[分享]关于嵌固端的详细整理

发表于2017-04-27    5104人浏览    5人跟帖    总热度:595  

       1、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。

       2、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。

      3、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。

    (4)相关范围内(主楼边20m范围内,有多栋上部结构时相关范围不能重复使用)剪切刚度不应小于上部首层的2倍。剪切刚度仅与层高、竖向构件截面和混凝土强度有关,调整时应把握住方向。为满足此要求,尽量采用加厚度的方式,或将剪力墙布置在主楼投影边线处。夹层底的地下室顶板作为嵌固端时,夹层挡土墙不应与主体结构直接连接镶嵌在主体内。

    (5)相关范围内应采用明梁的梁板结构,不宜采用带暗梁的无梁及空心楼盖结构。

    (6)纯地下室部分应布置一定的构造墙,间距不宜大于40m。

    (7)上部落下的竖向构件不应先于上部屈服,故对于框架柱纵筋应大于上部的1.1倍(宜采用加纵筋根数的方式并按16G101-3构造保证塑性铰出现在合理的位置),剪力墙暗柱纵筋不应小于上部。地下室顶板梁不应先于上部柱脚屈服,故地下室柱上端及顶板梁抗弯承载力应大于上部柱脚的1.3倍。

    (8)地下室及基础四周回填土应提出压实要求。

   (9)图纸中应注明嵌固端位置,因为平法图集16G101-3中不同的嵌固构造做法不同。

    (10)部分设计人员为了经济性故意降低嵌固端位置至基础顶的做法不妥,违背客观事实存在安全隐患。

      4、不等高嵌固
      坡地建筑中,柱脚往往设置在不同的标高,计算时柱脚假定为固接,称为不等高嵌固。当柱脚以下为岩体时,不等高嵌固假定基本可成立。但当柱脚以下为土岩地基时,不等高嵌固不完全成立。下部为岩石上部为土体是山地建筑最常见的地质条件。
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     高标高的柱脚与低标高的相比有较大的位移及转角,实际为弹性支座。这种情况下应采用桩基础,低标高至高标高段的桩基应考虑抗弯及抗剪承载能力,并加强地拉梁的设置。桩基内力可采用等代柱求取,考虑桩周土体约束,可对等代柱抗弯刚度进行放大修正。

      5、单侧临空的半地下室
       实际项目中,由于覆土不足单侧临空的半地下室非常常见,可以采取以下三种处理方式:
      (1)有可能的情况下,临空一侧采用覆土保护,嵌固端取至地下室顶板。此做法适合于有人防必须全埋的地下室。
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      (2)挡墙镶嵌在主体结构内。嵌固端取至基础顶。
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        按多塔大底盘结构进行设计。多层建筑参照高规中多塔大底盘的要求进行设计。   

        四周尽量设置挡墙(包括临空一侧)避免刚度不均匀产生扭转。

        考虑不平衡土推力的影响,其中包含静止土压力以及地震产生的侧压力,地震土体侧压力可根据挡土墙图集进行计算。

        若地下室刚度足够大,嵌固端是否可以取至地下室顶板呢?这个问题很尖锐,那么地下室刚度比要多少才够呢?有人说5倍?

      (3)挡墙与主体结构脱离。嵌固端取至基础顶。
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       可根据需要看是否设置抗震缝。
       不设抗震缝时按多塔大底盘设计,设逢时按单塔设计(这种方式省去很多麻烦是结构工程师最喜爱的方式)。

       6、斜坡嵌固
      建造于缓坡上的建筑物,可将斜坡面视为嵌固端。
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     对于无地下室的多层建筑,建筑高度可从斜面上起算。一般情况下,建筑高度是从低标高室外算至高标高屋面,当坡度不大时,可按斜地平线起算。
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      对于有地下室的情况,在高差交接部位需要设置斜板支撑或设置垂直向的剪力墙,保证地震力可靠传递。建筑高度可按分台后的嵌固端分别计算。交接处应有一定的重叠部位保证此处的刚度。
注:本文来自公众号 结构狗说
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 发表于2017-04-27   |  只看该作者      

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关于嵌固端的相关设计知识。

 发表于2017-04-27   |  只看该作者      

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很好的内容,学习啦

 发表于2017-04-27   |  只看该作者      

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感谢楼主分享

 发表于2017-04-27   |  只看该作者      

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有点头绪了。

 发表于2017-04-27   |  只看该作者      

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多谢在微博分享。

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