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地下室顶板作为嵌固端相关设计问题
地下室顶板作为嵌固端相关设计问题浅析摘要：地下室顶板能否作为嵌固端，作为嵌固端时有哪些要求，对于高层建筑结构设计有重要的意义。
本文介绍了嵌固端的概念，地下室顶板作为嵌固端的条件以及地下室顶板作为嵌固端时的相关调整。
关键词：地下室顶板嵌固侧向中图分类号： s611文献标识码：a 文章编号：在高层建筑结构设计的过程中，嵌固端是一个重要的概念。
它对结构的内力调整、配筋、构造等都有影响。
正确理解嵌固端的概念，明确地下室顶板作为嵌固端的条件对于工程设计具有重要的意义。
1嵌固端的概念建筑结构设计中所说的嵌固端就是力学概念中的固定端，即不允许构件在此部位有任何位移，包括平面x、y两个方向的位移和围绕此支座的转角。
在地震的时候，所有的嵌固端都是有可能产生塑性铰，发生屈服的部位，因此对于嵌固端规范都有严格的内力调整和构造要求。
在水平力的作用下，高层建筑就像一根大的悬臂杆件，它的嵌固端就更加关系到整个建筑的安全。
这里必须指出的是，嵌固端和回填土的约束其实是两个概念，回填土的约束能力与地下室顶板是否作为高层建筑的嵌固端没有任何联系，嵌固端的选取对于结构的整体水平位移并不会有任何影响，个别设计人员在认为地下室顶板作为高层建筑的嵌固端的前提下，对于pkpm的土层水平抗力系数的比例系数m填成负值，完全限制了地下室的水平位移，这其实是不合适的，目前satwe软件在m填负值的情况下，采用的是充大刚度法，在某些情况下，会导致刚度矩阵奇异，使嵌固端附近楼层的剪力出现异常，必须引起结构设计人员的足够重视。
正确的做法是m值参照《建筑桩基技术规范jgj94-2008》中表5.7.5的灌注桩项来进行取值。
真实的填写回填土约束，才能真实的反应结构的真实受力。
2地下室顶板作为嵌固端的条件《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》对于地下室顶能否作为嵌固端做了明确的规定：《建筑抗震设计规范》第6.1.14条：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，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构；其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度不宜小于c30，应采用双层双向配筋，且每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
地下室高层结构嵌固端判定问题的探讨
地下室高层结构嵌固端判定问题的探讨【摘要】随着我国城市化进程步伐的不断加快，高层建筑数量越来越多，地下室高层设计相关法律法规日趋完善，理论技术也不断提高。
本文主要针对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，为设计人员提供参考建议。
【关键词】地下室结构；嵌固端；影响因素；有效范围0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[1]。
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[2]。
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。
该工程建筑设于地下车库上方，因此，地下一层侧向约束既与回填土高度有关，也与建筑与地下车库位置有关。
现阶段，高层结构设计中所使用的分析软件并不能衡量出填土对地下室侧向变形作用产生的约束力大小，因此，在使用软件分析地下室侧向变形和刚度计算时，还需结合相关工作经验进行审核[3]。
当地下室层数大于1层时，将地上建筑嵌固端设置于地下室顶板，其顶板需满足以下条件：1）地下室顶板刚度应大于等于地上建筑结构剪切刚度2倍；2）地下室顶板与地面距离应小于地下室层高1/3，但在计算地下室顶板剪切刚度时，应忽略地面土层对地下室产生的影响，回填土对地下室剪切刚度造成的影响可计作零；3）地下室顶板刚度和承重能力应满足设计规范，为增加地下室顶板承重能力，应将顶板设为梁结构，顶板厚度应大于180mm，采用双向双层配筋方式，配筋率大于 0.25%，同时，混凝土强度应大于C30；4）地下室顶板梁柱截面设计时应确保实际受弯承载力和大于上下柱端实际承载力之和，保证梁结构抗弯刚度达到设计标准。
PKPM软件应用之高层建筑地下室顶板作为嵌固端的探讨_pdf
根据《 高规》 ５ ３ ７条规 定 ： 第 ．． 高层建 筑结构 计算 中 ， 当地 下 筑上部结构 的嵌 固端 。
嵌 转 实 即所谓 规范要 求 ， 下室的侧 向刚度不应小 于相应塔楼侧 向刚度 的 下刚度 无穷大 ， 固点无平动 、 动 ， 现了完全 的约束 ， 地 而不 ２倍 ， 但实际上地下室的侧 向刚度与塔楼的侧 向刚度是不连续的 ， 的 固结 。强度嵌 固是指柱的塑性铰 出现 在地上一层 的下端 ， 至少很 大部分是 不连续 的， 主要体 现在 以下几 个方面 ： ） 这 １ 地下 是出现在梁柱节点两侧 的梁 上 ， 即强梁 弱柱 ； 实现 的方 法是在第
Ｔ ＡＮＧ Ｋａ －ｅ ｇ ｉｆ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｔｄｓ ｕ ｓｓ ｔ ｅｃ ｎ ｉ ｏ ｓａ ｄ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔｐ ｆｔ ｅｕ ｄ ｒ ｒ ｕ ｄ ｃ ｉ ｎ ｆｔ ｅ ｈ ｇ ｕｌ ｎ Ｓ ｔ ｕｌ － ｎ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｉ ｓ ｅ ｈ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓ ｅ ｓｏ ｈ ｎ ｅｇ ｏ ｎ ｅ ｌ ｇ ｏ ｈ ｉｈ ｂ ｄ ｇ ａ ｈ ｂ ｉ ｉ ｅ ｄ．ａ ｄ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｃ ｉ ｉ ｉｉ ｅ ｄ ｎ ｎ ｅ ｒｓ ｎ ｓ
下室 的顶板上 。然后根据嵌 固层位置调整 计算参数 中的 “ 地下 室 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 的规定 ， 目前软件还没有考虑 。 层数 ” 进行第二次计算 。当地下室侧 向刚度不 足 以使地 下室顶 板 承载力之 和” 作 为上部结构 的嵌 固端时 ， 考虑 回填 土对地下 室 的侧 限作用参 数 参考 文献 ：
关 于 高层 建 筑 地 下 室 顶板 作 为 嵌 固端 的探 讨
汤 凯 峰
地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨
地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨摘要：通常高层建筑均设计有地下室结构，而在选择结构的嵌固部位时要保证其合理性与正确性，因为嵌固位置的选择对结构计算模型的建立、受力状态的符合程度等有着直接的关系。
本文就针对选择地下室作为结构嵌固端常用方法进行简单介绍，并说明利用satwe软件进行结构设计的方法，对嵌固端选择地下室顶板位置时需满足的条件进行分析，以及地下室顶板无法作为嵌固部位时的观点，最后提出确定上部结构嵌固端的楼层侧向刚度比的方法。
关键词：地下室结构；上部结构的嵌固部位1 选择结构嵌固端常用方法1.1 嵌固水平位移法该方法是把地下室与上部结构作为一个整体进行考虑，通常在基础底板处设置嵌固端，然后计算出地下及上部结构各楼层侧向刚度比的大小（不考虑回填土对地下室楼层侧向刚度的贡献），根据计算的楼层侧向刚度比确定上部结构在地下室的嵌固部位，即认为其所对应部位的水平位移要求为零。
利用嵌固水平位移法确定嵌固端，最主要的问题就是计算楼层侧向刚度比。
通常计算楼层侧向刚度的方法包括三种，即剪切刚度、剪弯刚度以及抗震规范中所建议的计算方法。
实际应用过程中三者的具体含义各不相同，计算结果也存在较大差异。
抗震规范提出的计算方法建议设计方案过程中，可以利用剪切刚度比将地下室侧向刚度比估算出来。
而“高规”宣贯培训材料则建议在设计过程中可以直接利用剪切刚度比作为地下室侧向刚度比，或者采用楼层剪力与层间位移的比值。
地下室结构与相邻上部结构楼层侧向刚度比值满足相关规范要求后，即可取地下室及以下各层地下室顶板处的水平位移为零的位置作为水平位移嵌固部位。
1.2 弹簧刚度法利用弹簧刚度法进行计算时，同样是把将部结构与地下室作为一个整体加以考虑，不过其嵌固端通常选在基础底板位置，并将水平弹簧刚度引入每层地下室的楼板处，水平弹簧刚度值的大小体现出地下室受回填土约束作用的高低。
在实际工程中采用弹簧刚度法确定嵌固端，需要将水平弹簧刚度的具体值确定出来，该过程相对比较困难。
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20108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,所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位,确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。
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;设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,本文主要是针对综合管理办公大楼工程的一层地下室不作为嵌固端的确定进行讨论,并由此引伸出若干相关的技术问题。
1工程概况本工程位于深圳宝安沙井的安托山综合管理办公大楼,本文主要是讨论该工程的一层地下室不作为嵌固端的问题,根据使用功能,一层板面高出地面 1.5米,是半地下室,层高限制部分选用无梁楼盖。
下图是安托山酒店的整体效果图和一层总平面图。
图 1安托山酒店效果图图 2酒店一层地下室平面图2结构嵌固端的条件2.1单层地下室建筑单层地下室建筑宜将基础底板作为结构嵌固部位,这样可以充分利用基础的“ 无限刚” 的假定,也为首层楼面的灵活选型创造条件:即使是首层楼面留有大洞口。
或选用无梁楼盖结构,都不会影响结构计算的准确性,本文所引用的工程,计算时地下室外墙按梁输入,回填土对地下室约束相对刚度比为 3,半刚,使程序将结构在基础底板处嵌固。
2.2地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施根据《高规》第5.3.7条规定:建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层侧向刚度的 2倍。
规范要求,地下室的侧向刚度不应小于相应塔楼侧向刚度的 2倍, 但实际上地下室的侧向刚度与塔楼的侧向刚度是不连续的,至少很大部分是不连续的,这主要体现在以下几个方面:a 地下室往往有较厚的侧壁和地下水池、人防墙体等混凝土墙,从而大大增加了地下室的侧向刚度,但这些构件与上部结构是不连续的,分布也是不均匀的。
探讨高层建筑地下室顶板嵌固的设计
探讨高层建筑地下室顶板嵌固的设计摘要：地下室顶板嵌固设计是高层建筑地下室设计不可分割的一部分，在整个设计过程中，需要考虑的问题是嵌固端的选取，这是地下室顶板嵌固设计质量的保证。
在实际设计中，设计人员在选取嵌固端时，经过会出现误差，为了避免这种现象的发展，笔者对其进行有效的探讨，仅此提供借鉴。
关键词：高层建筑；地下室；顶板嵌固；设计嵌固端也就是常见的固定端，其主要的作用就是避免构件发生位移。
通常情况下，高层建筑都会设计地下室，地下室的设计有助于高层建筑整体提高抗震性，并且提高整个高层建筑的倾覆能力，但是在设计高层地下室时，需要对顶板嵌固进行设计，以此来保证地下室构件不会出现位移情况。
一、地下室顶板作为高层建筑上部结构嵌固端的要求依据高层民用建筑防火设计的规定，对高层建筑的结构计算，如果地下室顶板用作上部结构的嵌固端时，地下室楼层的侧向刚度要不小于相邻结构的楼层侧向刚度的两倍。
但在实际的工程建设中，由于地下室侧向刚度和塔楼侧向刚度之间具有不连续性，所以当地下室作为上部结构的嵌固时，通常是有一定的条件的。
地下室顶板作为高程建筑上部结构的嵌固端重点在于加强地下室楼层侧向刚度、加强整体的承载能力，为满足上部结构嵌固端的要求，高层地下室应满足以下要求：地下室顶板的设计要尽量不出现开设大洞的情况，结构上采用现浇梁板，严格控制各项构件的规格，混凝土的强度等级控制在C30以上，楼板的厚度控制在180 mm以上，每层的都要采用双层双向的配筋，配筋率控制在0.25%以上；对地下室的柱截面纵向的钢筋面积的要求，一是满足计算要求，二是与地上一层对应柱每侧的钢筋面积相比，要不小于地上一层钢筋面积的1.1倍，且地下室的剪刀墙的配筋也要比地上一层的配筋多；在对地下室柱底嵌固端的设计时，要提高地下室顶板梁的受弯承载力，增加柱顶承载力。
因地下一层的柱会出现塑性铰所以一定要加强对柱底嵌固的考虑；地下室边柱角柱问题，依据其一面有梁的特点，在提高梁端截面的实际弯矩承载力时可采用的方法有：一是梁截面的增加，二是梁配筋的增加但梁截面不增大，要保证边柱角柱的梁截面要大于柱下端的实际承载力；在实际的结构设计中，加强剪刀墙的结构底部需要取顶板的上二层和墙肢总高的八分之一处的较大值。
关于地下室顶板作为建筑嵌固端的设计探讨
关于地下室顶板作为建筑嵌固端的设计探讨带地下室的建筑，从经济角度和实际情况出发宜将上部结构的嵌固部位设在地下室顶板。
本文对地下一层嵌固的设计做了一定的分析。
标签：地下室顶板；嵌固；PKPM軟件所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位，确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现，满足设计的要求。
嵌固端的正确选取是建筑结构结算模型中的一个重要假定，对结构计算结果的真实性和准确性有很大的影响。
1 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位需要满足的条件1.相关范围内地下室顶板应采用现浇梁板结构，且应避免留有大孔洞。
相关范围外宜采用现浇梁板结构。
楼面框架梁应有足够的抗弯刚度。
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。
“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；侧向刚度比是剪切刚度比。
2.地下室顶板与室外地坪的高差不能太大，一般宜小于嵌固层层高的1/3。
2 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位应符合下列规定1.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%。
2.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；3.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。
3 地下室顶板是否作为上部结构嵌固部位在实际工程中应用PKPM结构程序计算的运用要点如图一所示为某二手车市场分区示意图，该工程地上四层商铺，地下一层车库，层高均为4米，地上部分设缝脱开共分为十个单体区，首层内院结构标高比其他单体标高低0.8米。
探讨高层建筑地下室顶板嵌固的设计
要： 社会经济飞速发展 ， 人 们的生活水平不断提 高， 建 筑业在 不断的进 步与发展 ， 高层建筑也越 来越多， 人们对建筑的要求也在不断的增
多。在高层建筑中， － ￣－ ＇ Ｆ 室顶板作 为嵌 固端 ， 在实际工程中对嵌固端的设计计算会存在一定的误 差。 该文针对高程建筑地下室顶板的嵌 固设计进
行 一 定的 分 析， 研 究 和 嵌 固端 相关 的技 术 问题 ， 确 保 其 嵌 固端 的 正 确 选 取 ， 保 证 高层 建 筑 结 构 设 计的 真 实性 与准确 性
关键词 ： 高层建筑 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ７
地下室 顶板嵌 固设计 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ —０ ９ ８ ｘ （ ２ ０ ｌ ４ ） Ｏ ６ （ ｃ ） 一０ ０ ５ ４ —０ ２ 影响， 地 下 室缺 乏足 够 的 约 束 ， 就 会 出 现 水 平的位移 ， 在 对 嵌 固端 的 选 取 是 要 以 地 下 室的 顶 板作为 嵌 固端 。
分的 重要 。
１ 地 下 室 顶 板 作 为高 层 建 筑 上部 结 构 嵌 固端 的要 求
依 据高 层民 用建 筑 防火 设 计 的规 定， 对 高 层 建 筑 的结 构 计 算 ， 如 果 地 下 室 顶 板 用 作上部 结 构 的嵌 固端 时， 地下 室 楼 层的 侧 向 刚 度 要 不 小于 相 邻 结 构 的 楼 层侧 向刚 度 的 两倍。 但 在 实 际 的 工程 建 设 中 ， 由于 地 下 室 侧 向 刚度 和 塔 楼 侧 向刚 度 之 间具 有 不连 续 性， 所 以 当地 下 室作 为上 部 结 构 的 嵌 固时 ， 通常 是有 一定 的 条 件 的。 地 下室 顶 板作 为 高 程 建 筑 上 部 结 构 的 嵌 固端 重 点在 于加 强 地 下 室楼 层 侧 向刚 度、 加 强整 体 的 承 载 能 力， 为满 足 上 部 结 构嵌 固端 的要 求 ， 高 层地下 室 应满 足 以下 要 求 ： （ １ ） 地 下 室 顶 板 的 设 计 要 尽 量 不 出现 开设大 洞的情况 ， 结 构上采 用现浇梁 板， 严格控 制各项构件 的规格 ， 混 凝 土 的 强 度 等级 控制在 ｃ ３ ｏ 以上 ， 楼 板 的 厚 度 控 制 在 １ ８ ０ ｍｍ以 上 ， 每 层的 都 要 采用 双 层双 向的 配筋， 配 筋率 控 制 在０ ． ２ ５ ％以 上 。 （ ２ ） 对 地下 室 的 柱 截 面纵 向的 钢 筋 面 积 的要求， 一 是 满 足 计算 要 求 ， 二是 与地 上 一 层对应柱 每侧的钢 筋面积 相比， 要 不 小 于 地上一层钢筋面积的 １ ． １ 倍， 且 地 下 室 的 剪 刀墙 的 配 筋 也要 比 地 上一 层的 配 筋 多。 （ ３ ） 在 对 地 下室 柱 底 嵌 固端 的设 计 时 ， 要提 高地下室顶板 梁的受弯承 载力， 增 加 柱 顶 承 载 力。 因地 下一 层的 柱 会出现 塑性 铰 所 以一定 要加 强 对 柱 底嵌 固的 考虑 。 （ ４ ） 地下室边柱 角柱问题， 依 据 其 一 面 有梁 的特点， 在 提 高 梁 端 截 面 的 实 际 弯 矩 承 载 力时 可 采用 的 方法 有 ： 一 是 梁 截 面 的增 加， 二 是 梁 配 筋 的 增加 但 粱 截 面 不 增 大 ， 要 保 证 边 柱 角 柱 的梁 截 面 要大 干柱 下 端 的 实
高层建筑地下室顶板嵌固的设计探讨
高层建筑地下室顶板嵌固的设计探讨摘要：高层建筑具有节省空间以及地理区域的巨大优点，受到越来越多的关注，但是在高层建筑工程建设中，高层建筑上部分承载了比较大的负荷，地基埋置深度也比较深。
高层建筑尤其是抗震设防的高层建筑，为了减轻地震灾害的破坏程度、提高地基承载力和结构抗倾覆能力，通常都设地下室。
有地下室的高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定地下室顶板是否作为结构嵌固端，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。
本文首先说明了不同类型地下室嵌固端的选取位置，得出顶板最适宜作为嵌固端，然后详细分析了顶板作为嵌固端应满足的条件，最后对地下室顶板作为嵌固端设计中的相关问题进行了阐述。
关键词：高层建筑；地下室顶板；嵌固端；抗震abstract: with the high-rise building to save space and the geographical area of the great advantages, has been paid more attention to, but in high-rise building engineering construction in high-rise building, the part of the carrying a big load, foundation embedment depth is deep. high-rise buildings especially seismic fortification of high-rise buildings, in order to reduce the earthquake damage, improve the bearing capacity of the foundation and structureresistance to capsizing, usually set the basement. basement in high-rise building structure calculation before must first determine whether the basement roof as structure build-in end, correctly selecting the structure build-in end, high-rise building structure calculation model is one of the important assumption, it is not only related to the structure of the accuracy of the internal force distribution of some components, but also affects the authenticity of the lateral structure produce.this paper first illustrates the different types of basement build-in end position selection, it is concluded that the most suitable roof as a build-in end, and detailed analysis of the roof as a build-in end shall meet the conditions, the basement roof as a build-in end design of the related problem is discussed.keywords: high-rise buildings; the basement roof; build-in end; seismic中图分类号：[tu208.3]文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）针对不同类型的地下室嵌固应选取的位置高层建筑结构分析计算时必须对结构进行力学上的简化处理，其中重要的简化处理（也即计算假定）就是结构嵌固端的设定，此设定既要反映结构的受力性能又要适应所选用的计算分析软件的力学模型。
建筑地下室顶板嵌固的设计方法
建筑地下室顶板嵌固的设计方法摘要：目前，随着高层建筑工程项目的不断增多，在设计过程中选择安全稳定的嵌固部位时，由于嵌固部位直接影响着建筑结构的受力，因此要一定要确保所选嵌固位置可以满足结构的稳定性与安全性要求。
基于此，现对建筑地下室顶板嵌固的设计方法进行了探讨。
关键词：建筑；地下室；顶板嵌固；设计方法在整个建筑结构设计工作中，嵌固端也就是固定端，主要是保证结构部件固定端部偏移。
当建造高层建筑时，为了防震减震通常情况下会建造地下室，地下室还有提高地基承载力、加强结构设计的倾覆力等作用。
对于高层建筑进行计算是，务必正确选择建筑结构中的固定端，这直接影响结构部件中的承载力的分配、结构中侧应力的大小、结构布局的合理性。
一般在高层建筑设计中，应用地下室顶板作为建筑结构的固定端是非常普遍的，因此合理选择地下室的固定端是非常有必要的。
1 地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件将地下室顶板用作上部分结构嵌固端务必要做到以下几点：（1）地下室顶板的高度和室外地坪高度一致，通常情况下大于其地下一层层高的1/3；（2）地下室柱子的截面保证为纵向钢筋面积，不仅只是单一的满足与计算需求，还要保证地上那层对应的柱子侧纵向钢筋面积保持在1.1倍以上（地下室柱子所多处的纵向钢筋不能往上延伸，而是要固定与地下室顶板的框架之中），地下室剪力墙的配筋数量要多于地上一层剪力墙的配筋数量。
（3）地下室顶板不能设计一个大洞，而是要采用现浇板结构，现浇板的厚度要大于180mm，混泥土强度等级要大于c30，这种形式要使用双层双向配筋，每层的配筋率要大于0.25%。
（4）结构边柱和角柱之间只有一个梁，为此要多加一个梁截面，或者只是增加一个配筋梁。
这样以来就能实现梁端界面弯矩承载力大于柱下端的承载力，（5）由于地下一层的下端柱面会出现塑性铰，并不是梁的节点两侧出现塑性铰。
一般情况下是提升地下室顶板梁的承载能力以及提升地下室柱顶承载力来进行柱底的嵌固。
地下室顶板作高层建筑嵌固端的相关问题分析及解决措施
地下室顶板作高层建筑嵌固端的相关问题分析及解决措施摘要：随着我国建筑业的不断发展，高层建筑在城市建设中也较为普遍，从而导致人口密度的增加，业内已把地下室的有效利用作为一种建筑设计的基础功能，在结构设计中，上部结构嵌固层的选择关系到项目造价、安全稳定性以及结构计算的真实性，本篇文章首先介绍了高层建筑嵌固端相关问题，接着论述了高层结构设计中嵌固端的控制参数和具体应用和需要注意的问题，并针对这些问题提出了一些建议。
关键词：高层建筑；嵌固端；地下室顶板；解决措施高层建筑在结构建模阶段，就应考虑并指定嵌固端位置，在对其进行结构分析。
目前较多的做法是将地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，这常常面临着各种实际情况需要分析，如地下室顶板开洞较大，削弱了其顶板的刚度；基础形式的不同；整体结构刚度在设计和计算的局限性等。
结构嵌固端的确定对结构计算结果的真实性、准确性都有很大的影响，正确选取结构嵌固端并对其在结构配筋构造方面给予一定保障措施，是结构设计中的一个重要环节，须引起足够重视。
1地下室顶板开洞对高层结构嵌固端的影响高层建筑地下室结构与基础相连，是建筑上层结构的根部，地下室结构可以为高层建筑提供合理、安全和可靠的嵌固部位，在建筑竖向荷载传递过程中起着桥梁性的作用，将地基与上层建筑能够很好地连接在一起，形成一个整体结构，从而降低高层建筑整体的重心，增强高层建筑的抗倾覆能力，同时增加上层建筑整体的稳定性。
地下室作为高层建筑最底层的结构，为满足建筑功能需求，需要在顶板上进行开洞来满足设计的需要，达到建筑物所需要的特定功能。
但地下室顶板开洞将会降低整体结构的刚性，使其抗变形能力减弱，对上部结构的嵌固作用造成一定的影响。
建筑结构在受到外部载荷作用时，地下室顶板开洞尺寸越大，其建筑的结构质量分布将会受到影响，最终将会影响结构整体稳定性。
地下室顶板在洞口的形状、数量、布置方式等将对上部结构的嵌固作用产生影响。
洞口的数量太多使得地下室顶板出现应力集中现象，导致其变形量加大，这将影响整体建筑的稳定性，使得抗倾覆能力削弱，使建筑发生坍塌的风险加大。
大开洞地下室顶板作为高层嵌固端的影响分析
高层边与洞 口边距 离＝ ４ ０ ． ２ ７ ｍ 要求 的变形 限值 。计算结果表明 ， 结构周期及位移符合规范要求 ， 剪重 比 ４ ｏ ＃ 地下二层 ， ４ １ ＃ 楼地下一层 ， 地上均为１ ６ 层框架剪力墙结构 ， 两栋楼 合理， 构件截面取值及结构体系选择恰 当。
地上部分为南北对称关系。 建筑高度５ ４ ． ６ ０ ｍ 。 一二层层高４ ． ５ ０ ｍ， ３ ～１ ６ 层层 高３ ． １ ５ ｍ。地上部分 两栋楼之间有两层裙房 ，主楼 与裙楼之间地上部分设
路， 南 至联航路 ， 西至规划蒲顺路 ， 北 至规划恒凯路 。项 目总建筑面积约
１ ８ ． ８ 万 。其 中地下建筑 面积５ ． ６ 万 ， 地 上建筑面积ｌ ３ ． ２ 万 。项 目包括１ 办公楼 ， （ ３ ９ ＃～４ １ ＃ 楼） 以及 １ 栋４ 层独立会所 。
个整体大地下室和地下室之上的３ ８ 栋３～５ 层 （ １ 样 ～ ３ ８ ＃ 楼） ， ３ 栋１ ６ 层的商业 规则平面 ， 但均 小于１ ． ４ ， 满足 “ 上海抗震规程 ” ３ ． ４ ． ３ 条“ 不应大 于该 楼层平
２ 地下 室顶 板开洞 情况
６ ． ６ ％
ห้องสมุดไป่ตู้
相邻三层侧 向刚度平均值的８ ０ ％， 满足“ 上海抗震规程” 第３ ４ ． ２ 条侧 向刚度 整体地 下车库顶板有６ 个 下沉式庭院 ，造成地 下室顶板顶板 开洞率 规则性要求 ； 楼板有效宽度 ： ｘ向（ ２ １ ４ ． ３ — ５ ８ ． ６ ） ／ ２ １ ４ ． ３ ＝ ７ ３ ％；
板作 为上部结 构的嵌 固部位 时，应能将上部结构的地震 剪力传 递到全部 人 工 波选 用 上海 波 地下室。也就是说 ， 当地下室顶板开洞后 ， 上部结构的水 平力 能通过未开 Ｓ Ｈ０ ９ — １ 、 Ｓ Ｈ ０ ９ — ３ ， 地 洞部分的地下室顶板有效地传至地下室 的其他抗侧构件上 ，则可以作为 震 波 图 详 见 图 １ ， 各
非全埋地下室顶板作为结构嵌固部位的探讨
山 西建筑SHANXI ARCHITECTURE第47卷第4期・46・2 0 2 1年3月Vol. 07 Ne. 5Mar. 2021文章编号:1049-5825（ 2020）06-0047-03非全埋地下室顶板作为结构嵌固部位的探讨唐宗鹏（中船第九设计研究院工程有限公司重庆分院，重庆401120）摘 要:通过对带全埋地下室、带三面填土地下室、仅包含地下室顶板以上楼层三种结构模型进行多遇地震、罕遇地震作用下的计算与分析,探讨了非全埋地下室作为上部结构的嵌固部位的必要性、可能性。
最后得出结论:对非全埋地下室采取结构布置方面和承载力设计方面的措施，并进行不同地震水准下的结构计算分析和比较，是可以将其地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。
关键词：嵌固，非全埋,地下室，三面填土中图分类号:TU818 文献标识码：A0引言结构设计中常常需要确定上部结构的嵌固部位。
嵌固 部位确定后，结构单元的划分就可以只在嵌固部位标高上面的结构平面范围进行，上部结构的计算也可以取嵌固部 位标高以上的结构进行，这给地面上多个塔楼共用一个地 下室的建筑结构设计带来许多便利，结构体系更清晰，结构造价也更经济。
1问题背景对于带地下室的结构，合理确定上部结构的嵌固部位, 是确定结构体系，保证结构计算模型的准确，合理评估结构 抗震性能,降低工程造价的一个重要条件。
抗震规范明确了地下室顶板作为上部结构嵌固部位的条件，一是要求结构地上1层的侧向刚度，不宜大 于相关范围地下1层侧向刚度的0.3倍；二是要求地下 室应为完整的地下室⑴。
山地建筑场地标高变化较大， 常常遇到地下室某些方向不能全埋（即非完整）。
这种地下室顶板能否作为上部结构的嵌固部位，规范并没有明确的规定。
这给山地建筑结构设计人员带来很多的 困扰。
国内近几年也出现了关于这方面的研究。
张诚江、肖常安两位作者在《带非全埋地下室的高层建筑嵌 固端的选取研究》一文中，采用M 法模拟回填土对地下 室的约束作用,对模型进行了弹塑性分析,研究得出：一 面开敞的非全面地下室嵌固端可以选在地下室顶板处，并在一定范围内增大连梁及框架梁刚度与增加底层竖 向构件配筋的方法来延迟地下1层塑性铰出现的时 间2 ;高层建筑结构嵌固端的选取是高层结构计算分析中的一个重要环节，选取的结果直接影响结构模型分析 的准确性以及结构的安全性⑶。
地下室顶板作为上部结构嵌固作用的探讨
０ ． 引 言
作 用 的重 要影 响 因素 之一 ，笔者从 地 下室 顶 板厚 度 和顶 板 开 洞率 两 个 角度 ， 对 建 筑上 部结 构嵌 固作用 。
不同板 厚 基本 周 期误 差率 变 化 曲线 如 图 １ （ ａ ） 所示 ， 顶 板 厚 度与 模 型结 构
分 离 模 型和 整 体模 型 两 种 结构 的不 同 板厚 顶 点 位 移 误 差率 关 系 曲 线 如 图１ （ ｂ） 所示。 顶板 厚度 与顶 点 位移 误差 率 成反 比关系 ， 顶板 厚 度越 大 ， 顶 点 位 移误 差率 越 小 ， 然而， 两种 模 型结 构 的基 本误 差 率减 小 幅度 并 不 太 明 ， 南此
６ ６ ０ ０ 毫米 ， 层 高为 ３ ２ ０ ０ 毫米 ， 框 架柱 截 面 为 ７ ０ ０ 毫米ｘ ７ ０ ０ 毫米 ， 框 架 梁截 面为
分离 模 型和 整体 模 型两 种 结构 的不 同板 厚 顶点 位 移误 差 率 见表２ 。
表 ２不 同板厚 顶 点位 移误 差 率
顶 板 厚度 （ ｍ）
不 同板 厚层 弯矩 误 差率 如表 ４ 所示 。 表 ３ 不 同板 厚层 间 剪 力误 差率
顶板 厚 度 （ ｍ ｍ ）
５ ０
分离 模型 和整体模 型两种结 构 的不 同顶板 厚度 的基本周 期误差 率见表 １ 。
表 １不 同板 厚 基 本周 期误 差 率
顶 板 厚度 （ ｍ ｍ ）
２ ． ２两种 结构 的 变形 特性 对 比分析
１ ． 下 室顶 板模 型
首 先 ，建 立 以地下 室 顶板 厚 度和 开洞 率 为变 量 的高 层 框 剪结 构模 型 ， 具 体如 下 ： 开 间３ ３ ０ ０ 毫米 ， 进深３ ３ ０ ０ 毫米， 上部为１ ８ 层， 柱网为５ ｘ ５ 跨， 跨 度 为
地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨
地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨摘要：通常高层建筑均设计有地下室结构，而在选择结构的嵌固部位时要保证其合理性与正确性，因为嵌固位置的选择对结构计算模型的建立、受力状态的符合程度等有着直接的关系。
本文就针对选择地下室作为结构嵌固端常用方法进行简单介绍，并说明利用satwe软件进行结构设计的方法，对嵌固端选择地下室顶板位置时需满足的条件进行分析，以及地下室顶板无法作为嵌固部位时的观点，最后提出确定上部结构嵌固端的楼层侧向刚度比的方法。
关键词：地下室结构；上部结构的嵌固部位1 选择结构嵌固端常用方法1.1 嵌固水平位移法该方法是把地下室与上部结构作为一个整体进行考虑，通常在基础底板处设置嵌固端，然后计算出地下及上部结构各楼层侧向刚度比的大小（不考虑回填土对地下室楼层侧向刚度的贡献），根据计算的楼层侧向刚度比确定上部结构在地下室的嵌固部位，即认为其所对应部位的水平位移要求为零。
利用嵌固水平位移法确定嵌固端，最主要的问题就是计算楼层侧向刚度比。
通常计算楼层侧向刚度的方法包括三种，即剪切刚度、剪弯刚度以及抗震规范中所建议的计算方法。
实际应用过程中三者的具体含义各不相同，计算结果也存在较大差异。
抗震规范提出的计算方法建议设计方案过程中，可以利用剪切刚度比将地下室侧向刚度比估算出来。
而“高规”宣贯培训材料则建议在设计过程中可以直接利用剪切刚度比作为地下室侧向刚度比，或者采用楼层剪力与层间位移的比值。
地下室结构与相邻上部结构楼层侧向刚度比值满足相关规范要求后，即可取地下室及以下各层地下室顶板处的水平位移为零的位置作为水平位移嵌固部位。
1.2 弹簧刚度法利用弹簧刚度法进行计算时，同样是把将部结构与地下室作为一个整体加以考虑，不过其嵌固端通常选在基础底板位置，并将水平弹簧刚度引入每层地下室的楼板处，水平弹簧刚度值的大小体现出地下室受回填土约束作用的高低。
在实际工程中采用弹簧刚度法确定嵌固端，需要将水平弹簧刚度的具体值确定出来，该过程相对比较困难。
浅谈结构设计——关于结构嵌固端
浅谈结构设计——关于结构嵌固端在一个结构技术交流群里,提出了如下问题：当地下室顶板无法作为设计嵌固端,嵌固端下移,顶板和B1分别作为嵌固端包络设计.如何操作？这个问题的背景是：虽然顶板无法完全满足嵌固条件,但事实还是具有一定的嵌固作用,应该考虑嵌固作用对结构的影响,这就是包络设计的原因.记得以前,超限会上,也有专家提过这一点.两种办法分别如下:1)包络设计的两个模型,如果顶板嵌固,要删掉全部地下室,按顶板嵌固,进行上部结构配筋设计；然后B1层嵌固,模型保留一层地下室,B1楼板作为计算嵌固端,再设计上部结构,最后两个模型包络配筋.2）两个模型均带全部地下室,计算嵌固端永远在基础底板.比如共有3层地下室,取B3楼板作为计算嵌固.然后将顶板和B1分别设置为设计嵌固端(通过设置嵌固端所在层号),然后进行包络配筋.（注意：采用第二种方法,要同时修改地下室层数和设计嵌固端对应层号,同时改变m值高度范围.）刘孝国等人写过一篇文章,曾提到：“不带地下室的结构,地震作用下结构塑性铰一般出现在结构最底部；对于带地下室的结构,由于地下室土体的约束作用,导致地下室顶板下层产生刚度突变,地震作用下可能使高层建筑的塑性铰由基础顶转移到地下室顶板以上.”为了保证塑性铰出现在地下室顶板,规范对地下室刚度和承载力提出了一定的加强措施.从这点来说,对半嵌固位置加强,是有必要的,目的是为了保证塑性铰确实出现在预估的位置.与此相关的一个相似问题是,“对带地下室的高层建筑,假如嵌固端选在地下室顶板,上部结构配筋时,是否需要按带地下室与不带地下室两个模型进行包络配筋？”针对此问题,上篇文章给出的解答是,“当地下室顶板为上部结构的嵌固部位时,应按取消掉地下室进行上部结构的内力分析、配筋设计及规范相关控制指标的判定.地下室部分不进行地震作用的分析,上部结构计算的剪力即基底剪力通过地下室的顶板直接传递给地下室,在地下土体约束作用下,上部地震作用仅仅传给地下一层,不再向下传递.诸如,刚度比、刚重比、剪重比、周期比、位移比及层间位移角指标,也应该是在取消掉地下室的模型上计算得到的,并与规范限值进行比较.”仅按上部结构来配筋的做法,不少人可能觉得不放心,因为毕竟带地下室的模型才更“真实”,一些工程师倾向于按包络配筋.让我们思考这样一个问题,“带地下室的模型,柱底、墙底约束其实是更弱的,因为少了转动约束,所以底部弯矩应该更小,配筋也应该更小（如果是按计算配筋控制的话）,如果采用嵌固模型,相当于人为放大了配筋,岂不是不利于塑性铰出现在柱底？”然后,我们再来说回“真实”.如果带地下室的模型更真实,那为何指标分析又采用不带地下室的模型呢？中震及大震分析,通常又采用不带地下室的模型呢？楼板和梁为何不在模型中通过偏移做到顶平呢？还有,计算倾覆弯矩的时候,采用轴力方式和抗规方式,究竟哪个更真实？我们整个规范体系都是建立在一些假定条件基础之上的,过度“真实”是否有意义,是否能与规范要求匹配？与其追求“真实”,不如考究现实条件与计算假定是否在可接受的误差范围之内,说到底,这才是工程师的价值.有些项目,嵌固端做在基础顶,结构计算时,很自然地按简单嵌固模型来计算.但对应地,是不是应该保证基础顶满足嵌固条件呢？恐怕有些工程师就疏忽了这一点,忘记了复核.福建省住房和城乡建设厅文件出了一个《福建省建筑结构设计若干规定》,其中提到,“采用预应力混凝土管桩或空心方桩基础,当地梁线刚度不能达到底层结构柱线刚度2倍以上时,不应采用单柱单桩和单柱梁桩”.这个规定,就是为了保证柱底的嵌固假定,当然,是否需要这么严格,值得讨论.嵌固端是结构设计很重要的一个边界条件,这是应该做实的地方.但是否要做得绝对“刚”呢？也未必,其中的辩证关系,可参考之前写过的一篇文章《说说结构设计中的“相对性”》.对应地,有些地方,是应该做虚的,比如预设塑性铰的地方.遗憾的是,更多时候,我们是按照规范来设计,很多工程师（包括本人）对结构性能掌握得比较浅,容易误用规范,盲目加大.我记得有一次超限审查,有位专家提问说,“这个结构在Y向没有连梁,你们的耗能机制如何实现？大震作用下,耗能构件耗散了多少能量？”结构设计本身是要在不确定性中寻求一个确定性,荷载是怎样的？我们不是完全搞得清楚,但我们要搞清楚,地震来了,哪些构件需要它们先破坏,做出点牺牲.整个结构破坏是否能按照我们预想的方式出现？结构不怕破坏,怕的是始料不及,出乎意外地破坏.林同炎大师设计的美洲银行就是这方面的一个经典案例,完美地利用连梁损坏拯救了整个大楼.结构设计,是一门讲究虚实的艺术,该虚的地方虚,该实的地方才能实,盲目地追求高冗余度,将所有的地方都做实,即如《孙子兵法》所言,“无所不备,则无所不寡”.以上仅为个人观点,欢迎讨论.。
地下室嵌固端的理解
地下室嵌固端的理解在有地下室的结构设计时，地下室的顶板是否做为上部结构的嵌固是很重要的。
这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小，而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑。
如底框等结构型式。
结合论坛上的讨论和自己的认识，我提出以下几点，请同行们一同讨论。
1、对地下室埋置深度较浅时，是否做为嵌固。
在常规概念中，地下室的顶板应与室外地坪基本平，高差多在600以下。
但有些地下室为半地下室，有时露出地面的部分多于埋置于土中的部分，当这种情况下是否能做为嵌固，其比例应控制在多少为宜？2、当地下室顶板的标高不一致时，是否做为嵌固。
在多数结构中，板面的高差一般不大，即便时有较大高差时，也仅时地下室顶板中的一小部分。
那么当高差大于多少时，不应当认为是在同一平面内，当其面积超过整层面积的多少比例时不能做为嵌固？以上两种情况，我想只要是视做嵌固的，其地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求，这一点是肯定的。
但这只是个概念性的问题，对度的衡量应该如何把握呢，请各位说说看法。
我的几点思考，请同行们一同讨论。
1 嵌固的概念，这里我们所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固；力学嵌固--完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。
强度嵌固--柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱.实现的方法1)增大梁的抗弯能力;(2)增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求.2 对于第一个问题,地下室埋置深度较浅时的情况一般出现在多层建筑,这时的地下室周边一般不会有伸到地下室顶的钢砼墙,规范要求的2倍刚度很难满足,嵌固点不会取在地下室顶.3 对于第二个问题,基于1的理解,只要楼板是连续的,在满足规范的各项要求的前提下,是可以认为是嵌固点的.但有2点应注意:一是保证剪力的传递;二是注意错平处梁的受扭问题.对于梁受扭的问题,如果可以考虑错平处只传递平行于建筑外边线的剪力(横向外墙错平处只考虑传递横向剪力,纵向外墙错平处只考虑传递纵向剪力),则此问题不存在.4 同意"地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求"的观点,只是要如何加强?愿听各位高见主体结构计算模型的底部嵌固部位，理论上应能限制构件在两个水平方向的平动位移和绕竖轴的转角位移，并将上部结构的剪力全部传送给地下室结构。
地下室嵌固端的理解
在有地下室的结构设计时，地下室的顶板是否做为上部结构的嵌固是很重要的。
这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小，而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑。
如底框等结构型式。
结合论坛上的讨论和自己的认识，我提出以下几点，请同行们一同讨论。
1、对地下室埋臵深度较浅时，是否做为嵌固。
在常规概念中，地下室的顶板应与室外地坪基本平，高差多在600以下。
但有些地下室为半地下室，有时露出地面的部分多于埋臵于土中的部分，当这种情况下是否能做为嵌固，其比例应控制在多少为宜？2、当地下室顶板的标高不一致时，是否做为嵌固。
在多数结构中，板面的高差一般不大，即便时有较大高差时，也仅时地下室顶板中的一小部分。
那么当高差大于多少时，不应当认为是在同一平面内，当其面积超过整层面积的多少比例时不能做为嵌固？以上两种情况，我想只要是视做嵌固的，其地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求，这一点是肯定的。
但这只是个概念性的问题，对度的衡量应该如何把握呢，请各位说说看法。
我的几点思考，请同行们一同讨论。
1 嵌固的概念，这里我们所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固；力学嵌固--完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。
强度嵌固--柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2)增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求.2 对于第一个问题,地下室埋臵深度较浅时的情况一般出现在多层建筑,这时的地下室周边一般不会有伸到地下室顶的钢砼墙,规范要求的2倍刚度很难满足,嵌固点不会取在地下室顶.3 对于第二个问题,基于1的理解,只要楼板是连续的,在满足规范的各项要求的前提下,是可以认为是嵌固点的.但有2点应注意:一是保证剪力的传递;二是注意错平处梁的受扭问题.对于梁受扭的问题,如果可以考虑错平处只传递平行于建筑外边线的剪力(横向外墙错平处只考虑传递横向剪力,纵向外墙错平处只考虑传递纵向剪力),则此问题不存在.4 同意"地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求"的观点,只是要如何加强?愿听各位高见主体结构计算模型的底部嵌固部位，理论上应能限制构件在两个水平方向的平动位移和绕竖轴的转角位移，并将上部结构的剪力全部传送给地下室结构。
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。
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20108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,所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位,确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。
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;设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,本文主要是针对综合管理办公大楼工程的一层地下室不作为嵌固端的确定进行讨论,并由此引伸出若干相关的技术问题。
1工程概况本工程位于深圳宝安沙井的安托山综合管理办公大楼,本文主要是讨论该工程的一层地下室不作为嵌固端的问题,根据使用功能,一层板面高出地面 1.5米,是半地下室,层高限制部分选用无梁楼盖。
下图是安托山酒店的整体效果图和一层总平面图。
图 1安托山酒店效果图图 2酒店一层地下室平面图2结构嵌固端的条件2.1单层地下室建筑单层地下室建筑宜将基础底板作为结构嵌固部位,这样可以充分利用基础的“ 无限刚” 的假定,也为首层楼面的灵活选型创造条件:即使是首层楼面留有大洞口。
或选用无梁楼盖结构,都不会影响结构计算的准确性,本文所引用的工程,计算时地下室外墙按梁输入,回填土对地下室约束相对刚度比为 3,半刚,使程序将结构在基础底板处嵌固。
2.2地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施根据《高规》第5.3.7条规定:建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层侧向刚度的 2倍。
规范要求,地下室的侧向刚度不应小于相应塔楼侧向刚度的 2倍, 但实际上地下室的侧向刚度与塔楼的侧向刚度是不连续的,至少很大部分是不连续的,这主要体现在以下几个方面:a 地下室往往有较厚的侧壁和地下水池、人防墙体等混凝土墙,从而大大增加了地下室的侧向刚度,但这些构件与上部结构是不连续的,分布也是不均匀的。
当然如果地下室与基础设计成箱形基础时,刚度的均匀性要好得多; b 地下室往往比塔楼平面大,抗侧力构件数量增多。
因此,地下室作为上部结构的嵌固往往是有条件的或者说是一种弹性的。
这个条件就是地下室与上部结构之间必须有良好的侧向力传递。
基于这个条件,地下室的嵌固作用就与带转换层的结构非常类似了。
1 楼板的作用,如加厚板厚,加大楼板混凝土强度等级,以及加大楼板的配筋率。
理论上嵌固端应能限制构件在两个水平方向的平动位移和绕竖轴的转角位移,并将上部结构的剪力全部传送给地下室结构。
2 结构竖向构件的连续性,上部的框架柱、抗震墙都尽量能落在地下室,在有必要的情况下能尽量的加强;因此,最重要的是加强作为主体结构嵌固部位地下室楼层的侧向刚度和整体承载能力。
为了保证地下室顶板作为上部结构嵌固部位须满足以下要求:1 地下室顶板标高与室外地坪高差不能太大,一般应不小于地下一层层高的 1/3。
2 地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,除满足计算要求以外,不应小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的 1.1倍 (地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸,应锚固于地下室顶板的框架梁内 ,地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。
3 地下室顶板应避免开设大洞,并应采用现浇梁板结构,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,且每层每个方向的配筋率不宜小于 0.25%。
4 对于边柱及角柱,由于只有一面有梁,为满足该梁端截面实际弯矩承载力不易小于柱下端实际承载力的要求,可采用增加梁截面,或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。
5 考虑柱在地下一层的下端柱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承载力且增大地下室柱顶的承载力的方法来考虑柱底的嵌固。
6 《抗规》 6.1.14条规定位于地下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。
这就要求在计算时,本层框架梁不能调幅。
本文所引用的工程,因未将嵌固端设在地下室顶板,从而本工程设计避开了这些条款,使设计变得简单易操作,而且经济。
3与嵌固端相关的话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。
3.1单层地下室当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关于地下室顶板作为嵌固端的探讨林建斌(深圳市中建西南院设计顾问有限公司,广东深圳 518000[摘要 ]本文主要是探讨了建筑的地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施,还有嵌固端的正确选取是建筑结构结算模型中的一个重要假定,对结构计算结果的真实性和准确性有很大的影响,因此正确选取结构嵌固端并对其在结构设计上采取必要措施。
并探讨了与嵌固端相关的技术性问题。
[关键词 ]嵌固端;建筑;地下室顶板188TECHNOLOGY TREND(上接第 180页进度、投资控制作用。
要求监理单位做好工程进度款审核,避免投资失控。
3 从技术措施上展开工程造价的有效控制。
在对主要施工技术方案做好论证的基础上,广泛应用新材料、新工艺、新办法等,在技术上实施项目投资的有效控制。
技术措施是实施项目投资的必要保证。
据统计,材料费一般占直接工程费的70%左右。
同时,直接费的高低影响到间接费的高低,因此,选用新工艺、新材料是提高劳动生产率和缩短工期的有力保证。
4 从经济措施上展开工程造价的有效控制。
鼓励施工单位、监理单位在施工中提出合理化建议,对于合理化建议产生的经济效益及社会效益予以适当奖励。
加强对施工单位的安全文明施工费、临时设施费、施工措施费的监管,要求施工单位必须按合同金额足额投入使用,否则将予以扣除。
对大宗材料或大型设备可以采用甲供方式,以降低成本。
5竣工决算阶段的造价控制竣工决算阶段是整个工程造价控制中非常重要的一环,及时办理完竣工移交及竣工决算手续是代建单位管理能力的重要表现。
代建单位应督促施工单位按合同规定时间提交竣工决算资料,并充分挥监理单位的投资控制作用,要求监理单位进行初步审核。
根据合同、招标文件、投标文件、竣工资料等文件,认真审核工程款,对送审的竣工决算核实工程量,检查现场签证、设计变更与施工现场是否吻合。
为了约束施工单位出现高估冒算、漫天要价现象,可以采取审核核减率超过一定比例由施工单位支付审核费的做法。
总之,严格审查竣工资料是否也现场吻合、工程计量是否准确、取费标准是否符合规定,使审核后的结算真正体现工程实际造价。
6结语代建单位作为建设项目的代理业主,对项目的造价管理贯穿于项目的全过程,需要有关部门各负其责、密切配合、共同完成,实现建设项目经济效益、环境效益、社会效益的协调发展。
[参考文献 ][1]朱小乡 . 工程造价管理中预算方法浅析 [J].建材与装饰 :中旬刊 ,2008. [2]刘伟 . 科学管理在工程造价中的作用 [J].内蒙古科技与经济 ,2006.性。
此外,规范规定地下室负—层的抗震等级与上部结构必须—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, —般情况下仍然取底板处为结构嵌固端,唯—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。
3.2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,至少在塔偻初算时可以如此假定。
这—考虑基于以下两点:a. 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; b. 转换层之间通常为剪力墙、部分短肢剪力墙或异形柱—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。
3.3投影面积比例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。
当该比例为 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—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。
3.4地下室顶板的活载作为结构嵌固端的地下室顶板 (首层楼面 ,其正常使用时的活载—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,对于首层粱板构件取活载 5~10.0KN/m2往往是必要的。
当建筑主体结构建至 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、搭架钢脚手架等 ,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粱板,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。
3.5建筑的基础埋深在研究探讨建筑的结构嵌固端时,必然牵涉到其基础埋深问题,建筑基础要具有—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。
规范对建筑的基础埋深有一量化规定。
即“ 天然地基或复合地基,可取 H/15,桩基础可取 H/18,但这—规定仅与建筑物的总高 H 有关,与其它因素无关。
但我们查阅相关资料后发现基础埋深除了与建筑物总高 H 有关外,还应与控制建筑体型重要指标的高宽比有关。