高层建筑中嵌固端的位置选择
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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。下面就嵌固端的选起作如下分析：
一、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。
2.嵌固端部位选取高于基础顶面时，其选取的位置应接合室内地沟布置和埋深情况不宜高出室外地面。若高出室外地面，其高差不得大于所设边梁的梁高。且必须使嵌固部位的下部和基础之间有不超过一层的完整的框架结构体系，并在地震作用下保持弹性工作状态。
3.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。
4.当有地下室时，地下室作为上部结构的嵌固端，但要保证地下室的抗侧移刚度大于上部结构第一层的2倍;同时从构造上采取一定措施,如地下室顶板要保证一定厚度160mm以上。
(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，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。
5.当不设地下室时。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，至今没有得到很好解决。
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。
高层建筑中嵌固端的位置选择
朱华冬姜百惠
（长宇（珠海）国际建筑设计有限公司广东珠海519000）
摘要：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。
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二、嵌固端部位高于基础顶面时的处理措施
1.嵌固部位下部的框架体系，其抗震等级应按上部结构采用。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框架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框架梁柱配筋，使该处框架梁在其下部柱柱顶端左右形成的约束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。
2.嵌固端部位以下的框架结构体系应进行罕遇地震下水平位移的验算。
3.嵌固端部位以下的框架结构体系侧向刚度，不应小于相邻上部结构侧向刚度的2倍。侧向刚度按主体结构计算，以楼层剪力与该楼层之间位移的比值控制。
4.如为柱下单独基础（包括桩基），应沿两个主轴方向设置基础系梁并纳入框架计算，配筋方式及构造要求同框架梁。
5.嵌固端部位以下的框架柱的截面应等于或大于对应相邻上部结构的柱截面。每侧实际纵向配筋面积，除应满足计算要求外，还不应小于嵌固端部位上部相邻柱每侧实配纵向钢筋面积的1.1倍。
6.嵌固端部位处框架梁，及其以下框架柱，基础系梁的箍筋全跨全高加密，间距不应大于100mm。
7.调整基础埋置深度，使嵌固端部位以下的柱高相等。优先使柱的剪跨比大于2。当柱剪跨比不大于2但不小于1.5时，轴压比限值比一般柱降低0.05（《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002，以下简称《高规》第6.4.2条注3）；抗震等级为一级时，柱单侧纵受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%（《高规》第6.4.4条第4款）；应使其斜截面受剪承载力满足《高规》第6.2.9条第2款的要求；箍筋应沿柱全高加密，间距不应大于100mm，一级时尚不应大于6倍的纵向钢筋直径（《高规》第6.4.3条第2款第3项）；柱加密区范围内箍筋的体积配筋率不应小于1.2%，设防烈度为9度时，不应小于1.5%（《高规》第6.4..7条第3款）；梁柱节点核芯区的体积配箍率不应小于上下柱端的较大值。当柱剪跨比小于1.5时，从经济效益和技术可靠性出发，将嵌固端部位直接设置在基础顶面。
8.嵌固端部位处以下及基础底面以上的高度及距周边基础外边缘1.5米包络范围内回填土的压实系数λc及检测要求，按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2003）执行，若嵌固端部位高出室外地面时，应在该水平面处设置厚度不宜小于180mm且双层双向配筋，每层每向配筋率不宜小于0.25%的刚性地面
三、结束语
高层建筑的嵌固端是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，因此对结构嵌固端的选取要作仔细考虑，做出合理的选择，使结构模型的概况尽量地符合实际情况，并做出合理的处理措施使建筑物能保证安全使用期。
施工索赔，是指在工程施工的过程中，承包商根据法律条文与合同内容的规定，针对并非由于我方的过错而造成的损失，或是承担了超出合同内容所规定的工作所付的额外支出，向业主提出在工期或经济上要求补偿的权利。索赔不但是项目管理、合同管理的重要环节，还是承包商挽回成本损失的重要手段。工程施工的索赔工作，不仅要做到有理有据，机动灵活的索赔技巧与正确的索赔战略也对索赔的成功与否有着关键的作用。
一、工程施工索赔的原则与费用组成
（一）索赔原则
应根据招标文件与合同内容中的相关规定，提出索赔意向书。在索赔意向书中，应包含索赔结构物的名称、索赔事项和依据、事件发生的日期、估算的损失，并不需要附带详细的计算资料与证明。在将索赔意向书递交给监理人员后，应得到主管监理工程师的签字确认，必要时施工现场负责人、施工单位负责人、监理人员、监理主管应一同到工程现场进行核对。在经过监理人员的签字确认后，应及时的收集有关证据，并保证其证据确凿且理由充分。所有的工期索赔与工程费用索赔，应附有工程现场监理人员认可的计算资料和记录，以及有关证明材料。总之，索赔处理的基本原则是：以合同为依据；索赔理由正当，证据充分；及时、准确、合理索赔。
（二）索赔费用的组成
1.人工费：指的是完成合同内容以外的额外工作所花费的人工费用，或是因非施工方责任而造成的功效降低所增加的人工费用，还有就是法定人工费的增长，以及因非施工方的责任导致工程的延误而造成的工资上涨费与人员窝工费等。
2.施工设施的使用费：其包括因利用机械等相关设施完成额外工作而增加的使用费，非施工方责任的功效降低而造成
工程施工索赔方法及技巧探析
冯江
（福建四海建设有限公司福建厦门361000）
摘要：由于我国建筑行业的竞争越发激烈，从而导致承包方与发包方难以形成平等的经济合同关系，造成工程施工中经常出现索赔事件。为得到合理的经济补偿与工期补偿，合同的管理人员应及时的发现、识别索赔机会，定期对施工成本、施工进度和索赔事态进行分析，并及时地提出索赔要求、编写索赔文件。本文就对工程施工索赔的方法与技巧做简要的分析、评述。
关键词：施工索赔谈判技巧方法
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高层建筑中嵌固端的位置选择
技术市场 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。下面就嵌固端的选起作如下分析： 一、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。 2.嵌固端部位选取高于基础顶面时，其选取的位置应接合室内地沟布置和埋深情况不宜高出室外地面。若高出室外地面，其高差不得大于所设边梁的梁高。且必须使嵌固部位的下部和基础之间有不超过一层的完整的框架结构体系，并在地震作用下保持弹性工作状态。 3.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。 4.当有地下室时，地下室作为上部结构的嵌固端，但要保证地下室的抗侧移刚度大于上部结构第一层的2倍;同时从构造上采取一定措施,如地下室顶板要保证一定厚度160mm以上。 (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，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。 5.当不设地下室时。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，至今没有得到很好解决。 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。 高层建筑中嵌固端的位置选择 朱华冬姜百惠 （长宇（珠海）国际建筑设计有限公司广东珠海519000） 摘要：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。 290 现代营销
高层建筑地下室常见结构问题分析
高层建筑地下室常见结构问题分析 一、高层建筑地下室 高层建筑地下室主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等。人防地下室，还包括人防口部。 （一）荷载 地下室结构荷载包括核爆动荷载（考虑人防）、上部建筑物自重、土压力、水压力及地下室自重等。规范给出了防空地下室不同部位应考虑的荷载组合，结构设计时依各工程的结构特点，根据规范要求进行荷载组合。地下室各部位参与组合的荷载分别为：顶板：顶板核爆动荷载标准值，顶板静荷载标准值。 侧墙：竖向，顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重标准值（仅有局部剪力墙部位），外墙自重标准值；横向，核爆动荷载产生的水平动荷载标准值、土压力、水压力。 内承重墙（柱）：顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重，内承重墙自重标准值。应对比战时所增加的顶板核爆动荷载标准值与平时各楼层的活荷载标准值之和，由大的荷载起控制作用。 基础：底板核爆动荷载标准值，上部建筑物自重标准值，顶板传来静荷载标准值，地下室墙身自重标准值。防空地下室进行荷载组合时，主要解决核爆动荷载作用下如何确定同时存在的静载问题。 （二）顶板 地下室顶板是高层建筑上部结构的一个水平约束支座，其刚度越大，对上部结构的约束作用越好。因此，地下室顶板厚度不能太薄，一般取≥160mm。人防地下室顶板厚度还要满足人防要求。 根据《建筑抗震设计规范》，地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有具体要求，且地下室层数不宜少于两层。规范还明确规定，作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构。这意味着高层建筑地下室层数或总深层不仅仅由地基基础埋深决定，还必须考虑上述因素。结构计算时应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。当出现以下情况时，地下室顶板不应作为上部结构的嵌固部位：（1）顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层，且未采取措施；（2）顶板为无梁楼盖。 （三）外墙 地下室外墙计算时应进行弯矩调幅，底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端）、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这类问题在地下车道中最为典型。车道侧壁为悬臂构件，底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。以上两种情况中，由于外墙支承条件不同，计算与设计不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。 除垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大（如高层建筑外框架柱）之间外墙板块按双向板计算配筋外（此时框架柱尚应考虑外墙传来的水平荷载作用验算），其余外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载（轴力）较小的外墙扶壁柱内外侧主筋也应予以适当加强。外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也予以适当加强，考虑外墙水平钢筋受力时应注
高层建筑结构嵌固端设计之浅析
高层建筑结构嵌固端设计之浅析 发表时间：2016-10-13T15:58:11.723Z 来源：《基层建设》2015年10期作者：蓝善荣 [导读] 摘要：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。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。 身份证号码：4522311986100XXXXX 广西南宁 摘要：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。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。高层建筑结构嵌固端的设计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，因此本文就着重论述了高层建筑结构嵌固端设计的一些要点，旨在提高建筑质量，促进建筑业健康发展。 关键词：高层建筑结构；嵌固端设计；地下室；地基 前言 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。因此，我们应做好高层建筑结构嵌固端设计，以减少误差，保证工程质量安全。 1、高层建筑结构嵌固端设计的必要性 高层建筑一般都带有地下室，嵌固端的位置决定了整体建模分析时需要与上部结构整体建模的最少的地下室的层数，带地下室高层建筑结构设计时，一般有分离式模型和整体式模型两种模型可供选择。当采用分离式模型时，可以以确定的嵌固端位置将结构分为两个独立的模型，分别进行计算分析和设计，这种模型在带大底盘地下室的多塔结构设计中经常采用；而整体式模型则是无论嵌固端位置位于何处均将所有地下室连同上部结构一起建模分析，因为实际工程的上下部结构的变形是协调的，而且整体式模型可以考虑地下室外围回填土对结构的实际约束作用，所以一般来说采用整体式建模能够获得更加真实的结构位移场和内力，工程设计实践中带地下室高层建筑结构建模分析时也大多都采用整体式模型。我国高层建筑结构设计实践中最常采用的结构设计软件是中国建筑科学研究院PKPM系列软件的SATWE 空间分析软件，该软件提供了嵌固端所在层号的参数用于考虑嵌固端的作用。查看SATWE软件说明书可以知道，嵌固端的位置需要人为判断，程序只按照指定的嵌固端位置调整相关位置处的内力或者确定相关的构造措施。从中可以看出确定了嵌固端的位置，其实主要是确定了该位置处的一系列构造措施，例如剪力墙底部加强部位的高度；嵌固位置处的强梁弱柱及嵌固层楼面的各种构造要求等等。也就是说工程师要自己根据现行规范和已有的工程经验来判断嵌固端的位置，如果已经选定了嵌固端，该位置处就应该按照规范要求采取各种构造措施，创造条件使得该位置在地震作用下能真正起到对上部结构的嵌固作用，包括破坏时嵌固位置处塑性铰出现在柱根部及可靠地传递水平地震作用等。 2、高层建筑结构嵌固端设计设置问题 2.1 高层建筑地基结构埋深设计。结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大，例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。 2.2 单层地下室结构嵌固端设计。高层建筑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。 2.3 高层建筑结构地下室顶板投影面积比例设计。当首层作为嵌固端的结构时，高层塔楼在地下室顶板上投影面积比例大小对其有很大的影响。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。 3、高层建筑结构嵌固端设计条件 3.1 不设地下室时的条件。当建筑基础持力层较浅或者为小高层时，通常会不设地下室，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。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。 3.2 设地下室时的条件。高层建筑把嵌固端放在地下室顶板位置时，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；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；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
带地下室高层建筑嵌固在地下室顶板部位的条件
带地下室高层建筑嵌固在地下室顶板部位的条件 1）地下室层数不少于2层 2）地下室的楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍 3）地下室结构布置应该保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度与承载力，能够将上部结构的地震作用传递到全部地下室抗侧力构件。地下室顶板厚度不小于180mm，混凝土不低于C30,双层双向配筋，每个方向每层配筋率不小于0.25%。 4）各类框架柱在地下室顶板部位的嵌固弯距由地下室顶板与基础之间构成的力偶及柱端两侧的框架梁所承担，其中前者占主要部分。为了避免柱塑性铰下移，地下室顶板柱两端框架梁的约束弯距设计值之和，不宜小于该部位的上柱下端实际嵌固弯距设计值 5）地下室内结构的底部剪力易按各抗侧力构件的剪切刚度进行分配，求的各抗侧力构件的底部剪力。地下室内的墙、柱截面，强度等级及配筋面积不宜小于上部构件相应要求。地下室各层柱端面每侧实配筋不易小于对应上部柱每侧实配纵向钢筋面积的1.1倍。 6）地下室顶板不宜采用无梁楼盖 高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题 摘要：高层建筑结构嵌固端的确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布又和配筋构造方面给予一定的必要保障，是结构设计中的一个重要环节。本文对高层建筑结构嵌固端的选择进行了探讨，并引伸出若干值得思考及解决的相关问题。 关键词：嵌固端；首层地面3刚度比；地下室；基础埋深 一.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。 二．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。 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
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 高层建筑结构嵌固端的选取对计算结果的准确性有非常大的影响，因此正确选取结构嵌固端是结构设计中非常重要的一个环节。本文对高层建筑结构嵌固端的选取进行了简单的探讨，仅供结构设计等专业人员参考。 标签：嵌固端；地下室顶板；刚度比；基础埋深 1.引言在进行结构分析计算之前，高层建筑结构必须首先确定结构嵌固端的位置，而嵌固端的选取却面临着不同情况。根据各种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。 2.结构嵌固端应具备的条件高层建筑结构的嵌固端通常是选择在±0.000米标高处，但±0.000米标高处要真正成为结构嵌固端是应具备一定条件的，或者说应该人为创造条件。 2.1设有地下室时的条件 2.1.1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180mm，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0.25%。(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。 2.1.2设一层地下室的情况(1)地下室为人防地下室，因其板厚较厚，刚度较大，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。(2)高层基础为箱形基础的，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。对不满足以上两条的设有一层地下室的高层建筑要把嵌固端设在基础顶面标高。 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还是采用桩基础，都是以基础(承台)面作为结构
SATWE参数选取原则(第三版)
SATWE参数选取原则（第三版） SATWE 2010版（2013年10月版本） 一、总信息： 1. 水平力与整体坐标夹角：取0度；（如周期计算结果中显示最大地震力方向与主坐标夹角 大于15°，应在斜交抗侧力构件中输入角度，此处不必改动） 2. 混凝土容重：框架、框架-剪力墙取26；剪力墙及框筒结构取27；计算地下室底板配筋时 取0； 3. 钢材容重：78； 4. 裙房层数：按实际计算层数输入（应计入地下室的层数）； 5. 转换层所在层号：此参数为针对“部分框支剪力墙结构”及“底层带托柱转换层的筒体” 而设置。对于部分构件的局部转换，只需要在特殊构件定义中设置转换构件即 可，不必在此设置转换层号；此层号为PMCAD中的自然层号，包括地下室； （转换层自动默认为薄弱层）
6. 嵌固端层号：若嵌固端在基础上就为“1”，若嵌固端为地下室顶板则为“地下室层数+1”。 7. 地下室层数：除了对风荷载作用、地震作用及内力调整有关系外，该参数对高位转换的判 别影响很大，应准确输入该参数（应注意地下室层数的判断）； 8. 对所有楼层采用刚性楼板假定：除内力及配筋计算以外，均勾选“是”； 注：进行内力和配筋计算时，部分特殊的结构应在特殊构件定义中修改弹性板的类型，如板柱结构应定义弹性板6、厚板结构应定义弹性板3、楼面开大洞时应 定义弹性膜。 9. 地下室强制采用刚性楼板假定；地下室有跃层构件或开大洞时，可取消勾选； 10.墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点：一般勾选，若连梁抗剪超限，可不勾选进行计算； 11.计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘：一般应勾选；（砼规中9.4.3条有相关承载力计 算内容，程序参照此条考虑到倾覆力矩上，此条对倾覆力矩比有轻微影响）12.弹性板与梁变性协调：替代上个版本的“强制刚性楼板假定时保留楼板平面外刚度”，应 勾选； 13.结构材料信息：按实际类型填写； 14.结构体系：按实际填写；仅设置少量剪力墙的框架结构应按框架结构填写，底层带托柱转 换层的筒体仍按框筒或筒中筒结构输入，选砌体结构和底框结构无效； 15.恒活荷载计算信息：一般采用模拟施工加载3，如遇到有转换层、跃层柱、长悬挑或吊柱 等情况时，应注意修改加载的次序和层数。有吊柱的结构、钢结构及体育场馆 等应采用模拟施工加载1。计算基础时，尤其是框剪、框筒结构时，采用模拟 施工加载2；（如有特殊结构，勾选“自定义施工顺序”进行人工排序） 16.风荷载计算信息：一般结构选择“计算水平风荷载”即可，对于一些空旷建筑、体育馆及 轻钢屋面等结构选择“计算特殊风荷载”； 17.地震作用计算信息：一般建筑“计算水平地震作用”即可。对于规范规定的需要考虑竖向 地震的建筑按以下原则选择：多层建筑选择“计算水平和规范简化方法竖向地 震”，高层建筑选择“计算水平和反应谱方法竖向地震”； 18.特征值求解方式：在选择“计算水平和反应谱方法竖向地震”时此项方可激活，一般情况 不需考虑。“整体求解”考虑三向振动的耦联，但有效质量系数不易达到90%， 应增加振型数；“独立求解”不能体现耦联关系，但易满足有效质量系数的要 求； 19.“规定水平力”的确定方式：一般工程均选择“楼层剪力差方法”； 20.结构所在地区：按项目所在地区填写，分为全国、上海和广东；
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。嵌固层板厚180mm，其厚板范围取塔楼周边2跨且≥12m。注：《高规》第4.5.5条指出：普通地下室顶板厚度不宜小于160mm（不一定是嵌固层）。 嵌固层确定在哪一层，则该层楼板不应设置缝。防震缝宜在地面以上设置。 38.小区多栋塔楼下设置连通的地下室，则地下室顶板作为上部结构的嵌固的条件如何确定? 解析: 地下室顶板作为上部结构构件的嵌固端时，应保证被嵌固构件在嵌固处不会发生位移及支承顶板的地下室稳固。使嵌固处发生位移的作用力为构件底 M(弯矩)、 Q(水平剪力)、 N(竖向力)。一般来说,板的平面内刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 如板没有足够的平面外刚度约束被嵌固构件底端,被嵌固端就易发生转动;在水平力作用时,因板平内刚度大,可通过板与地下室其他构件(柱砼墙及地下室侧壁等)连结, 将水平力传递到抗侧力构件上而使嵌固处不致发生位移;在竖向力作用下,如基础不发
自己总结材料结构设计经验
结构设计经验FOR YAN Li(20150120) 一、上部结构布置、PKPM建模、工作流程注意事项 1、小于等于C25混凝土时，保护层厚度+5mm【规范】 2、扭转位移比小于1.2，不用点双向地震 3、抗震缝相关规范：《抗规》6.1.4 4、有效质量系数<90%，说明结构存在局部振动较多，较为松散，常为有较多不与楼板相连的构件的情况。 5、外边柱、墙的外边线到轴线距离沿结构全高一致。 6、双连梁：利用窗台增设连梁。例如原200X600连梁超筋，改为双200X450连梁，建模时按400X450输入 正常连梁，计算结果均分到两根连梁上。 7、15m范围内不应出现非拉通榀框架【省规】 8、初次建模从CAD导入轴网至PKPM时，退出“AUTOCAD向建筑模型转化”菜单时不点“清理无用的节点”， 否则刚导入的轴网、节点又被清除了。 9、现阶段6mm一级钢（270Mpa）供应不足，故不宜采用。 10、PMCAD建模时别忘了点“自动计算现浇楼板自重”！ 11、强制刚性假定 高层结构计算位移保留弹性板面外刚度 偶然偏心 双向地震【高规4.3.2】 偶然偏心（只看位移比） 高层结构计算配筋 双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 强制刚性假定 多层结构计算位移 保留弹性板面外刚度 多层结构计算配筋：双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 12、调模型技巧： ·对于柱、墙较密的区域，柱、墙截面做小，反之做大。 ·受荷较大且靠边的区域柱、墙截面做大。 ·地梁层尽量低矮以作为崁固端。 ·扭转出现在第二周期：两个主轴方向刚度相差较大。 ·扭转出现在第一周期：结构周边刚度弱于中间刚度。 ·刚重比不足时，可调整地基土M值，实在不行就要考虑P-Δ效应。 13、楼板局部开大洞造成的明显薄弱部位应定义为弹性板；开洞较多或较复杂时应定义整层弹性板；多塔
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。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
管桩设计
基础及管桩设计 1。概述 （1）基础设计的特点 基础设计的难度远大于上部建筑，一是因为与土壤有牵连（以经验设计为主、规范为辅）；二是因为规范许多计算公式的离散性较大；三是基础设计或施工出现缺陷时，补救的代价很大。 （2）各种规范局限性 有关的基础设计规范有许多含糊不清地方，例如：承台侧向钢筋、承台最小配筋率、静压法沉桩、桩水平承载力、计算嵌固端等等。国家及地方规范的缺陷都较多，国家规范难以包络和讲清各地实际地质情况和基础形式。 各地方无力编制本地规范，各地方成功的基础设计实例和经验都在私人的肚子里（比规范更重要）。 各地方规范之间差异较大，当地成功的基础设计的经验至关重要，外地项目做基础设计前，应对当地常用的基础形式的进行调研，实地调研内容有：设计、施工、检验。 （3）基础施工图出图的先行性质 ①基础施工图何时出图，一定要在设计进度表内单独写出。 ②随时准备承担其它专业变更的风险、随时准备承担自己设计缺陷的风险。 （4）施工的难度 ①设计师自己要了解各种基础施工关键点，并在设计图纸中注明。 ②当地施工单位的技术水平和承包形式。 （5）设计师的职责 个人的设计时间和经验至关重要，不要做自己无把握的事（不要打肿脸充胖子）。 由自己判断：什么是原则性问题、什么是一般性问题。 2。共用两种基础型式应注意事项 2.1基础型式 基础型式可以为两大类： （1）天然（复合地基）地基基础：扩展基础、柱下条基、筏形基础。 （2）桩基础：桩基、复合桩基、基桩、复合基桩。 地基承载力和桩端阻力是相差很大的。什么是桩效应 2.2 两种基础型式的共用
扩展基础和桩基础、筏形基础和桩基础、人工挖孔灌注桩和人工挖孔灌注墩、 管桩基础和大直径灌注桩基础等等。 同一种基础型式的持力土层差异较大时也可以属于两种基础，例如：桩基持力岩层分别为微、强风化岩时；扩展基础持力土层分别为粘性土和强风化岩时等等。 2.3 两种基础型式在施工场地的划界 采用两种基础型式时，由于场地持力土层分界线的不确定性，使得两种基础型式的现场划界较困难、沉降后浇带的划界较困难。 施工配合工作量也较大（去施工现场踏勘次数和变更单次数均较多）。 2.4 两种基础型式的不均匀沉降 规范给出的基础沉降量计算公式，其离散性较大，仅能作为概念设计的参考之一。 2.5 两种基础型式处理方法 （1）基础选型分析时要考虑各不利因素，了解当地两种基础型式实例工程。 （2）应进行基础沉降量的计算（仅能作为概念设计的参考之一）。 （3）基底平均压力值的调整（基底面积加大、扩大头直径加大、管桩根数的放宽、等等）。（4）柱下独立基础+防水底板、桩基+防水底板：底板下地基土直接承重后，底板可起筏形基础的部分作用。（上海地区常见的桩筏基础） （5）预先采取适当措施避免采用两种基础型式。例如：较软土采用换填碾压、搅拌桩复合地基等。 （6）设置沉降缝或沉降后浇带。应尽量避免使用沉降缝。 筏形基础区域内采用沉降后浇带，要注意关注施工期间沉降后浇带处的沉降。 3。桩基础 3.1概述 （1）广东地区常用的桩基：预应力管桩、人工挖孔灌注桩、机械成孔（扩底）灌注桩。 以上顺序也是经济性顺序，也是我们设计时应优先选择的顺序。预应力管桩和人工挖孔灌注桩受条件限制，机械成孔灌注桩可用于任何情况（也是地勘单位在基础选型中常常首选推荐的）。 （2）桩承载力和桩身承载力 桩承载力和桩身承载力的区别： 桩承载力：当地的经验值；按规范的估算公式预估承载力及施工参数；单桩承载力试验值。桩身承载力：桩身砼承载力和桩身纵向钢筋的承载力之和，灌注桩不考虑纵向钢筋的承载
嵌固端选取原则及经验
高层建筑嵌固端的选取及相关问题 高层建筑结构嵌固端的确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布又和配筋构造方面给予一定的必要保障，是结构设计中的一个重要环节。 一、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。 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)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
地下室设计常见问题
地下室设计中常见问题及对策措施 1抗震要求 地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，根据南京市施工图审查要点，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。 存在的常见问题如：半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室抗震等级为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级等问题。 2荷载取值与组合 地下室外墙受弯及受剪计算时，土压力引起的效应为永久荷载效应，可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取 1.2；永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取 1.35。对于地面活荷载，同样应乘侧压力系数，许多设计中计算不对。地下室底板的强度计算时，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。抗浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力，根据土性的不同分别采用不同的计算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。如果地下室顶部没有房屋，是空旷场地，其荷载是否要考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载，实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。另如某工程设计在-1.55m标高处一层平面是地下室顶板，活载只考虑4.5KN/m2，未计覆土荷载，消防车荷载。地下车库活载取值6.0KN/m2，不满足GB50009-2001第4.1.1条，未考虑消防车荷载，或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载,与消防车荷载比较取大值。 3外墙计算模型 地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱之间) 外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。 地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这方面问题在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题：标高变化处仅设一梁，梁宽甚至小于底板厚度，梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均
高层建筑结构嵌固端的理解及运用
高层建筑结构嵌固端的理解及运用 发表时间：2018-06-05T16:19:42.830Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：吴胜番1 杜狂贺2 王煜1 [导读] 摘要：高层建筑结构嵌固部位的选取直接影响到上部结构力学模型的建立，只有正确选取嵌固端的部位才能准确计算上部结构的内力及配筋，并通过嵌固端相关构造措施的正确实施确保上部结构塑性铰在预期的部位产生，故嵌固端的合理选取至关重要。 1.中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆 400016； 2.重庆联创建筑规划设计有限公司重庆 400016 摘要：高层建筑结构嵌固部位的选取直接影响到上部结构力学模型的建立，只有正确选取嵌固端的部位才能准确计算上部结构的内力及配筋，并通过嵌固端相关构造措施的正确实施确保上部结构塑性铰在预期的部位产生，故嵌固端的合理选取至关重要。本文主要对高层建筑结构嵌固端的理解及运用进行探讨。 关键词：嵌固端；概念；合理选取；注意事项 1 嵌固端的概念 1.1 力学意义上的嵌固端 力学意义上的嵌固端是指嵌固端完全约束，即水平位移、竖向位移和转角位移均为零。 1.2 规范意义上的嵌固端 规范意义上的嵌固端是指上部结构预期塑性铰出现的部位。因此规范嵌固端是强度嵌固而非力学嵌固。由于地下室土体对地下室顶板的影响，高层建筑在地震作用下会发生变化。规范要求地下室结构的刚度和承载力适当加强，可以考虑地下室顶板为上部结构的嵌固部位，确定嵌固部位可以通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。规范嵌固端相关条文均以地下室顶板作为上部结构嵌固端为前提进行规定，具体的主要规定如下: 1）如果地下室的上部结构嵌入屋顶为现浇梁结构，则楼板的混凝土强度等级不得低于C30，楼板的厚度不得低于180mm。应采用双层双向配筋，且每层每个方向配筋率不宜小于0.25％。 2）这里应注意地下室的顶板应避免大开洞，主楼范围内的顶板与纯地下室顶板的高差不应过大。 3）高层建筑结构整体计算中当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。这里的地下室应为全埋地下室，地下室的四周外墙与填土紧密接触，地下一层刚度可考虑相关范围内刚度，刚度比为剪切刚度比。相关范围一般指上部主楼外扩不大于三跨的地下室范围。 4）地下一层柱每侧的纵向钢筋面积不小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍，且地下室顶板梁柱节点左右端截面与下柱上端同一方向实配受弯承载力之和不小于地上一层对应柱下端实配的受弯承载力的1.3倍。 5）抗震设计的高层建筑当地下室顶层作为上部结构嵌固端时，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。 2 实际工程中嵌固端的合理选取 在工程实践中，地下室顶板在满足规范要求的前提下，应尽量选择把将上部结构的嵌固部位选择在地下室顶板，因为地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，结构的加强部位明确，地下室结构的加强范围高度较小，结构设计的经济效益较好。这也就是为什么一般工程都应该优先选择地下室顶面作为上部结构嵌固部位的原因。但实际工程中也常遇到无法选取地下室顶板作为上部结构嵌固部位的情况：主楼地下室顶板与主楼外地下室顶板存在较大高差；地下室顶板在主楼及相关范围内存在较大洞口；地下一层与上部一层剪切刚度比小于2；地下室为非四边全埋地下室等情况。下面介绍几种工程实践中较常遇到的复杂情况及处理方法: 近年来涌现大量高层住宅小区，小区内高层住宅上部结构体系采用剪力墙结构体系，小区地下室为满布的地下室，面积较大，主楼外的地下室采用框架结构体系，这样就造成高层住宅主体结构与地下室外墙相距甚远，地下室主楼范围内及相关范围内增加的侧向刚度有限，往往无法满足剪切刚度大于上部结构一层2倍的要求。这种情况下结构嵌固端的确定是比较困难的，建议采用包络设计方法进行不同嵌固部位的多模型比较计算,取不利设计，具体方法如下: 1）把地下室顶板当做上部结构嵌固端计算，主要掌握整体结构计算指标， 一楼及上部楼层结构设计，地下室与上部结构相关构件设计时，可考虑由地上一层向下延伸。 2）将上部结构的嵌固端确定在地下一层或基础顶面进行比较计算，确定嵌固部位下移对结构弹性层间位移角的影响等问题。 3）主楼地下室顶板与主楼外地下室顶板存在高差的情况，若高差不大于地下室主梁高度时可采取加强措施处理，如在高差处梁板均进行加腋处理，以增强地下室顶板平面内刚度，加强地下室顶板对上部结构的转动约束，有利于主楼内力在地下室的扩散，通过构造加强后仍可选取地下室顶板作为上部结构嵌固端。若高差大于地下室层高的1/3时，则不应选取地下室顶板作为上部结构嵌固端。 4）主楼范围及相关范围内地下室顶板存在较大开洞的情况，这种情况下应视洞口所在位置，分析主楼内力在地下室顶板的扩散路径，当洞口的存在影响内力在地下室的传递时，应将无法传递主楼内力的地下室部分在相关范围内去除，再进行刚度比的计算，并综合分析其它嵌固端的相关要求，以确定地下室顶板是否可作为上部结构嵌固端。 3 嵌固端相关构造措施的几点注意事项 1）地下室顶板不管是否作为上部结构嵌固部位，底部加强区高度均从地下室顶板算起。 2）地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下1层框架柱比上部1层框架柱超配的纵向钢筋不应伸入上部一层的框架柱内，应锚入顶板框架梁内。 3）上部结构嵌固部位不在地下室顶板，但仍需考虑地下室顶板对上部结构实际存在嵌固作用时，地上首层柱端箍筋加密区长度范围及纵筋连接位置均按嵌固部位要求设置。 4 高层建筑结构嵌固端的确定及技术分析 4.1 单层地下室的建筑结构进行分析 如果高层建筑在设计的过程中只有单层地下室，在结构嵌固端确定的时候则会选择基础底板作为结构嵌固端，这样能够充分的利用基础的刚度性能，为高层建筑首层楼面的结构选型奠定了坚实的基础。同时需要注意的是，在确定结构嵌固端的时候，一定要按照规范的规