[浅谈高层建筑结构嵌固端的选取]高层建筑嵌固层
建筑物尤其是高层建筑,在进行结构计算分析之前,必须首先确定结构嵌固部位所在的位置。结构嵌固部位的合理选取,是高层建筑结构计算中的一个重要假定,不仅关系到结构内力分析的准确性,而且还影响结构位移的真实性。下面就结构嵌固部位的确定及相关技术问题进行讨论。
1、嵌固端的条件
首先要了解嵌固的概念,高规和抗震规范所指的嵌固是指强度嵌固而非力学嵌固,是指塑性铰出现在预期的部位,即柱的下端,而不是出现在梁柱节点两侧梁上。
1.1无地下室建筑
高层建筑不设置地下室通常是针对层数较少的小高层,或基础持力层较浅的情况,从抗震角度出发这种做法不宜采用的。但工程中时常能遇到这种情况的建筑,这就需要人为地加强结构措施。不论采用天然地基基础或者桩基础,结构嵌固端均应从基础(承台)顶面算起,并在该标高处沿两个主轴方向设置具有一定刚度的基础拉梁,建筑外围设置地下连续墙,在地面标高处设置刚性地面并满足配筋率,增大地面下结构整体刚度及稳定性。
1.2有地下室建筑
地下室结构的布置应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和承载力,能将上部结构的地震作用传递到所有的地下室抗侧力构件上。地下室往往有较厚的侧壁,地下水池,人防墙体,从而加大了地下室的侧向刚度。楼板也起到一定作用,如加大楼板厚度,提高混凝土等级,加大配筋率。《高规》规定了,高层建筑整体计算中,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;《抗震规范》更是明确了“相关范围地下一层侧向刚度”,并应满足下列规定:地下室顶板与室外地坪的高差不宜大于600mm,地下室顶板应避免开设大洞口;地下室采用现浇梁板结构;作为嵌固部位的楼板厚度不宜小于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%。地下一层柱截面每侧纵向钢筋面积不应小于地上一层对应纵向钢筋面积的1.1倍;地下一层柱上端和节点左右梁端实配的受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的受弯承载力的1.3倍;地下一层梁端顶面和底面的纵向钢筋应比计算值增大10%采用。地下室剪力墙边缘构件的配筋不应小于地上一层相对应边缘构件的配筋。
地下室应有良好的侧限,地下室外墙可参与地下室楼层剪切刚度的计算,但当地下室为大底盘多塔楼结构时,外墙与上部主体往往相距较远,则在确定结构底部嵌固部位时,地下室外墙不宜参与地下室楼层剪切刚度的计算。
2、相关技术问题
基础形式对上部结构嵌固端的确定有一定影响。当高层建筑仅设单层地下室且采用筏形基础时,通常宜选择地下室底板而非
