嵌固端
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。
嵌固端的确
嵌固端的确嵌固端的确定----插图详尽版嵌固端的确定----插图详尽版嵌固端的直观了解:在建筑结构设计中镶嵌固端:就是平时说道的紧固端的,不容许构件在此部位存有任何加速度。
这里的加速度在结构力学中就是指平面x、y两个方向的加速度和紧紧围绕此支座的转角;而对应的简支端(边)则容许存有转角,但是无法存有x、y方向的加速度;通常现浇结构,板都就是已连续的,无板连接处都就是梁桥,飞檐处就是民主自由边,而楼板连接处都就是已连续的,也就是在排序每跨板的时候做为镶嵌固端处置。
柱嵌固在建筑结构设计中,新版pkpm总信息里存有镶嵌固端所在层号输出一档。
镶嵌固端部位挑选出的原则一、嵌固端部位必须在满足基础有效埋置深度或可靠埋置深度的前提下选取,其位置可在基础顶面也可以高于基础顶面。
镶嵌固端部位挑选出低于基础顶面时,其挑选出的边线应当切割室内地沟布置和掩埋浅情况不必高于室外地面。
若高于室外地面,其高差严禁大于所设边梁的梁高。
且必须使嵌遏部位的下部和基础之间存有不少于一层的完备的框架结构体系,并在地震促进作用下维持弹性工作状态。
三、嵌固部位下部和基础之间的框架结构体系应有足够的承载力和侧向刚度,能够抵抗上部框架结构在嵌固部位产生的嵌固端弯矩、剪力和轴力的作用。
避免柱塑性铰向下转移。
楼层装配参数设置satwe参数设置(此时若为新版pkpm(10)地下层数为2镶嵌固层为3(热购地下室顶板为镶嵌固端)参见新版参数设置模型三)此为05或08版pkpm对地下嵌固层的定义不一样按照新的pkpm(10)定义地下室层数为2嵌固层为3若不考虑地下室底板(要充分考虑基础模型采用筏板基础是可合并到基础中算,当为独立基础或是条形基础时应考虑地下室底板的影响)的模型如组装示意图2楼层装配参数设置satwe参数设置模型三楼层装配参数设置satwe参数设置。
地下室嵌固端的理解
地下室嵌固端的理解地下室嵌固端的理解一、引言地下室嵌固端是指地下室结构的固定连接部分,负责将地下室结构安全牢固地连接到周围土体或基础上,以提供支撑和稳定性。
本文将会对地下室嵌固端的理解进行详细的介绍和分析。
二、地下室嵌固端的类型1. 土钉地下室中常用的一种嵌固端类型是土钉,它是通过在地下室侧墙上预先钻孔并插入钢筋混凝土土钉来实现。
土钉与土体之间的相互作用可以增加地下室的稳定性和承载能力。
2. 锚杆锚杆也是常见的地下室嵌固端类型之一。
通过在地下室墙体内安装钢筋,并将其固定在周围的土体或基础上,以提供额外的支撑和稳定性。
这种方法适用于地下室结构较大或承受重压的情况。
3. 基础地下室的基础也可以视为一种嵌固端类型。
一个可靠的地下室嵌固端必须能够将地下室结构与基础牢固地连接起来,以确保地下室的整体稳定性。
三、地下室嵌固端的设计原则1. 强度地下室嵌固端的设计必须保证足够的强度,能够承受地下水压力、土压力、挤压力等外部载荷,保证地下室结构的稳定性和安全性。
2. 稳定性地下室嵌固端设计时必须考虑地下室与嵌固端之间的相互作用,以及与周围土体或基础之间的相互作用。
稳定性分析需要考虑地下室结构和嵌固端的几何形状、材料特性、荷载作用等因素。
3. 可操作性地下室嵌固端的设计应当尽可能简单易行,施工过程中能够实现高效、安全的操作。
四、地下室嵌固端施工要点1. 前期准备在进行地下室嵌固端施工之前,需要进行必要的勘察和设计工作,确定土工参数、嵌固端形式和尺寸,并制定相应的施工方案。
2. 施工工艺地下室嵌固端的施工可分为钻孔、钢筋安装、灌浆等工艺。
钻孔需要控制钻孔深度和直径,确保与设计要求一致。
钢筋安装应严格按照设计要求进行,确保梁柱节点的连接牢固可靠。
灌浆应采用符合规范要求的材料,确保充实度和均匀度。
3. 施工质量控制地下室嵌固端的施工质量控制包括施工工艺控制和质量检验。
施工工艺控制涉及施工过程中的各个环节,质量检验应按照规范要求进行,确保地下室嵌固端的质量与设计要求相符。
如何确定结构设计嵌固端
如何确定结构设计嵌固端结构设计嵌固端(也称为支承端或支座)是指结构物在建设过程中与其他部分连接的端部,它主要负责承受来自其他部分的荷载,并将这些荷载传递到地基或支承体上。
嵌固端的设计对结构物的安全性和稳定性至关重要,因此确定结构设计嵌固端需要进行详细和准确的工程分析和计算。
以下是确定结构设计嵌固端的步骤:1.收集资料:在开始设计工作之前,需要收集与项目相关的所有必要资料,包括结构的规模、形状和用途,以及所用材料的强度和性能参数等。
2.确定约束条件:嵌固端是通过与其他部分的连接来固定结构的。
因此,需要根据结构的实际情况,确定约束条件,包括嵌固端所能承受的最大荷载、允许的变形和位移等。
3.分析结构荷载:确定嵌固端的设计需要先分析结构物所受的荷载,包括静荷载、动荷载和温度荷载等。
这些荷载将会影响嵌固端的尺寸、材料和性能等。
4.确定危险区域:在确定嵌固端的位置和形式时,需要将结构物划分为不同的危险区域,即荷载集中和应力集中区域。
这些区域通常是结构物的角部、对接处、支座等。
5.选择嵌固端形式:根据结构的具体要求和设计荷载,选择适合的嵌固端形式。
常见的嵌固端形式包括铰接支点、固定支点、刚性支座和弹性支座等。
6.进行结构分析和计算:使用结构分析和计算方法,对结构进行详细和准确的荷载和强度计算,包括静力和动力分析。
这些分析和计算结果将用于确定嵌固端的尺寸、形状和材料等。
7.设计嵌固端尺寸和材料:根据结构分析和计算的结果,确定嵌固端的尺寸和材料。
尺寸要满足结构的稳定性和安全性要求,而材料要满足所需的强度和耐久性。
8.进行验算和优化设计:对所设计的嵌固端进行验算,确保其满足设计要求。
如有必要,对嵌固端的尺寸和材料进行优化设计,以提高结构的性能和效率。
9.编制结构设计嵌固端图纸:根据确定的嵌固端设计,编制相应的结构设计嵌固端图纸,包括详细的尺寸、形状和材料规格等。
10.进行施工和安装:在进行结构的施工和安装时,需要按照设计要求和图纸进行操作,确保嵌固端与其他部分之间的连接牢固和稳定。
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。
高层建筑嵌固端
高层建筑嵌固端在高层建筑的结构设计中,“嵌固端”是一个至关重要的概念。
它不仅关系到结构的安全性和稳定性,还对建筑的抗震性能、经济性等方面产生着深远的影响。
那么,什么是高层建筑嵌固端呢?简单来说,高层建筑嵌固端就是在结构计算中假定为固定不动的部位。
这个部位在水平力作用下,位移非常小,可以近似看作是固定端。
它就像是一座高楼的“根基”,为整个建筑提供了坚实的支撑和约束。
嵌固端的选择并非随意而定,需要综合考虑多种因素。
首先,地质条件是一个重要的考量因素。
如果建筑所在地的地质条件较好,能够提供足够的承载能力和稳定性,那么就有可能选择较低的位置作为嵌固端。
反之,如果地质条件较差,可能需要将嵌固端设置在更高的楼层,以确保结构的安全性。
其次,建筑的功能和使用要求也会影响嵌固端的选择。
例如,对于一些底部有较大空间需求的建筑,如商场、停车场等,可能需要将嵌固端设置在较高的位置,以满足建筑功能的要求。
再者,结构体系和抗震要求也是决定嵌固端位置的关键因素。
不同的结构体系在抗震性能上有所差异,因此需要根据具体的结构形式来合理确定嵌固端的位置,以满足抗震规范的要求。
在实际工程中,确定嵌固端的位置后,还需要对其进行相应的构造处理,以保证其能够真正起到固定不动的作用。
这包括对楼板的加强、柱和墙的配筋增加、节点的加强处理等。
例如,对于作为嵌固端的楼板,需要具备足够的厚度和强度。
通常,其厚度要比一般楼层的楼板更厚,并且要配置双层双向的钢筋,以增强其抗弯和抗剪能力。
同时,在嵌固端上下相邻的楼层,柱和墙的配筋也要相应增加,以承受可能产生的较大内力。
另外,节点的加强处理也不容忽视。
节点是结构中力传递的关键部位,在嵌固端处的节点更是承受着巨大的应力。
因此,需要通过增加钢筋、提高混凝土强度等方式来加强节点的承载能力,确保力的传递顺畅和可靠。
如果嵌固端的选择和处理不当,可能会给高层建筑带来一系列的问题。
比如,结构的位移可能会超出允许范围,导致建筑物出现裂缝、倾斜甚至倒塌等严重后果。
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。
关于嵌固端的理解共4页
关于嵌固端的理解无地下室小高层及多层钢筋混凝土框架结构嵌固端的选取和处理一、前言嵌固端的定义,若按计算模型而言,是指除能承受轴力(N)、弯矩(M)、剪力(V)之外,U(X方向水平位移)、V(Y方向水平位移)、ω(竖向位移)、θ(转角位移)均为零的部位,若按在地震作用下的屈服机制而言,就是预期塑性铰出现的部位。
确定嵌固端就是通过刚度和承载力调整,迫使塑性铰在该预期部位出现,并能承担上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现塑性铰时的最大剪力以及相应的最大最小的轴向力。
由此可知,嵌固端的选取和处理直接影响结构体系的受力与变形状态。
所以在抗震设计中,恰当和正确对待嵌固端的选取和处理问题,对保证结构体系的可靠性具有重要意义。
嵌固端位置的选取与基础的型式和埋深相关连,一般情况选取在基础的顶面。
众所周知,小高层建筑以承受水平风荷载或水平地震作用为主,为保证稳定和抗倾覆能力,必须考虑基础的有效埋置深度。
多层建筑以承受竖向荷载为主,一般可不考虑基础有效埋置深度的要求。
但是往往由于建筑物的类型和用途(对不均匀沉降的敏感性,是否有地下管道和设备基础等);作用在地基上的荷载大小和性质;工程地质和水文地质条件(持力层的埋深,地下水性质和埋深等);相邻房屋和构筑物的基础埋置深度;季节性冻土地基的冻胀和融陷等因素的制约,使框架基础埋置深度较大,引起底层柱的长度相应增加较多。
当无地下室时,如底层柱断面尺寸不变,相对相邻上层柱的线刚度减小,影响水平位移的控制。
如保持线刚度不变,比起相邻上层柱需增大底层柱的断面尺寸。
加之柱子埋在土中,不能充分利用其围合的空间,经济效益无法合理体现。
这一情况,在设计中经常出现,至今没有很好解决。
为此,提出了基础埋置深度与结构计算嵌固端可否分开考虑的问题?作以下研究探讨。
二、嵌固端部位选取的原则1、嵌固端部位必须在满足基础有效埋置深度或可靠埋置深度的前提下选取,其位置可在基础顶面也可以高于基础顶面。
嵌固端(嵌固端在基础顶和地下室顶板的区别)
嵌固端(嵌固端在基础顶和地下室顶板的区别)【范本一】嵌固端(嵌固端在基础顶和地下室顶板的区别)一:基础顶的嵌固端1.1 说明:基础顶的嵌固端是指在建筑物基础顶部进行嵌固操作的一种结构处理方式。
1.2 操作流程:1.2.1 测量基础顶板与墙体之间的高度差。
1.2.2 使用适当的建筑材料填充高度差,以保证顶部表面平整。
1.2.3 进行嵌固处理,将嵌固端与基础顶固定,确保其牢固可靠。
1.3 主要材料:1.3.1 基础顶板1.3.2 嵌固端1.3.3 填充材料1.4 注意事项:1.4.1 嵌固端与基础顶板之间需要有一定的缝隙,以便在建筑物受到地震等外力时能够有一定的位移空间,以减轻建筑物结构的受力。
1.4.2 使用的填充材料需要具备一定的抗水、抗压和耐久性能,以确保嵌固端的稳固性。
二:地下室顶板的嵌固端2.1 说明:地下室顶板的嵌固端是指在地下室顶部进行嵌固操作的一种结构处理方式。
2.2 操作流程:2.2.1 测量地下室顶板与墙体之间的高度差。
2.2.2 使用适当的建筑材料填充高度差,以保证顶部表面平整。
2.2.3 进行嵌固处理,将嵌固端与地下室顶板固定,确保其牢固可靠。
2.3 主要材料:2.3.1 地下室顶板2.3.2 嵌固端2.3.3 填充材料2.4.1 嵌固端与地下室顶板之间需要有一定的缝隙,以便在建筑物受到地震等外力时能够有一定的位移空间,以减轻建筑物结构的受力。
2.4.2 使用的填充材料需要具备一定的抗水、抗压和耐久性能,以确保嵌固端的稳固性。
【范本二】嵌固端(嵌固端在基础顶和地下室顶板的区别)一:基础顶的嵌固端1.1 介绍基础顶的嵌固端是建筑工程中常用的一种处理方式,用于加固和稳定建筑物的基础顶部结构。
1.2 流程1.2.1 测量基础顶板与墙体之间的高度差。
1.2.2 使用适当的填充材料填充高度差,使其表面平整。
1.2.3 将嵌固端固定在基础顶板上,确保其稳固可靠。
1.3 材料主要使用的材料包括基础顶板、嵌固端和填充材料。
关于嵌固端你应该知道的
关于嵌固端你应该知道的来源:结构狗说本⽂已获授权什么是嵌固端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。
刚度要求:嵌固端⽀座三个⽅向的平动及转动均为0。
⽆地下室嵌固端以下的基础及⼟体应有⼀定的刚度,有地下室嵌固端以下的地下室、基础及⼟体应有⼀定的刚度。
强度要求:地震作⽤时,嵌固端上部的竖向构件底部应先于嵌固端以下构件屈服,嵌固端要能紧紧的抱住柱脚。
普天之下,没有绝对意义上的嵌固端。
⽐如基础有差异沉降,那么Z向的约束就不可能是0。
嵌固端可以认为是上部结构实际地震的输⼊点,⽬前采⽤反应谱和时程法时地震是通过加速度从上部结构输⼊的。
⽤于确定上部结构抗震等级的建筑⾼度,规范字⾯意思为室外地⾯,实际宜从嵌固端开始算,当超过规范⾼度不多时可酌情处理。
剪⼒墙结构确定底部加强区时,同样应从嵌固端开始计算。
⽆地下室嵌固端要求(1)嵌固端应位于地⾯以下。
若需要露出地⾯应采取相应的构造措施。
(2)计算的底层层⾼应取⾄嵌固端。
(3)地梁顶标⾼应在嵌固端处,且应该有⼀定的抗弯及抗剪能⼒。
部分设计⼈员构造设置地梁且不设置加密区的做法不妥。
(4)地梁应双向设置。
若柱脚铰接,地梁的作⽤可仅考虑控制差异沉降,仅单向设置,⽐如门刚。
对于设置吊车的固接柱脚,若单向设置地梁时,⽆地梁⼀侧的弯矩应全部由独⽴基础或桩基础承担。
(5)基础短柱应有⼀定的刚度,设置地梁的情况下,没有必要过度强调短柱与上部框架柱的抗弯刚度⽐。
(6)基础四周回填⼟应提出压实要求。
地下室顶板嵌固端要求(1)地下室四周应全埋。
局部外露时,露出部分不宜⼤于地下室层⾼的1/4,不应⼤于层⾼的1/3。
(2)地下室顶板应有⾜够的平⾯内刚度,不宜开⼤洞(要求应严于上部结构),顶板⾼差不应⼤于1m。
洞⼝及⾼差处应加强刚度及强度。
(3)地下室顶板厚度不⼩于180,双层双向配筋0.25%,混凝⼟不低于C30。
嵌固端
地下室顶板大开洞作为嵌固端嵌固端: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;1.±0.00有大开口或高差较大导致水平传力不连续时,嵌固端应伸至地下室,且对大开口周边梁、板的配筋应进行加强周边梁宜按照偏心受拉构件的相关要求进行设计。
----2010版超限设计指南2.±0.00层有较大高差时,在高差处设置垂直向剪力墙,且采取存在高差处的柱子箍筋加密,水平传力方向的梁加腋等措施,以确保水平力的传递。
3.开洞后由于刚度削弱,导致地震作用下洞口周边的平面内变形略有变化,有必要对开洞周边楼板进行加强。
设计中,针对楼板开洞考虑以下措施:增加洞口周边楼板板厚至230mm;地下室顶板楼盖的受力分析考虑采用包括地下室的多塔模型的分析结果;同时对塔楼在洞口两侧的落地剪力墙,在地下室部分通过取消墙肢之间的洞口以增加其侧向刚度3.有关嵌固端计算的要求1)保证地下室的刚度与±0.00的刚度比≧2.0(上海地区为1.5)2)楼板厚度大于180.3)计算地下室刚度比时,离主楼较远处的外墙刚度不应计入地下室的刚度.4)±0.00有大开口或高差较大导致水平传力不连续时,嵌固端应伸至地下室,且对大开口周边梁、板的配筋应进行加强.周边梁宜按照偏心受拉构件的相关要求进行设计5)地下室外墙离主楼较远时,可在主楼周边或附近设置剪力墙,控制同层剪切刚度较上部结构剪切刚度大于2~3倍以上,直接将水平力传至底板.6)±0.00层有较大高差时,在高差处设置垂直向剪力墙,且采取存在高差处的柱子箍筋加密,水平传力方向的梁加腋等措施,以确保水平力的传递。
7)±0.00与室外地面高差相差较多时,嵌固端应下伸一层。
8)嵌固端设在地面层时,地面宜设置刚性地坪,以保证传力的可靠。
嵌固端配筋率
嵌固端配筋率摘要:一、嵌固端配筋率的概念与作用1.嵌固端的定义2.配筋率的作用3.嵌固端配筋率的定义二、嵌固端配筋率的计算方法1.规范中的计算公式2.实际工程中的计算方法3.计算中需要注意的问题三、嵌固端配筋率的验证与调整1.验证方法2.调整策略3.实际工程中的应用案例四、嵌固端配筋率在建筑结构设计中的重要性1.结构安全性的保障2.节约材料和资源3.提高建筑物的使用寿命正文:嵌固端配筋率是建筑结构设计中的一个重要参数,它直接关系到建筑物的安全性能和使用寿命。
在本文中,我们将详细介绍嵌固端配筋率的概念、作用、计算方法、验证与调整以及在建筑结构设计中的重要性。
一、嵌固端配筋率的概念与作用嵌固端,又称锚固端,是指在混凝土框架结构中,承受水平荷载的梁柱节点处,混凝土受压区域内的钢筋。
嵌固端的配筋率,是指嵌固端内配置的钢筋截面面积与混凝土受压截面面积之比。
它的大小直接影响到建筑物的承载能力、抗弯能力以及抗震性能。
二、嵌固端配筋率的计算方法1.规范中的计算公式根据我国现行的《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010),嵌固端配筋率的计算公式为:ρ= As / Ac其中,ρ为嵌固端配筋率,As为嵌固端内配置的钢筋截面面积,Ac为混凝土受压截面面积。
2.实际工程中的计算方法在实际工程中,为了保证建筑物的安全性,通常需要根据工程的具体情况进行嵌固端配筋率的调整。
调整的方法有经验法、类比法和分析法等。
3.计算中需要注意的问题在计算嵌固端配筋率时,需要注意以下几点:(1)钢筋直径的取值应符合规范要求;(2)钢筋间距应根据实际受力情况合理设定;(3)混凝土强度等级应满足设计要求。
三、嵌固端配筋率的验证与调整1.验证方法嵌固端配筋率的验证主要依靠理论分析和计算,同时也可以通过实验手段进行验证。
在实际工程中,通常采用类比法和分析法进行验证。
2.调整策略在嵌固端配筋率的调整过程中,应综合考虑建筑物的安全性、经济性和合理性。
嵌固端的解释
导读:多层、特别是高层钢筋混凝土建筑,在进行概念设计、结构计算时,必须明确嵌固端的位置。
确定嵌固端就是通过刚度和承载力调整,迫使塑性铰在预期部位出现,并能承担上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现塑性铰时的最大剪力以及相应的最大最小轴力。
关键词:嵌固端,概念设计,刚度多层、特别是高层钢筋混凝土建筑,在进行概念设计、结构计算时,必须明确嵌固端的位置。
嵌固端是人为的对多、高层建筑结构计算模型中的一个重要假定,它直接关系到结构计算模型与结构实际受力状态的符合程度,以及构件内力、结构侧移等计算结果的准确性。
嵌固端的定义,指除能承受轴力、弯矩、剪力之外;X向水平位移,Y向水平位移,竖向位移,位移角均为零的部位。
按在地震作用下的屈服机制而言,就是预期塑性铰出现的部位。
确定嵌固端就是通过刚度和承载力调整,迫使塑性铰在预期部位出现,并能承担上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现塑性铰时的最大剪力以及相应的最大最小轴力。
故嵌固端的选取和处理直接影响结构体系的受力和变形状态;恰当和正确对待嵌固端的选择和处理对保证结构体系的可靠性有重要意义。
如进行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。
抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值。
此“底部两层”理解为从嵌固端向上的二层,而不是从基础向上的二层。
墙厚和配筋,底部加强部位的墙厚,一、二级不宜小于200,且不宜小于层高的1/16;三、四级不应小于160,且不应小于层高的1/20。
一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%,四级抗震墙不应小于0.2%。
从以上数据可以看出,嵌固端的正确选取,直接影响工程的墙厚及配筋,影响工程造价。
所以,设计人应高度重视。
多层建筑的嵌固端一般在基础位置;因为多层建筑一般不含地下室,其基础埋深较浅;实际工程中,特别是城市繁华地段,多层商业公建也存在联体的大底盘地下室。
嵌固端的要求
嵌固端的设计要求一.地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,1.刚度比:抗规6.1.14,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。
注:1.“相关范围”一般可从地上结构(主楼、有裙房时含裙房)周边外延不大于20m。
2.侧向刚度比是剪切刚度比。
而高规3.5.2条,注:1.高规的刚度比是我们平时所说的第三种刚度比,和抗规是不一样。
2.高规没有提及相关范围内的刚度?2.楼板: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;楼板板厚不宜小于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%。
---------抗规6.1.14条,高规3.6.3条。
3.抗震等级:-------抗规6.1.3条,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,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。
地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
----高规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。
4.相应调整:抗规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一:1)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。
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;2.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。
关于嵌固端的理解
关于嵌固端的理解无地下室小高层及多层钢筋混凝土框架结构嵌固端的选取和处理一、前言嵌固端的定义,若按计算模型而言,是指除能承受轴力(N)、弯矩(M)、剪力(V)之外,U(X方向水平位移)、V(Y方向水平位移)、ω(竖向位移)、θ(转角位移)均为零的部位,若按在地震作用下的屈服机制而言,就是预期塑性铰出现的部位。
确定嵌固端就是通过刚度和承载力调整,迫使塑性铰在该预期部位出现,并能承担上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现塑性铰时的最大剪力以及相应的最大最小的轴向力。
由此可知,嵌固端的选取和处理直接影响结构体系的受力与变形状态。
所以在抗震设计中,恰当和正确对待嵌固端的选取和处理问题,对保证结构体系的可靠性具有重要意义。
嵌固端位置的选取与基础的型式和埋深相关连,一般情况选取在基础的顶面。
众所周知,小高层建筑以承受水平风荷载或水平地震作用为主,为保证稳定和抗倾覆能力,必须考虑基础的有效埋置深度。
多层建筑以承受竖向荷载为主,一般可不考虑基础有效埋置深度的要求。
但是往往由于建筑物的类型和用途(对不均匀沉降的敏感性,是否有地下管道和设备基础等);作用在地基上的荷载大小和性质;工程地质和水文地质条件(持力层的埋深,地下水性质和埋深等);相邻房屋和构筑物的基础埋置深度;季节性冻土地基的冻胀和融陷等因素的制约,使框架基础埋置深度较大,引起底层柱的长度相应增加较多。
当无地下室时,如底层柱断面尺寸不变,相对相邻上层柱的线刚度减小,影响水平位移的控制。
如保持线刚度不变,比起相邻上层柱需增大底层柱的断面尺寸。
加之柱子埋在土中,不能充分利用其围合的空间,经济效益无法合理体现。
这一情况,在设计中经常出现,至今没有很好解决。
为此,提出了基础埋置深度与结构计算嵌固端可否分开考虑的问题?作以下研究探讨。
二、嵌固端部位选取的原则1、嵌固端部位必须在满足基础有效埋置深度或可靠埋置深度的前提下选取,其位置可在基础顶面也可以高于基础顶面。
地下室顶板做嵌固端与基础顶面做嵌固端
1.所谓嵌固实质上是指接近固定的计算基面,从广义的角度来说,嵌固面以下的结构,可视为“基础”范畴。
2.作为抗震设计的重要原则,基础和地下室结构应具有足够的刚度和承载力,保证上部结构进入非弹性阶段时,基础和地下室结构能承受上部荷载并传递到地基上。
简单说,嵌固面就是上部竖向抗侧力构件在地震下出现预定塑性铰的基面位置。
3.地震实测记录表明,四周与土壤接触的具有外墙的地下室变形与刚体变形基本一致,抗震设计中可假设其为刚体,上部结构嵌固在地下室顶板上。
规范上的刚度比、板厚等要求是构造保证。
4.啰嗦了半天,无非是想说明,对于给定的一个结构,其嵌固面是由建筑的客观条件决定的,而不是设计人为指定的。
举个例子,对于一个地下室顶板可以作为嵌固面的结构,如果设计计算模型将其嵌固面定为基础顶面,即预定的塑性铰在基础面;而按照3中所示,该计算模型对于嵌固面的取法是不合理的。
也许没弄清楼主问题的本意,只是作为楼主后续提问的回复。
浅谈结构设计——关于结构嵌固端
浅谈结构设计——关于结构嵌固端结构设计是建筑工程中非常重要的一部分,它涉及到建筑物的稳定性、安全性和持续性。
而结构嵌固端则是结构设计中一个重要的概念,它在确保建筑物稳定和安全方面发挥着重要作用。
结构嵌固端是指将建筑结构的一部分嵌固在固体地基或其他结构中,以支撑和稳定整个建筑物。
它通常位于建筑物底部或其他需要加强的部位,以确保建筑物能够承受外部荷载和自重,并保持结构的完整性。
结构嵌固端的设计需要考虑多个因素。
首先,设计师需要了解建筑物所处环境的地质和地质条件。
这将有助于确定结构嵌固端的适当深度和宽度,以确保嵌固端可以牢固地固定在地基中。
其次,设计师还需要考虑结构嵌固端的形状和尺寸。
结构嵌固端的形状可以是尺寸较小的L形或U形,也可以是尺寸较大的梁形或盘形。
这取决于建筑物的大小和所需支持的荷载。
此外,尺寸的选择也需要考虑嵌固端与周围土壤的相互作用,以确保结构的稳定和安全。
在结构嵌固端的设计中,还需要考虑材料的选择。
嵌固端通常由钢筋混凝土或其他高强度材料制成,以提供足够的强度和刚度,以抗拒外部荷载和变形。
此外,还需要适当的制造和安装过程,以确保嵌固端与其他结构组件之间形成良好的连接。
结构嵌固端的设计还需要考虑施工的可行性和成本。
建筑工程中的每个设计决策都需要在技术和经济条件之间取得平衡。
设计师需要权衡不同的设计方案,以找到最佳解决方案。
这可能涉及到使用不同的结构材料或采用不同的施工技术。
除了设计,结构嵌固端的维护和检测也是非常重要的。
定期检查结构嵌固端的状况,并及时修复和维护它们,可以确保建筑物的稳定性和安全性。
这需要结构工程师和建筑业主密切合作,共同确保结构嵌固端的良好工作状态。
总之,结构嵌固端在建筑结构设计中起着重要的作用。
它们的设计需要考虑多个因素,包括地质条件、形状和尺寸、材料选择、施工可行性和成本等。
通过合理的设计和良好的维护,结构嵌固端可以确保建筑物的稳定性和安全性,从而为人们提供一个稳固可靠的居住和工作环境。
嵌固端配筋率
嵌固端配筋率1. 介绍嵌固端配筋率是指在混凝土结构设计中,为了提高构件的承载能力和抗震性能,对嵌固端进行加强处理的一项技术。
嵌固端是指混凝土构件中悬臂部分与支座之间的区域,一般包括梁、柱等结构构件。
通过增加嵌固端的配筋率,可以有效地提高构件的刚度和强度,增加其承载能力和抗震性能。
在结构设计中,合理确定嵌固端配筋率是非常重要的一项工作。
2. 嵌固端配筋设计原则在进行嵌固端配筋设计时,需要遵循以下原则:2.1 安全性原则安全性是结构设计的首要原则。
对于嵌固端配筋率的确定,需要保证构件在正常使用荷载和极限荷载下具有足够的承载能力。
因此,在进行嵌固端配筋设计时,需要根据相关规范和标准确定合适的截面尺寸、钢筋布置及配筋率。
2.2 经济性原则经济性是结构设计的重要原则之一。
在进行嵌固端配筋设计时,需要尽量减少构件的材料消耗和施工成本,同时保证结构的安全性和使用寿命。
因此,在确定嵌固端的配筋率时,需要综合考虑结构的受力性能、材料成本以及施工难易程度等因素。
2.3 极限状态设计原则在进行嵌固端配筋设计时,需要根据结构的极限状态进行设计。
极限状态包括弯曲破坏、剪切破坏、挤压破坏等不同类型的破坏形式。
针对不同类型的破坏形式,需要采取相应的配筋措施以提高结构的抗震性能。
3. 嵌固端配筋率计算方法嵌固端配筋率可以通过以下方法进行计算:3.1 弯曲受力状态下的嵌固端配筋率计算3.1.1 弯矩作用下的配筋率计算当嵌固端处于弯曲受力状态时,可以根据弯矩大小和截面尺寸来确定嵌固端的配筋率。
配筋率的计算公式如下:ρ=A s b⋅ℎ其中,ρ为配筋率,A s为钢筋面积,b为截面宽度,ℎ为截面高度。
3.1.2 剪力作用下的配筋率计算当嵌固端处于剪力受力状态时,可以根据剪力大小和截面尺寸来确定嵌固端的配筋率。
配筋率的计算公式如下:ρ=A s b⋅d其中,ρ为配筋率,A s为钢筋面积,b为截面宽度,d为有效深度。
3.2 挤压受力状态下的嵌固端配筋率计算当嵌固端处于挤压受力状态时,可以根据挤压荷载和截面尺寸来确定嵌固端的配筋率。
结构嵌固端的条件
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。
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高层建筑结构设计中如何选取结构嵌固端的探讨1、引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,如不设地下室但基础埋深较大;没有地下室但其层数或多或少,且基础形式不同等。
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。
2、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。
2.1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(即室外地坪与地下室顶板的高差大于层高的1/3),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,并且满足抗震规范6.1.14的要求(刚度和梁柱受弯承载力要求)(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。
且地下室侧壁离塔楼边不超过3倍地下负一层层高。
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”和刚度比的要求,最关键是做到地震时地上一层的柱底出现塑性铰,相当于强梁弱柱的概念。
严格来说,嵌固端柱底的弯矩应该由地下室顶板梁和地下室柱的柱顶弯矩共同承担,即采用提高地下室顶板梁和地下室柱顶的受弯承载力的方法实现柱底的嵌固条件。
一般情况下均能满足,不满足也要创造条件满足(另一种意见是这种情况对高层建筑来说很难满足,因为高层的柱底弯矩太大,鉴于此,需要把嵌固端下移至基础顶面)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。
3、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。
当该比例接近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<<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。
此时地下室顶板不能形成有效的嵌固,SATWE信息中回填土对地下室的约束刚度比宜《2(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,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。
大底盘与上部各个塔的刚度如何计算规范没要求,SATWE仅给出1号塔与大底盘的刚度比;龚思礼主编的《建筑抗震手册》提出:在计算大底盘多塔结构的地下室楼层的剪切刚度比时,大底盘的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2,每栋塔楼范围内的地下室刚度,与上部塔楼的剪切刚度比不宜小于1.5(高层建筑箱形与筏形基础技术规范96中的5.1.3条: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)。
而上海规程6.1.19的条文说明:大面积地下室而上部塔楼小时,计算地下室相对刚度时,只能考虑塔楼及其周围抗侧力构件的贡献(去2倍层高范围或45度线范围的构件)(为满足刚度比的要求,也可以做减法,即减小上部的刚度,减少上部墙数量,开设结构洞等措施;加法即加大底部墙厚或数量)。
深圳院规定:配筋按多塔模型计算比较符合实际,当群房连接薄弱,塔间净距》3倍塔宽(或3倍群房高)按单塔计算(单塔的范围也可看整体模型的振型位移图来确定或者按照上海高规,单塔带裙房的范围小于2倍地下一层层高)。
周期按单塔算,位移用整体模型。
多塔嵌固端按转换结构设计,高规10.2.20,与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强。
刚度比采用剪切(弯)法及第三种方法。
对于大底盘为地下室的多塔结构,不论顶板是否嵌固,上部结构可以不按多塔结构设计,但地下室应考虑上部多塔的影响。
教材上说:地下室连为整体,地上分为若干独立结构时,地上的各个结构一般不属于高规10.6规定的多塔结构,但地下室顶板应符合作为上部结构的嵌固部位的要求,应符合高规4.5.5的规定。
地下室设计时,应借鉴多塔模型的静力计算方法,考虑上部各个结构的影响。
PS:“塔”的概念:这里的塔是个工程概念,指的是四边都有迎风面且在水平荷载作下可独自变行的建筑体部。
将多个塔建同一个大底盘体部上,叫多塔结构。
(2)多塔结构的定义:对与大底盘多塔结构、巨型框架结构,如果把裙房部分按塔的形式切开计算,则裙房部分误差较大,且各塔的相互影响无法考虑。
因此,程序采用了分块平面内无限刚的假定以减少自由度,且同时考虑塔与塔的相互影响。
对于多塔结构,各刚性楼板的信息程序自动定义。
但其包含区域需由用户定义。
(3)分缝结构:在一个大的建筑体部里,因设伸缩缝、沉降缝、抗震缝,分成了若干小的建筑体部,叫分缝结构。
分缝结构与多塔结构区别是四边中有的边不是迎风面。
(4)对分缝结构各块要分开计算。
分缝结构”的上部结构被缝分成若干个规则的抗侧力结构单元,各单元之间完全分开,有独立的变形,如果忽略基础变形影响,各单元之间相对独立;而“多塔结构”的各塔通过底盘连成整体,各塔之间相互发生影响详见PKPM软件在应用中的问题解析!(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,可取阶15,桩基础可取阶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风心有关。
如两栋建筑物的高度量相同,但其高宽比阶B分别为5,0和2,5,显然风/B值较小者整体稳定性更高,若采用相同的基础形式,则阶B值较大者其基础埋深应更大。
换言之,基础埋深对月/B较大者应偏于严格,而对月/B较小者则可略为放松,不宜作相同处理甚至反其道而行之,否则就违背了基础需一定埋深的原则。
除了高宽比风/6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。
当高层建筑主体结构建至2层楼面时,首层地面自然而然就成为理想的施工场所,或用于堆放材料(袋装水泥、砌块、搭设钢管脚手架等),或用于钢筋加工,甚至作为载重汽车的行驶停放场等,即使是临时荷载,其楼面活载也就有必要取较高值(该活载值仅作用于该层梁板,并不需传给竖向构件的墙柱)。
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。
4、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。