高层建筑结构嵌固端的选取

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高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题

高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题

高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题在高层建筑中,结构嵌固端的设计与选取是一个十分关键的问题。

嵌固端是连接钢筋和混凝土的一个重要部分,它在高层建筑的整个结构中起着承重、支撑、加固及稳定的作用,因此,它的设计和选用必须非常严谨和精确。

结构嵌固端的设计原则1.结构嵌固段应该满足抗压、抗拉、抗剪的力学原理。

2.在嵌固段中,应该保证钢筋的强度和混凝土强度保持一致。

3.嵌固段的长度需要通过计算来确定,以保证各个部分的表面压力基本相同,并达到稳定的效果。

4.嵌固段的位置需要准确的测量和设计,以避免因测量和设计不准确导致的结构失稳。

结构嵌固端的选取在选取结构嵌固端的时候,需要根据具体的建筑结构、设计要求和使用环境来确定。

1.设计要求和使用环境:在选取嵌固端的时候,需要根据设计要求和使用环境来确定嵌固端的类型、尺寸和材质等。

2.支撑结构:在选取嵌固端时,需要考虑结构支撑的类型和性质,以确保嵌固端的重量和强度能够承受支撑结构的要求。

3.建筑环境和气候条件:在选取嵌固端时,需要考虑建筑环境和气候条件,以确保嵌固端能够适应寒区、海岛、火山、沙漠等特殊环境的要求。

4.建筑设计:在选取嵌固段的时候,要根据建筑设计和预计使用载荷来确定合适的嵌固端长度、长度密度以及嵌固段的运用数量。

结构嵌固端的相关技术问题1.钢筋和混凝土之间的粘结强度如何保证?2.嵌固端的长度与强度如何计算?3.嵌固段的位置和数量如何确定?4.嵌固段如何安装?如何检验?在该文档中,我们已经大致了解了结构嵌固端的设计原则、嵌固端的选取以及相关技术问题。

对于结构嵌固端这一重要的设计和构造要素,我们需要充分论证、验证和分析,以确保在高层建筑中其有良好的稳定性能及耐久性。

高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术条件

高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术条件

() 1 以地 下室 底 板 作 为 嵌 固端 , 相对 刚度 比 为 0 取 ,
部结 构 的嵌 固部位 时 , 下 室 结构 的楼 层 侧 向 刚度 地
不 宜 小于相 邻 上部 结构 楼层 侧 向刚 度 的 2倍 。
但是《 建筑 结构 抗震 规 范 》 《 和 高层 建 筑 混凝 土 结 构技 术规 程 》 对 于 其 理 论 背 景 , 量 分 析 以及 定
较 大 面积地 下 室情 况未 做相 应 的分 析和 阐述 。结构 嵌 固端 的形 成 或者 说 上 部 结 构 对嵌 固端 的要 求 , 在 工程 设 计 中还 可引伸 出若 干 相关 的技 术 问题及 其正
作 为嵌 固端 不会造成地 下室结 构造 价的提 高 , 而可 反
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 , 应 不 少 于地上 一层 对应 柱 每 侧 纵 筋 面 积 的 1 1 , 上 .倍 地
收 稿 日期 :0 0一O O 21 l— 5 作者简介 : 陈
陈 颖 , 陶 杰
C N i g,T i HE Y n AO Je
( 京 地 下 工程 设 计 院 , 苏 南 京 2 0 2 ) 南 江 10 9

要 : 层 建 筑 在 进 行 结 构 分 析 计 算 之 前 必 须 首 先 确 定 结 构 嵌 固端 的 所 在 位 置 , 确 选 取 其 结 构 嵌 固 端 及 确 定 相 应 的 措 高 正
应符 合第 6 2 3 6 2 6 6 2 7条 的规 定 , 于地 下 . . 、. . 、. . 位
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 柱下 端 实际受 弯 承载 力 ¨ 。 “ 高规 ” 5 3 7条规 定 : 第 .. 当地 下 室 顶 板作 为 上

高层建筑结构设计嵌固端及计算模型选取的若干关键问题探讨

高层建筑结构设计嵌固端及计算模型选取的若干关键问题探讨

高层建筑结构设计嵌固端及计算模型选取的若干关键问题探讨发布时间:2021-01-18T02:23:02.018Z 来源:《新型城镇化》2020年20期作者:邓荣斌[导读] 不同于多层建筑,在高层建筑结构中,风荷载和地震作用等水平荷载将成为控制因素,在水平力作用下,高层建筑结构受力特点类似于一个竖向悬臂构件,其倾覆弯矩与高度的关系呈二次方的关系,结构顶点的位移与高度呈四次方的关系。

广西地产集团有限公司摘要:从高层建筑结构受力特性来看,水平作用(风荷载和地震作用)在高层建筑分析和设计中起着主要作用,由此带来结构的侧向刚度、位移、地震效应等一系列复杂的问题,因此高层建筑的结构分析和设计要比一般的中低层建筑复杂得多。

而嵌固端及计算模型的选取,无疑是影响计算结构和分析计算合理性的重要因素,本文针对高层建筑结构设计嵌固端及计算模型选取的若干关键问题进行重点阐述,并结合实际分析计算结果,提出方法和建议。

关键词:高层建筑结构;嵌固端;计算模型引言不同于多层建筑,在高层建筑结构中,风荷载和地震作用等水平荷载将成为控制因素,在水平力作用下,高层建筑结构受力特点类似于一个竖向悬臂构件,其倾覆弯矩与高度的关系呈二次方的关系,结构顶点的位移与高度呈四次方的关系。

由于高度的增加,结构的振动周期加大,结构柔度更大,顶部位移迅速增大,使得抗侧力结构的设计成为关键,即必须设置有效抵抗水平力的结构体系(柱、剪力墙、筒体或支撑等抗侧力结构)。

在建立计算模型时,比较重要的问题之一,就是嵌固端的确定,以及计算模型的选择问题,本文针对这两个问题展开重点论述。

1、高层建筑结构嵌固端的若干关键问题:1.1、关于计算嵌固端与设计嵌固端:计算嵌固端为计算模型的嵌固端,或成为力学嵌固端(或刚度嵌固端),设计嵌固端为预期塑性铰出现部位或成为强度嵌固端。

高层建筑结构由于地下室土体约束作用,在地下室顶板产生刚度突变,地震作用下,地下一层吸收了绝大部分上部传来的地震力,可能使高层建筑的塑性铰由基础顶部转移到地下室顶板以上,故规范要求地下室结构的刚度和承载力适当加强,可考虑地下室顶板为上部结构的嵌固部位,即预期塑性铰出现部位,确定嵌固部位后就可以通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。

结构嵌固端的选取及设计建议

结构嵌固端的选取及设计建议

2020.14科学技术创新结构嵌固端的选取及设计建议马建(安徽省建筑设计研究总院股份有限公司,安徽合肥230000)结构嵌固端的确定是结构分析计算的前提条件,而嵌固端的选取涉及到各种不同情况,有无地下室,基础形式,基础埋深,结构布置等因素。

正确的选取结构的嵌固端是结构模型计算中一个非常关键的假定,他不仅影响结构的侧向刚度,还关系到结构的内力分布及各项设计指标的真实性,对建筑物的建造成本有一定的影响。

因而在此对结构嵌固端的问题作一些探讨。

1嵌固端的定义结构的嵌固端顾名思义就是结构构件在此部位固定不动的。

除了能承受弯矩、轴力、剪力外,在水平方向和竖直方向位移均为零。

按抗震概念设计就是在地震作用下结构竖向构件预期塑性出现的部位。

这就要求嵌固端在平面内有足够连续的刚度,在理论上能限制结构竖向构件在两个水平方向的平动位移,以有效传递地震基地剪力。

同时要求嵌固端在平面外有足够刚度,从而在理论上能限制结构竖向构件的绕竖轴的转角位移。

2嵌固端的类型嵌固端分为无地下室的和有地下室两种情况,其中无地下室又分两种情况:基础埋深较浅以基础(承台)面作为结构嵌固端和基础埋深较深以刚性地坪作为结构的嵌固端。

有地下室的嵌固端也分为两种:地下室顶作为嵌固端和基础顶作为嵌固端。

3无地下室嵌固端的条件以基础(承台)面作为结构嵌固端就是利用基础的“无限”刚度概念。

同时在基础纵横方向设置刚度较大的基础梁加以相连,从而保证柱根之间有足够刚度不产生相对位移,且能承受或平衡柱根弯矩,达到嵌固端的假定。

一般首层高度从基础顶面算起。

以刚性地坪作为结构的嵌固端,一般基础(承台)面标高与首层楼面标高有一定的距离,不设基础拉梁或基础拉梁在地坪位置,因其刚度过小,而达不到嵌固端的要求,应在地面标高处设刚性地坪来作为结构的嵌固端。

4有地下室嵌固端的条件地下室顶作为嵌固端需要满足两个条件:(1)地下室应为完整的地下室,即地下室四面围土,如三面围土,是不满足条件的;结构地下室顶板标高不能比室外结构顶板标高相差太大,一般不应大于地下室一层层高的三分之一;地下室顶板应避免开设大洞,并应在地上结构相关范围的顶板采用现浇梁板结构;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,且每层每个为向的配筋率不宜小于0.25%。

高层建筑结构嵌固端的选取

高层建筑结构嵌固端的选取
Ab s t r a c t : F r a me s t r u c t u r e。 f r 啪 e —s h e a r s t uc r t u r e a n d s h e a r wa l l s t uc r t u r e a r e a n a l y z e d b y u s i ng P KP M s o f t wa r e t o c h e c k wh e t h e r t h e s e s t uc r t u r e s c o u l d b e b u i l t i n b a s e me n t r o o f a n d t o d e t e r mi n e t h e i n f l u e n c e o f s o i l t o s t r u c t u r e r ig i d i t y .I t i s f o u n d t h a t t h e i n f l u e n c e o f s o i l t o s t uc r t u r e r i g i d i t y i s n o t h i g h e r t ha n 1 . 0 %. f r l a me c o n s t uc r t i o n c o u l d b e e n b u i l t i n b a s e me n t r o o f b u t s h e a r wa l l s t uc r t u r e c o u l d n o t .a n d wh e t h e r La me - s h e a r s t uc r t u r e c o u l d b e b u i l t i n b a s e me n t r o o f d e pe n d s o n t h e n u mb e r o f s h e a r wa l l s . Ke y wo r d s : hi g h- r i s e b u i l d i n g; b u i l t - i n p o i n t ;s t uc r t u r a l r i g i d i t y; b u i l t - i n c o n d i t i o n

高层结构嵌固端的选取

高层结构嵌固端的选取

嵌固端40.嵌固端不设于地下室顶板时,计算中需注意哪些问题?解析:对于因室外土层标高不满足嵌固条件导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形,地下室的层数按照嵌固层楼板以下层数输入。

嵌固层以上的地下室层数应计入上部结构的层数,建筑物的总高度也从此层楼板起算。

对于因地下室顶板或以下楼板开大洞或局部不连续,或错层导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形:这种情况下,即使室外土层标高距顶板距离小于1.5m或小于1/3h,仍不能将该层楼板作为嵌固层。

在用SATWE计算时,地下室的层数仍按上述第(1)款确定。

这时,出现一个问题,除非室外土层标高致使嵌固层设于地下室底板,否则无法体现嵌固层是设于地下室顶板以下某层楼板处。

因为侧限土的约束在嵌固层楼板之上,实际的嵌固层并不能人为地认为在哪层就是在哪层。

有的设计者在完成施工图设计后,仍不清楚自己所设计的嵌固层位于哪层。

为解决此问题,应尽可能按工程实际情况考虑计算输入参数,并对计算结果进行分析,找出嵌固层,以便在设计中满足嵌固层的计算和构造要求。

以上指结构整体计算,在构件内力和配筋计算中,凡地下室有开大洞或局部不连续的楼板、或有错层的楼板,应将楼板设置成弹性楼板,以考虑楼板在平面内的变形,从而考虑楼层内抗侧力刚度较小的构件的位移和内力加大,保证这些构件的计算结果的可靠性。

对于地下室嵌固层楼板既不在顶板,也不在底板时,如何通过计算确定嵌固层位于哪层楼板?根据计算结果,考察地下室各上下相邻的侧向刚度比值。

此时不考虑侧限土的约束。

同样的计算模型,考虑侧限土的约束,将该结果与不考虑侧限土约束的结果作一个比较,以确定嵌固层。

当设计者希望将嵌固层定在地下室某层刚性较好的楼板时,可通过调整其相邻层侧向刚度比值以符合抗震规范的要求。

此时,结构嵌固部位的地下室楼层应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.1.14条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.5.5条的规定。

高层建筑结构嵌固端的选取

高层建筑结构嵌固端的选取

高层建筑结构嵌固端的选取一、嵌固部位的概念嵌固部位就是预期塑性铰出现的部位,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角位移,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的整体刚度和承载力应加以控制,并通过对结构刚度和承载力的调整,使塑性铰出现在预定的部位。

二、结构嵌固端的条件高层高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处,但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的,而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。

1.设有地下室时的条件1.1设多层地下室的情况设有多层地下室的高层建筑最好把嵌固端放在地下室顶板位置,前提是满足或创造以下条件:(1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大,极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端,除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑:(2)地下室顶板结构应为梁板体系,且该层楼面不得留有大孔洞,楼面框架梁的抗弯刚度要足够大,楼板也要有相当厚度:(3)地下室要有良好的侧限,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。

(4)地下室楼板厚度不宜小于18Omm,混凝土强度等级不宜低于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O.25%。

(5)地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级,地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1 1倍;地下室中超出上部主楼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。

9度抗震设计时,地下室结构的抗震等级不应低于二级。

2.不设地下室时的条件高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层,或其基础持力层较浅的情况,但从抗震角度考虑是不宜提倡的。

不管是采用天然地基基础或桩基础,都是以基础(承台)面作为结构嵌固端,且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结,故首层层高应从基础面算起。

高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题

高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题

满 足 此 条件 。
盘部分具有足够 的侧 向刚度。 目前高层建筑结构计算软件的功能
2.2 不设 地下室时 的条件 。高层建筑不设地 下室通常是针对层数 已较为完善 ,因此大底盘多塔楼建筑均 以整体结构进行 计算 ,其
有限 的小 高层 ,或其基础 持力层较浅 的情况 ,但从抗震 角度考 虑 嵌 固端也不像结构初算阶段选择在大底盘屋顶标高处 。4)高层建
地下 室但基础埋深 较大 ;设 有地下 室但 其层数或 多或少 ,且基 础 端 的其 它条件 ,则该首层作 为结构嵌 固端 就毫无疑 问了 ,但 当上 形式不 同等 。根据 以上情况正确选取其结 构嵌固端 ,是 高层 建筑 述投影面积比例 <I时 ,说 明地下室侧 限远离塔楼 ,塔楼发生 的侧
不得 留有大孔 洞 ,楼面框架 梁的抗弯 刚度要足够大 ,楼 板也要有 度 ;b.转换层之上通常为剪力墙 、部分短肢剪力墙或异形柱一短肢
相当厚度 ;3)地下 室侧壁要有 良好 的侧 限 ,即必须与“地球 ”有 良 剪力墙结 构 ,为使转换层 上下部 的侧 向刚度相近 ,大底 盘部分 肯
好 的接壤 ,上述半地下室顶板不 能成 为结构嵌 固端 的原 因就 是不 定要将原位剪力墙增厚或增加新的剪力墙 ,从而使塔楼下 的大底
结构计算模式 中的一个重要假定 ,它不仅关系到结构 中某些构件 向位移将 波及首层楼 面并使其发生 变形 ,即使变形量很 小 ,但严
内力 分配 的准确性 ,而且还影 响结 构产生侧 移的真实性 ,以及结 格说来首层作为嵌 固端 的刚度必然小于前一种情况 ,且变形 又增
构局部 的经济性 ,因此有必要 对结构嵌 固端 的选 取作进一 步探 大 了上部结构侧移 的计算值 ,同时首层骨架构件也会 由于 自身的

关于高层建筑嵌固端选取的讨论

关于高层建筑嵌固端选取的讨论

关于高层建筑嵌固端选取的讨论一、引言高层建筑在进行结构分析之前必须首先确定嵌固端的所在位置。

而嵌固端位置的正确假定不仅影响结构产生侧移的真实性,还关系到某些结构构件内力分配的准确性,以及结构局部的经济性。

由于高层建筑的多样性和复杂性,嵌固端的选取也面临着各种不同的情况。

二、作为上部结构的嵌固端需要满足的条件规范规定:当地下室顶板作为上部结构的嵌固端是,应符合下列要求:1、地下室一层的侧向刚度宜大于结构地上一层侧向刚度的2倍,地下室周边宜有与顶板相连的抗震墙。

2、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%。

3、地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点应满足下列规定之一:1)地下一层柱结构面每侧的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下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。

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,同时两端顶面和地面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上。

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。

三、关于嵌固端位置选取的讨论1、当地下室顶作为上部结构的嵌固端时1)地下室顶板必须具有足够的平面内刚度,以有效传递地震基底剪力,其厚度不宜小于180mm。

地下室顶板及裙房地下室与主楼相关范围内的地下室顶板应采用梁板。

现在较多工程在地下室顶面采用无梁楼盖结构,由于一般无梁楼盖的平面外刚度较普通梁板结构小许多,在竖向荷载作用下无梁楼盖将产生较大的面外变形,地震作用时,地下室顶作为上部结构的嵌固端将承受很大的水平地震剪力,加剧了无梁楼盖的面外变形,对传递水平地震剪力和协调变形不利。

浅谈高层建筑结构嵌固端部位的选取

浅谈高层建筑结构嵌固端部位的选取
结 不 际受力状态 的符合程度 , 构件 内力及结 构侧移等计 算结果 的真 实 时 , 构 地 上 一 层 的侧 向刚 度 , 宜 大 于 相 关 范 围 地 下 一 层 侧 向
性和准 确性 。因此 正确选 取嵌 固部位 并对 其结 构布置 和配 筋构 刚度 的 0 5倍。 地下室嵌 固部 位结 构应 能承受 上部结 构屈 服超 . ” 造以及其他构造措施 等方 面给予一定 的必 要保障 , 是结构 设计 的 强引起 的内力及 地下 室本身 的地 震作用 。规 范提 供 了三种楼 层
浅 谈 高 层 建 筑 结 构 嵌 固 端 部 位 的 选 取
陈 炜 琴
摘 要 : 绍 了嵌 固部位 的概 念 , 介 分别 阐述 了高层建 筑结构不 同情 况下嵌 固部位 选取 的条件及 刚度 比要 求 , 并针对 由此
引 申 出的 若 干 相 关 技 术 问题 进 行 了探 讨 , 保 障 高层 建 筑 结 构 布 置 及 配 筋构 造 的合 理 性 。 以
式 、 面高差 等因素设置 了沉 降缝 而将结构 分成 了相 对独立 的三 小于 0 2 %。3 地下一层 柱截面 每侧纵 向钢筋不应 小 于地 上一 立 .5 ) 个单元 , 内外高差 6 0 室 0 。综合考 虑选 取地下 室顶 板作 为上部 结 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
第3 7卷 第 1 9期 20 1 1年 7 月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECTURE Leabharlann Vo. 7 No 9 13 .1
J1 2 1 u. 0 1
・31 ・
文 章编 号 :0 9 6 2 ( 0 1 1 —0 10 10 —8 5 2 1 ) 90 3 —2

建筑结构嵌固端的选取及值得注意的一些问题

建筑结构嵌固端的选取及值得注意的一些问题
3、不设地下室时的条件 首先应该明确的是,高层建筑宜设 置地下室。高层建筑不设地下室通常是 因为建筑层数少并且其基础持力层较 浅。 (1)基础埋深较浅,基础采用天然地 基基础或桩基础。此时应该以基础 (承 台)顶面作为结构嵌固端,且必须在该标 高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁 加以连结,结构计算时首层层高应从基 础顶面算起; (2)基础埋深较深,即基础顶面距离 建筑首层地面标高较高。则地面标高处 应设有刚性地面来作为结构嵌固端,本 人查阅一些书籍,建议首层层高可取首 层层高加再加上 500mm 和室内外高差 较大值 (参考砌体结构设计规范 5.1.3.1 条)。值得注意的是:这种情况强烈建议 首层采用刚性地坪。 三、实际工程当中,大多数情况我们 将地下室顶板作为上部结构的计算嵌固 部位,设计中我们应该注意这种情况应 该满足以下要求: 1、《高规》第 5.3.7 条规定,高层建筑 结构计算中,当地下室的顶板作为上部 结构嵌固端时,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。 2、《抗震规范》第 6.1.14 条规定了地 下室顶板作为上部结构的嵌固部位时的 有关要求。主要考虑柱在地上一层的下 端出现塑性铰而不是梁柱节点两侧的梁 出现塑性铰。通常采用提高地下室顶板 梁受弯成载力的方法来考虑柱底的嵌 固。对于边柱和角柱,由于只有一面有 梁,应满足该梁端截面实际受弯矩承载 力不宜小于柱下端实际承载力的要求, 可采用增大梁截面,或不增大梁截面而
当然地下室作为防空地下室时,其 顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度, 此时通常可取其作为上部结构的嵌固 端。这是一种比较特殊的情况。
五、结束语 高层建筑结构设计嵌固端的选取,直 接影响建筑结构的周期、位移、内力方面 等,正确选择嵌固端,并使之成为真正的 嵌固端,还有许多细节需要研究和完善, 这也是广大设计同行不能忽视的问题。

高层建筑结构中关于上部结构嵌固部位的选取和设计建议

高层建筑结构中关于上部结构嵌固部位的选取和设计建议

高层建筑结构中关于上部结构嵌固部位的选取和设计建议作者:林雨林来源:《建材发展导向》2015年第03期摘要:文章阐述了高层建筑结构嵌固部位的基本概念,并以2010版新规范《抗规》及《高规》的要求及基本思想为出发点,介绍了在运用结构计算软件进行电算分析时,如何确定高层建筑上部结构嵌固部位的一些处理办法,尤其在地下室顶板作为上部结构嵌固部位的问题上进行深入探讨,最后对与之相关的主要技术措施及实际工程应用作出一些设计建议。

关键词:高层建筑结构;上部结构嵌固部位;设计建议带地下室的高层建筑结构,在运用计算软件进行电算分析时,如何根据电算分析的结果合理地确定上部结构的嵌固部位,是高层建筑结构设计中计算模型参数确定的一个重要的环节,它关系到结构计算模型与结构实际受力状态的吻合程度,进而影响结构构件的强度、变形以及结构整体稳定性的计算结果。

那嵌固部位是指什么呢?这里先来认清一些基本概念,嵌固部位是预期塑性铰出现的部位,和剪力墙底部加强部位以及柱根加密区,都属于同样的概念。

值得注意的是,规范中的“嵌固部位”,跟“嵌固端”是两个不同的力学概念,不能混为一谈。

嵌固端约束构件的所有自由度,对于建筑结构一般只能取在基础顶面处。

而嵌固部位仅假设该处的水平位移为零,但不约束构件的转动自由度。

这也是对于带地下室的高层建筑结构为什么嵌固部位可以设定在基础顶面,也可以设定在地下室顶板的道理。

搞清楚嵌固部位的基本概念之后,下面就实际工程设计中,以带单层地下室的高层建筑结构为例,关于上部结构嵌固部位的电算分析、选取以及涉及的一些重要的技术措施进行探讨。

1 判断嵌固部位时刚度比的算法根据2010版新规范《抗规》6.1.14条和《高规》5.3.7条的要求及基本思想,地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层与首层的侧向刚度比不宜小于2。

其中计算地下一层的侧向刚度时,《抗规》及《高规》均明确表示可以考虑地上结构以外的地下室相关范围的结构,“相关范围”从地上结构(主楼、有裙房时含裙房)周边外扩三跨且不大于20米的地下室范围。

高层建筑结构嵌固端的选取

高层建筑结构嵌固端的选取
力分配的准确性 , 而且还影 响结构产生侧 移的真实性 以及结 构局
上部结 构对嵌固端的要求 , 在工程设计 中还可 引申出若干相 关的技 术问题及其正确的设计方法。
部的经济性 , 因此有必要对结构嵌 固端的选取做进 一步探讨 。
1 结构嵌 固端 的条件
高层建筑的结构嵌 固端通常是选择在地面标高处 , 但地面标 度时还有许多讲究 。
高 层 建 筑 结 构 嵌 固 端 的 选 取
徐 建 华
摘 要 : 出了结构嵌 固端选取的重要性, 指 从设有地下室和不设地 下室两种情况探讨 了地 面标高处成为结构嵌固端 的条 件, 对与嵌固端相关的技术 问题进行 了分析研究, 以使高层建 筑结构设计计算结果能更真实地反映结构 的实际情况。
关键词 : 高层建 筑, 固端, 嵌 基础埋深, 地下室 中图分类号 : U9 3 2 T 7 . 文献标识码 : A
高层建筑在进 行结构分 析计算 之前必 须首先 确定结构 嵌 固 以保证柱根之间不产 生相 对位 移 , 且能承受或平衡 柱根弯矩。规
端的所在位置 , 固端的选取 却面 临着各种 不同情 况 , 不设 范 中规定“ 而嵌 如 当地下室顶板 作为上 部结构嵌 固部 位时 , 下室结构 地
1 1 设有 地下 室时 的条 件 .
都 规 1地 下室顶板标 高与室外地坪的高差不能太大 , ) 极端 的情 况 构 , 不影响结构 计算 的准 确性 。此 外 , 范规定地 下室一层 的
如半地 下室则首层楼面一般不能成 为结构嵌 固端 , 除非其高差仪 抗 震等级与上部结构必须一 致 , 以基础底板作 为嵌 固端不会造成
以首层顶板作为结构的嵌 固端 , 而真 正意义的高层建 筑则完全排 况 , 变形 又增大 了上 部结构侧 移的计 算值 , 且 同时首 层骨架 构件

关于带地下室的多高层建筑结构嵌固端选取若干问题阐述

关于带地下室的多高层建筑结构嵌固端选取若干问题阐述

关于带地下室的多高层建筑结构嵌固端选取若干问题阐述摘要:建筑结构设计的计算模型中,嵌固端是必须人为判断选取的,本文结合笔者从事多年在一线结构设计的工作经验,主要从嵌固端选取的若干问题进行阐述,供结构设计人员一些参考交流。

关键词:结构设计计算嵌固端选取前言结构模型计算是结构设计过程的一个重要环节,嵌固端的选取也是结构模型计算的前期内容。

在现有建筑方案及地质勘察报告的条件下,设计人员就现有条件对建筑结构的嵌固端作出合适的选取。

若是单层地下室,嵌固端在地下室顶板或基础顶;若是两层以上地下室,则嵌固端顶板或负一层或负二层直到基础顶板。

本文就单层地下室情况作如下阐述。

1 嵌固端的定义理想的嵌固端就像悬臂杆端部刚度无限大,X,Y方向没有位移,同时不能转动。

笔者认为现实情况下很难有这种情况,嵌固端在基础顶可能会比较接近。

往往我们做工程设计时很多情况都嵌固端为地下室顶板。

地下室顶板相对于地上二层以及以上各层具有足够大刚度,则模型计算会把嵌固端放置地下室顶板,即预设塑性铰出现在一层的柱底部。

2 嵌固端的条件(1)地下室平面必须大于等于上部结构竖向构件外轮过线,如此避免部分有地下室与部分无地下室的情况;(2)地下室埋置深度必须满足规范《建筑地基基础设计规范》GB 5007-2011规定的埋置深度,即桩基础时为不宜小于建筑物高度的1/18,其它情况不宜小于建筑物高度的1/15;同时,对于地下室顶板与室外地坪的高差的处理,需要引起特别的关注。

根据相关研究,这个高差不宜大于本层层高的1/3。

这个比例的限制主要是出于对地下室的受力特性的考虑。

如果高差过大,可能会影响到地下室的抗侧力性能,从而对整个建筑结构的稳定性产生不利影响。

(3)《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)规定当嵌固端为地下室顶板时,楼板不能开设大洞口;地下室在地上相关范围内应采用现浇梁板结构。

这样的设计有助于提高顶板的抗弯刚度,从而在力学上提供更好的支撑。

谈对高层建筑结构嵌固端的选取.

谈对高层建筑结构嵌固端的选取.

随着交通、能源、城市建设日益向地下空间纵深发展,地下水渗漏问题及其危害性愈来愈引起建设者的注意,特别是一地下铁道、隧道、水电厂房等。

因为这类工程与一般房屋建筑物的地下室渗漏不同,它们深埋地下,绝大多数承受一定的的水头压力,甚至整个建筑物全部在地下水位以下。

其渗漏情况不仅与地下工程本身的质量有关,而且与地下水特征密切相关,如水压水位、水源(地表水、河流、生产、生活上下水管道、周边土质的透水性等。

因此长时间大量的渗水、漏水、不仅影响结构自身的安全稳定,甚至会造成周边其它建筑物的不均匀沉降。

一、产生渗漏的状况及其原因根据渗漏情况,按其部位来分,有如下几种:1、变形缝的渗漏。

表现为止水带或嵌缝胶与两侧混凝土粘结不牢固,或因两侧混凝土振捣不密实,施工后水从该处渗漏。

2、施工缝渗漏,表现为浇筑混凝土面未按规定进行凿毛冲洗,存在浮浆、泥垢,或振捣不够和浇筑过程中产生离析而渗漏水。

止水带施工安装不当亦是施工缝漏水的普遍原因。

3、裂缝渗漏。

表现为因结构受力、温度应力或混凝土收缩所致的建筑物墙体、板出现裂缝、引起渗漏。

这类裂缝的产生与广州的气候条件有关,高温、日晒、骤雨、温差变化大,对大体积混凝土浇筑很不利。

4、混凝土自身缺陷部位渗漏。

(1底板、墙面大面积湿渍。

表现为板、墙面平整,无积水,无流淌水,产生原因是浇筑混凝土抗渗标号过低;(2局部漏水,表现为成股涌出或滴水成线,产生原因是在渗水或下雨情况下,浇筑混凝土振捣不密实,产生蜂窝、砂眼。

主要为施工缝或浇筑混凝土时的边角位。

5、穿墙管路和预埋部件位置渗漏。

主要原因是管路与预埋部件与混凝土接触面存在微细缝隙。

按其渗漏的程度可分为如下几种情况:(1微渗:混凝土面潮湿、有湿渍,手触摸有水,灯光照射下无反光水迹。

(2慢渗:混凝土面潮湿、有水印,手触摸有水,擦干渗水部位,经一段时间可见流水反光印迹。

(3漏水:擦干漏水面,可见渗漏处上立即有水渗出,在顶板下滴水或滴水成线,墙面淌水,底板上形成积水。

高层建筑的嵌固端部位的选取方法

高层建筑的嵌固端部位的选取方法

高层建筑的嵌固端部位的选取方法摘要:目前,随着经济的发展市场上高层建筑的增多,高层建筑在地面的嵌固也显得越来越重要,由于嵌固部位的选取直接影响着建筑结构的安全性和经济性指标,因此在设计过程中选择嵌固部位时,务必要按照一定的原则和方法来确保所选的嵌固位置可以满足结构的稳定性与安全性要求。

关键词:高层建筑;地下室;嵌固端在建筑结构设计工作中,嵌固端也就是整个建筑在地面的固定端,主要作用是保证结构构件在外力,例如风荷载效应、地震效应等的作用下围绕固定端部不发生偏移。

当然,不发生偏移的情况只存在于理论上,在实际工程中嵌固端只有相对的嵌固,并没有绝对的固定,建筑物只要偏移量在一定范围内我们即可以认为嵌固端满足要求。

在高层建筑进行计算时,设计者要正确选择建筑结构中的嵌固端,使计算时的模型里假定的嵌固端与实际建筑物的嵌固部位尽量吻合,这将直接影响结构部件中的承载力的分配的准确性、结构布局的合理性。

因此合理选择高层建筑的固定端是非常有必要的。

一般在高层建筑设计中,无论是从结构受力分析来说还是从建筑经济的角度来说应用地下室顶板作为建筑结构的固定端都是非常合适而普遍的,但工程中也有很多例外,以下就从地下室顶板作为建筑上部结构的嵌固端与否两种情况各自需要满足的条件分别试作论述。

1 地下室顶板作为建筑上部结构的嵌固端将地下室顶板用作上部结构的嵌固端需注意以下几个条件:1.1 地下室顶板的高度和室外地坪高度应尽量一致,通常情况下地下室的埋置深度应大于其地下一层层高的1/3。

1.2 地下室柱子的纵向钢筋截面面积不应仅是单一的满足计算需求,还要保证柱子截面每一侧的钢筋面积与地上一层对应的柱子相应侧面纵向钢筋面积之比保持在1.1倍以上,这个1.1倍的规定便是为了保证地下室顶板的嵌固作用,通过人为限制,让框架柱在嵌固端屈服时首先是地上一层部分先于地下部分屈服,类似的对于抗震墙也有相关的要求。

并且在地下室顶板的梁柱节点处设计时应注意与其他楼层的梁柱节点设计时的区别。

关于高层建筑上部结构嵌固部位的选取

关于高层建筑上部结构嵌固部位的选取

关于高层建筑上部结构嵌固部位的选取上部结构理想的嵌固部位的选取应综合考虑地下室周边土壤侧向约束、地下室的侧向刚度、地下室顶板大开洞的影响、地下室平面面积和深度对地面加速度的影响等,做到满足理想嵌固部位要求,还需要较长时间的研究和探索。

标签:嵌固部位;上部结构;地下室;侧向刚度任何建筑的结构计算模型都有其嵌固部位,上个世纪我国的一般多层建筑,往往是无地下室的建筑,普遍的嵌固部位自然应该选择为基础与基础梁所在的位置,首层计算层高为基础梁面至二层楼面的高度。

随着我国的经济发展,对于民用建筑的需求发生了巨大的变化,出现了越来越多带一层甚至多层地下室的建筑,这种情况下,建筑结构计算时嵌固部位的选取成为工程设计人员常常遇到的问题,如设有地下室而埋深浅不一;地下室层数或多或少;地下室面积大小各有区别;基础形式也愈趋复杂。

根据不同情况正确选取其结构嵌固部位,是合理建立建筑结构计算模型的一个重要前提,不仅关系到结构中相关构件内力分配是否合理,还关系到所计算结构产生的侧向位移与实际是否相符,以及结构布置方案的经济性。

因此有必要对结构嵌固部位的选取作比较系统的思考,并由此延伸出一些与之相关的工程技术问题。

1 结构嵌固部位的条件高层建筑的结构嵌固部位的选择原则是侧向刚度,要求该层具有足够大的侧向刚度才可以确定为结构计算模型的嵌固层。

1.1 不设地下室时1.1.1 无论是采用天然基础或桩基础,都是以基础(承台)面作为结构嵌固部位,且必须在标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结,此时首层层高从基础面算起。

1.1.2 一些总高度较高的建筑,因基础埋深要求导致首层计算层高太大,稳定性无法满足要求,便在地面处增设一道基础梁以减小首层层高,原计算首层被分隔为两层计算层,如地面标高处设刚性地面,具有一定嵌固作用,但其侧向刚度依然远远不足,该结构的嵌固层仍应认为是基础(承台)面。

1.2 设有地下室时1.2.1 地下室顶板标高不应高于室外地坪,如半地下室,则首层面不能成为结构嵌固部位。

关于高层建筑地下室嵌固端的判定及选取方法的探讨

关于高层建筑地下室嵌固端的判定及选取方法的探讨

关于高层建筑地下室嵌固端的判定及选取方法的探讨摘要:绿色建筑理念席卷全球,高层建筑对于空间利用率高,同时也利于城市化进程的加快,高层建筑也在越来越多。

嵌固端是上部结构计算的固接支座,地震来袭时,嵌固端界面以下部分土体、基础及地下室随地面一起运动,界面以上上部结构产生相对运动。

因此,高层建筑地下室嵌固端的判定及选取方法对于建筑安全至关重要,本文主要根据高层建筑大面积地下室结构对上部结构产生的嵌固作用进行分析研究,并结合实例对嵌固端的影响因素及选取方法做了探讨。

关键词:地下室结构;嵌固端;影响因素;有效范围引言由于带地下室高层结构嵌固端的位置与地基约束作用有关,因此,合理考虑地基回填土的约束作用对于保证结构计算的准确性具有重要意义。

现阶段,我国建设用地资源有限,为提高建筑面积使用率,高层建筑设有地下室的结构较为常见,但较大面积地下室结构对上部建筑造成直接或间接影响,本文主要针对该问题进行分析探究。

1地下室高层结构嵌固端判定条件《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定高层建筑上部嵌固端为地下室顶板时,地下室顶板侧向刚度应大于等于相邻楼层侧向刚度的2倍,就是当楼层刚度大于2时,则嵌固端稳定性达到规范要求,也是其判定条件。

当地下室一层刚度无法满足嵌固端设置要求时,需编制新设计方案进一步核算刚度比值re,使刚度达到规范要求。

比如以某一设有地下车库的高层建筑为例,地下设有两层地下车库,地下一层和二层均受侧向约束力影响,因此,侧向约束力不能作为判定嵌固端是否稳定的必要条件。

该工程地下二层按照普通住宅结构设计,可能不满足作为嵌固端的条件。

当地下二层作为嵌固端时,则设计规范规定地下二层顶板抗侧刚度应大于地上一侧刚度的2倍。

地下室支柱纵筋面积应大于地上建筑对应支柱纵筋面积的1.1倍,地下室与上层建筑结构相连接,即侧向力传递良好时,计算楼层剪切刚度还应考虑地下室外墙的作用。

但当地下室外墙距离地上建筑结构较远,产生的影响较小,嵌固位置能够确定时,可忽略外墙产生的作用。

关于高层建筑结构嵌固端的选取及相关构造的探讨

关于高层建筑结构嵌固端的选取及相关构造的探讨
建筑 结 构
Hale Waihona Puke 关于高层 建筑结构 嵌固端 的选 取及相 关构造 的探讨
摘要: 随着经济和社会的快速发展 , 我国的建筑行业进入了蓬勃发展的时期。在高层建筑结构设计 中设计人员需要做好高层建 筑结构嵌固端的选取以及相关构造的设计, 以保证结构设计方案的合理性和结构计算的准确性。本文将通过对高层建筑结构嵌固 端特 点的 阐述 来对 其选 取 和构造 进 行分 析 和探 讨 。
3 . 高层建筑结构嵌固端的选取及相关构造
3 . 1高层 建 筑结 构嵌 固端科 学计 算
高层建筑结构嵌固部位 的抗震等级应与上部结构相同, 在多遇地震作用 下应进行抗震承载力验算。 分别取包括和不包括嵌固端部位以下结构体系两 种 计算 简 图 , 取其 不 利者 控 制嵌 固端 处及 其 以 下部 分 梁 柱 配筋 , 使 该 处框 架 梁在其下部柱柱顶端左右的弯矩设计值之和不小于嵌固端部位上层柱的下 端实际嵌固弯矩的设计值。侧向刚度按主体结构计算 , 以楼层剪力与该楼层
3 . 2高层建 筑 结构嵌 固端选 取 和构 造 宅, 四层至六层为多层住宅 , 七层至九层为中高层住宅 , 十层及十层以上为高 高层建筑结构嵌固端的选取, 应根据建筑物有无地下室 , 以及地下室为 层住宅;建筑高度超过" 2 8 m的住宅或高度超过2 4 m的其它民用建筑为高层建 若高层建筑有地下室, 且为全地下室 , 筑; 建 筑高 度 大 于 1 0 0 m的 民用 建 筑 为超 高层 建 筑 。 当为坡 屋 面 时 , 应 为 建筑 全地下室还是半地下室来选取嵌固端。 若地下一层为半地下室, 则 物室外设计地面到其檐口的高度。同一座建筑物有多种屋面形式时, 建筑高 则宜选择地下室顶板作为上部结构的嵌固部位 ; 则首层 度应按上述方法分别计算后取其中最大值。 局部突出屋顶的嘹望塔 、 冷却塔、 需选择地下 一层底板或基础为嵌固端。若选择地下一层为嵌 固部位 , 水箱间、 电梯机房 、 排风和排烟机房以及楼梯出口小间等 , 可不计人建筑高度 的侧 向刚度不宜大于相关范围地下一层侧 向刚度的O . 5 倍 ;地下室顶板应避 开洞率应小于3 0 %; 相关范围内的地下室顶板宜采用现浇梁 内。随着建筑物的高度越来越高 , 设计人员需要做好结构嵌固端的选取和构 免开设大洞 口, 板结 构 ; 板厚 不 宜 小于 1  ̄ O r f m; 混凝 土 强度 等 级不 宜 小 于C 3 0 ; 应 采 用 双层 双 造以保证设计的准确性 , 从而保证建筑物在以后的使用过程 中安全可靠。 向配 筋 , 且 配筋 率 不宜 小 于0 . 2 5 % 。地下 室抗 震 等级 应 与上 部结 构 相 同 , 地 下 2 . 嵌 固端 的概 念及作 用 层 以下 的抗 震 等级 可 逐层 降低 一 级 , 但 不应 低 于 四级 。 当地 下室 顶 板作 为 尚应符合下列规定 : 首先地下一层柱截面每侧纵 向 嵌 固端在 力学 概 念里 是指 此部 位无 任何 位 移 , 这 里 的位 移 在 结构 力 学 中 上部结构的嵌固部位时 , . 1 倍 ,且 地下 一 层 柱上 端 和节 点 是指平面x 、 y 两个方向的位移和围绕此支座的转角, 完全刚性的固定, 嵌固点 钢筋 不 应 小于 地 上一 层 柱对 应 纵 向钢 筋 的 1
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浅谈高层建筑结构嵌固端的选取
前言
高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置,而嵌固端的选取却面临着各种不同情况。

根据不同情况正确选取其结构嵌固端,是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定,它不仅关系到结构中某些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,以及结构局部的经济性,因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨,并由此引伸出若干相关的技术问题。

一、结构嵌固端的条件
高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处,但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的,而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。

1、设有地下室时的条件
(1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大,极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端,除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑;
(2)地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成无梁楼盖),且该层楼面不得留有大孔洞,楼面框架梁的抗弯刚度要足够大,楼板也要有相当厚度;
(3)地下室侧壁要有良好的侧限,即必须与“地球”有良好的接壤,上述半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此
条件。

对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求,假设满足《抗震规范》第6.1.14条“位于地下室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”的要求,对于高层建筑来说,由于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面,故即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量,上述要求仍很难满足。

就此要求而言,则只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端,而真正意义的高层建筑则完全排除了这种可能性。

2、不设地下室时的条件
高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层,或其基础持力层较浅的情况,但从抗震角度考虑是不宜提倡的。

(1)不管是采用天然地基基础或桩基础,都是以基础(承台)面作为结构嵌固端,且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结,故首层层高应从基础面算起;
(2)若基础(承台)面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小,则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端,首层层高可从地面层算起。

若不设刚性地面,则上部结构无从形成嵌固端,也即结构计算简图不成立,设计上显然是不允许的。

以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端,其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移,且能承受或平衡柱根弯矩。

规范中规定“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
刚度的二倍”正是基于这一考虑。

二、与嵌固端相关的技术问题
结构嵌固端的形成或者说上部结构对嵌固端的要求,在工程设计中还可引伸出若干相关的技术问题及其正确的设计方法,以下将分别探讨。

(1)单层地下室
当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时,通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端,这有利于充分利用其基础的“无限”刚度,为首层楼面的灵活结构选型创造条件,即使是首层楼面留有大孔洞,或选用无梁楼盖结构,都不影响结构计算的准确性。

此外,规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致,以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高,反而可能取得较好的经济效益。

即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构,一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端,唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时,其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度,因此可取其作为上部结构的嵌固端。

(2)投影面积比例
高层塔楼在地下室顶板上的投影面积比例大小对首层作为嵌固端的结构有着不同的影响。

当该比例大于等于1时,若首层楼面符合作为嵌固端的其它条件,则该首层作为结构嵌固端就毫无疑问了,但当上述投影面积比例远远小于1时,说明地下室侧限远离塔
楼,塔楼发生的侧向位移将波及首层楼面并使其发生变形,即使变形量很小,但严格说来首层作为嵌固端的刚度必然小于前一种情况,且变形又增大了上部结构侧移的计算值,同时首层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。

作为有经验的结构工程师,在实际设计中都会根据工程实际情况予以鉴别并作出相应的结构处理。

(3)大底盘多塔楼
大底盘多塔楼大多为商住楼,而且由于商用及居住性质不同,对柱网的要求也不同,故通常需设置结构转换层。

当大底盘的商用部分层数不多(如仅1—2层),且结构转换层设于大底盘的屋顶标高处时,塔楼的嵌固端就可考虑取在大底盘的屋顶处,至少在塔楼初算时可以如此假定,如图3所示。

这一考虑基于以下两点:①既然属大底盘,其楼层面积肯定大于塔楼的投影面积,加上大底盘屋顶设置转换层,故大底盘的楼层平面刚度远大于塔楼的楼层刚度;
②转换层之上通常为剪力墙、部分短肢剪力墙或异形柱一短肢剪力墙结构,为使转换层上下部的侧向刚度相近,大底盘部分肯定要将原位剪力墙增厚或增加新的剪力墙,从而使塔楼下的大底盘部分具有足够的侧向刚度。

目前高层建筑结构计算软件的功能已较为完善,因此大底盘多塔楼建筑均以整体结构进行计算,其嵌固端也不像结构初算阶段选择在大底盘屋顶标高处。

(4)高层建筑的基础埋深
在研究探讨高层建筑的结构嵌固端时,必然牵涉到其基础埋深问
题,高层建筑基础要具有一定的埋置深度,首先是为了保证结构的整体稳定(包括抗滑),其次有利于减弱地震反应。

规范对高层建筑的基础埋深有一量化规定,即“天然地基或复合地基基础,可取房屋高度的1/15,桩基础可取房屋高度的1/18”,但这一规定仅与建筑物的总高度有关,而与其它因素无关。

但我们在认真思考后发现基础埋深除了与建筑物总高度有关外,还应与控制高层建筑体型重要指标的高宽比有关。

如两栋建筑物的高度量相同,但其高宽比分别为5.0和2.5,显然比值较小者整体稳定性更高,若采用相同的基础形式,则比值较大者其基础埋深应更大。

除了高宽比以外,基础埋深还应与高层建筑的裙房底座宽度、地下室底盘宽度等因素有关,对地下室面积仅为塔楼投影面积者应偏于严格,相反对没有裙房或地下室面积大于塔楼投影面积者则可略为放松。

(5)首层楼面的活载作为结构嵌固端的首层楼面(地下室顶板),其正常使用时的活载一般不太大,即使作为商业用途,其活载也仅为3.5kn/m2,但设计中要考虑施工过程中可能产生的施工荷载,对于首层梁板构件取活载8.0—10.0kn/m2则往往是必要的。

此外,该层楼板配置通长面筋,不仅是出于增大刚度的考虑,而且是抵抗混凝土收缩和温度应力的需要,特别是由于开发商的原因可能导致地下室顶板完成后要裸露一段时间(从几个月到几年不等),为了防止或减少由于暴晒或暴露时间过长而产生的裂缝,配置足够的楼板面筋尤为必要。

首层楼面考虑较大的施工荷载,其梁
板截面就需较大,有利于满足首层楼面作为结构嵌固端刚度要较大的要求。

三、结束语
在高层建筑结构设计中,无论选择哪个部位作为结构嵌固端,都可以通过结构计算程序获得准确的计算结果,但我们期望的是计算结果较真实地反映结构的实际情况。

为了达到这一目的,结构计算时输入正确的参数和数据固然相当重要,但结构嵌固端的确定对结构计算结果的影响也相当大,因此重视结构嵌固端的确定并非微不足道,且在嵌固端确定后设计中如何保证其成为真正的嵌固端,还有许多细节有待研究和完善,这是结构设计人员不能忽视的重要环节。

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