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 ｎａｄ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｌａｙｅｒ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｈｒｅｌｔｅｖａｎｔｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓｏｆ”ＣｏｄｅｆｏｒＳｅｉｓｍｉｃＤｅｓｉｇｎｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇｓ”（ＧＢ ５００１１－－２０１０）ａｎｄ”ＣｏｄｅｆｏｒＤｅｓｉｇｎｏｆ ＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＨｉｈ—ｇＲｉｓｅＢｕｉｌｄｉｎｇｓ”（ＪＧＪ３－２０１０），ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｏｐｉｎｉｏｎｓａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｌａｙｅｒａｎｄ ｈｅｂａｓｅｍｅｎｔｓｔｔｒｕｃｔｕｒｅｗｏｒｋｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｕｐｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＳＯａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｄｅｓｉｇｎｅｒｓ． 【关键词ｌ嵌固层；地下室；设计 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｅｍｂｅｄｄｅｄｌａｙｅｒ；ｂａｓｅｍｅｎｔ；ｄｅｓｉｎ ｇ【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 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 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。 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 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 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） 意义。 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 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 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 【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 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 建筑与结构设计Ｉ Ａ ｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎ］ 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。 所示。 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 地下室顶板错层处按图３做法做加腋时，为有效传递层 间剪力，可简化为图４所示的传力大样，此时斜杆承担所有的 基底剪力，则斜杆内力可按式（１）进行计算。具体构造时，因斜 杆可能受拉亦可能受压，钢筋应通长设置，锚固人错层处楼板 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 内。考虑地下室顶板错层较大时，图１加腋混凝土用量大同时 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 也增加节点处自重，图３错层加腋在不影响传力同时也能减 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 小自重。 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） ４结论 地下室顶板作为上部结构嵌固端时，作为基底剪力传递 的主要构件，因具有足够的平面内刚度，当主体结构带有地下 室，而因室外覆土等原因使地下室顶板不连续，造成传力途径 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 的重分布，使地下室结构内力复杂，建议地下室错层处加腋， 或增设暗梁，上部结构当楼板错层较大时（超过绝大部分梁 高），结构分析时应减小地下室相关范围内抗侧力的影响，提 高地下室主体结构抗侧刚度。 另一方面，地下室顶板是否可以作为上部结构嵌固端，对 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 于结构整体设计很重要，特别是结构需考虑抗震设计时，对抗 震等级高的梁柱节点要求更高，抗震杆件作为主要耗能构件， 地下室顶板处各节点需具有足够的刚度才能保证竖向构件可 以在嵌固位置出现塑性铰，而这与设计配筋量密切相关。 虽然经济的发展使地下结构越来越多样化，复杂化，当地 下结构连接多个上部结构时，同时有部分地下室顶板在２个 或以上上部结构涉及的范围内时，因其内力复杂，宜局部较 强，特别是当上部结构为高层建筑时，为避免造成“强梁弱柱” 一 Ⅳ１ 现象，结构抗侧力构件亦宜加强。本文针对 地下室顶板作为上部结构嵌固端时的处理 措施提出了建议，特别是传递基底剪力时对 构造的要求，还需要进行深入研究。（ 【参考文献】 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层应具有足够的抗侧力刚度，以减少基底剪力对地下室相关 范围内构件的影响。 地下室顶板错层处做加腋是为了减少混凝土用量，如图３ 图１ 地下室顶板错层处加腋大样 图２地下室顶板错层处加腋简化 【１】ＧＢ ５００１ １－２０１０建筑抗震设计规范【ｓ】 【２１ＪＧＪ ３—．２０１０ ／一 【３］ＧＢ ５００１０—２０１０混凝土结构设计规范【ｓ】． 【４】北京市建筑设计研究院建筑结构专业技术措 施【Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社，２００８． ／ 图３地下室顶板错层处加腋二大样 图４地下室顶板错层处加腋二简化大样 【收稿日期］２０１７．０４．０５ ９
