皆准的判定标准，来判定具体设计施工图不同加密要求的对或不对。

[1] 层间侧移刚度，要理解层间侧移刚度，首先要知道什么是侧移刚度，侧移刚度是指产生单位侧移所需要的力。

如图所示，在单竖杆的顶端产生一个单位1的侧移，需

要施加大小为D的力，这个D

刚度。

同理，

要的力。，

譬如说，使得某层地下室的顶部产生1cm

需要在该地下室顶部施加3100kN的水平力，

室顶部以上的第一层上部结构产生1cm

只要施加2000kN的水平力，

移刚度，是上部结构层间侧移刚度的3100/2000＝1.55

＞1.5

的规定要求，可以视作嵌固部位。

架柱箍筋就不需加密，只要对上部结构底部的框架柱H1/3

范围的箍筋进行加密。

如果说，使得某层地下室的顶部产生1cm的侧向位移需要在该地下室顶部施加3100kN 的水平力，而使得该地下室顶部以上的第一层上部结构产生1cm的层间侧向位移只要施加2300kN的水平力，我们就说这个地下室的层间侧移刚度是上部结构层间侧移刚度的3100/2300＝1.35（倍）＜1.5。这个地下室与上部结构层间侧移刚度比不符合嵌固端的规定要求，不可以视作嵌固部位，那就得把基础大底板的顶面作为嵌固部位。此时最下一层地下室和上部结构底部的框架柱箍筋均需加密。

2 次梁上部钢筋放在主梁上部钢筋的上方，主梁的钢筋保护层如何处理，影响到主梁截面的有效高度，会不会降低截面的抗力？

设计施工时，首先考虑板的上部保护层

板的上部钢筋保护层应≥15mm，

其次考虑次梁最小保护层

次梁最小保护层＝15mm＋板筋外直径，且d≥25mm；

次梁保护层一般为25～30mm。

最后考虑主梁上部纵向钢筋的最小保护层

主梁上部纵向钢筋的最小保护层＝

＝max（15mm＋板筋外直径，25mm）＋次梁钢筋的外直径

主梁保护层一般为45～60mm。

这个问题，早在上世纪50～80年代的大中专《钢筋混凝土结构》教科书的“钢筋混凝土现浇楼盖”一章的“主梁的计算与构造”中已经进行了详尽的阐述。一般教科书在讲了荷载、计算跨度取值、计算简图和内力计算之后，接着就讲“截面强度计算”，在跨中正弯矩截面正截面设计时，取T形截面；支座截面承受负弯矩，按照矩形截面计算。

当计算主梁支座截面的负弯矩正截面抗弯强度时，应注意主梁截面有效高度的取值与次梁不同。在支座处，由于板的上部钢筋、次梁的上部钢筋和主梁的上部钢筋相互垂直交叉，次梁的上部纵向在板筋的下方，主梁的上部钢筋又

在次梁上部纵向钢筋的下面，因而主梁的有效高度

值减少了，相差一个次梁钢筋的外直径，主梁支座

截面有效高度一般可按下列公式计算：

一排钢筋时：h0＝h－a s＝h－（50～60）mm

二排钢筋时：h0＝h－a s＝h－（70～80）mm

三排钢筋时：h0＝h－a s＝h－（90～110）mm

四排钢筋时：h0＝h－a s＝h－（110～130）mm

现在大家都采用PKPM等设计软件进行设计，

各结构软件在编制时已经考虑了主梁支座截面有效

高度的合理取值，所以我们在设计与施工时，就不

要担心主梁保护层取定为50～60mm时，截面的有效高度减少会影响截面抗力因而造成结构不安全的问题。