结构设计中嵌固层的选取与设置（论文）.pdf

l工程建设与设计 l Constructioa&DesltgnForProject 结 构 设 计 中 嵌 固 层 的 选 取 与 设 置 Selection and Setting of Embedded Layer in Structural Design 李莉 (上海现代都市建筑设计研究院有限公司，上海 200041) U Li (ShanghaiXianDaiArchitecturalDesign(Group)Co．Ltd．，Shanghai 200041，China) 【摘 要】对于带有地下室的多高层建筑结构，嵌固层的选取和设置对结构设计非常重要。论文结合《建筑抗震设计~ )(GB50011-- 2olo)和《高层建筑混凝土结构设计规程》(JGJ3—201O)的有关规定，对嵌固层的选取以及与上部结构共同工作的地下室结构提出 几点看法和建议，以供设计人员参考。 【Abstract]For the high-rise building structure with basement，the selection and setting of embedded layer is very important for structural design．Thisarticleiscombinedwithrelevantprovisionsof”CodeforSeismicDesignofBuildings”(GB 50011--2010)and”CodeforDesignof ConcreteStructuresofHigh—RiseBuildings”(JGJ3--2010)，putsforwardsomeopinionsand suggestionsontheselectionofembeddedlayerand thebasementstructureworkingwiththeupperstructure，SOastoprovidereferencesfordesigners． 【关键词l嵌固层；地下室；设计 【Keywords]embeddedlayer；basement；design 【中图分类号1TU354 【文献标志码IA 【文章编号】1007。9467(2017)1 1-0008．02 [DOff10．13616~．cnki．gcjsysj．2017．11．104 1 引 言 随着经济的蓬勃发展，土地资源集约化利用 日渐凸显 ，由 于地基承载力及结构稳定性等方面的原因，高层建筑均带有 地下室，出于经济考虑 ，一般高层地下室均与地下车库相连。 于是在上部结构模型建立和分析时，如何考虑地下室嵌固的 影响，特别是大面积地下车库，对上部结构简化分析有重要的 意义。 2 概 述 嵌固指结构构件在节点处无位移，是一种理想状态，而在 现实中很难做至lJj 点。《建筑抗震设计规范》(GB 5001 1—2010)_lJ 6．1．14条 、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)嘲 5．3．7条、l2．2．1条给出了地下室顶板作 为上部结构嵌固的条 【作者简介】李莉(1982 )，女，江苏盐城人，工程师，从事结构工程 研究。 8 件 ，《混凝土结构设计规范》(GB 50010---2010)(2015年版)圈 11．1．4条、《建筑抗震设计规范》(GB 5001 1—20lO)6．1．3—3条和 《高层建筑混凝土结构技术规程)(jcj 3—2010)3．9．5条规定了 地下室顶板作为上部结构嵌固端时地下室抗震等级的确定 ；同 时《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)3．5．2—2条指 出作为结构底部嵌固层，考虑层高修正的楼层侧向刚度比不宜 小于 1．5，应可作为 《建筑抗震设计规范》(GB 5001 1—201O) 6．1．14条中第二条“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”的补充说明。 对于作为上部结构嵌固端的地下室顶板，文献【4】指出：“如 地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部楼层侧向刚度的 3倍时 ，地下室顶板也可采用现浇板柱结构(但应设置托板或 柱帽，同时应考虑柱脚内力对无梁板及下部结构的影响)”。 通过具体工程实例建模分析 ，得出地下室顶板开洞后 ，结 构板的刚度被削弱，导致洞口周边的上部结构竖向构件的水 平力通过楼板的传递途径重分布 ，但对上部结构总体影响不 大。通过加强地下室楼板可以实现在地下室顶板嵌固的要求。 3 地 下 室 顶 板 作 为 上 部 结 构 嵌 固 端 地下室顶板作为上部结构嵌固端时，地下室顶板必须具 有足够的平面内刚度，以有效地传递地震基底剪力。而目前很 多建筑物的主体结构与地下车库相连，而地下车库又与多个 建筑物相连，同时由于室外覆土等原因使地下车库顶板与主 楼地下室顶板间有一定的高差，此时选择地下室顶板作为上 部结构嵌固端可使结构建立模型大大简化，而这在很大程度 上依赖于地下室顶板能否有效地传递地震基底剪力。因此 ，地 下室顶板错层处做加腋加强是有必要的，如图 1所示。 假定加腋处简化为图 2所示的二力杆，则斜杆内力为 ： N=Nl／cos (1) 式中，Ⅳ。为地下室顶板所需传递的地基基底反力；Ot为所加腋 与地下室顶板的夹角。 由式(1)可知，当 a---O时，即地下室顶板无错层，则顶板可完 全传递基底反力，当然其}茛赖于楼板有足够的平面内刚度；当Ol 趋于 9oo~：，即错层处未加腋，则Ⅳl均由错层处竖向构件承担。 而错层越大 ，斜杆越长 ，加腋处因局部加强过强，易造成 其他部位的破坏，因楼板平面外刚度有限(其与楼板周边所受 约束有关)，为保证基底剪力的传递 ，建议在上部结构主要抗 侧力竖向构件处增设暗梁，或增设框架梁与地下室相关范围 内抗侧力构件相连 ；或在上部结构建立模型时，主体结构地下 1层应具有足够