高層建築的結構嵌固端通常是選擇在地面標高處,但地面標高處要真正成為結構嵌固端是有條件的,而且在輸入首層計算高度時還有許多講究。
1設有地下室時的條件
(1)地下室頂板標高與室外地坪的高差不能太大,極端的情況如半地下室則首層樓面一般不能成為結構嵌固端,除非其高差僅為1—3級臺階高度時才可能考慮;
(2)地下室頂板結構應為梁板體系(即不可設計成無樑樓蓋),且該層樓面不得留有大孔洞,樓面框架樑的抗彎剛度要足夠大,樓板也要有相當厚度;
(3)地下室側壁要有良好的側限,即必須與“地球”有良好的接壤,上述半地下室頂板不能成為結構嵌固端的原因就是不滿足此條件。
對於上述條件中對首層樓面框架樑的要求,假設滿足《抗震規範》第6.1.14條“位於地下室的樑柱節點左右梁端截面實際受彎承載力之和不宜小於上下柱端實際受彎承載力之和”的要求,對於高層建築來說,由於首層處的柱截面往往遠大於框架樑截面,故即使有意增大框架樑截面並增加抗彎鋼筋用量,上述要求仍很難滿足。就此要求而言,則只有多層或小高層建築才有可能以首層頂板作為結構的嵌固端,而真正意義的高層建築則完全排除了這種可能性。
2不設地下室時的條件
高層建築不設地下室通常是針對層數有限的小高層,或其基礎持力層較淺的情況,但從抗震角度考慮是不宜提倡的。
(1)不管是採用天然地基基礎或樁基礎,都是以基礎(承臺)面作為結構嵌固端,且必須在該標高處的縱橫方向設定剛度較大的基礎梁加以連結,故首層層高應從基礎面算起;
(2)若基礎(承臺)面標高與首層標高有一定距離而不設基礎梁連結或其剛度過小,則地面標高處應設有剛性地面來作為結構嵌固端,首層層高可從地面層算起。若不設剛性地面,則上部結構無從形成嵌固端,也即結構計算簡圖不成立,設計上顯然是不允許的。
以上列舉的條件無非是說明要成為上部結構的嵌固端,其下部結構必須具有足夠的剛度以保證柱根之間不產生相對位移,且能承受或平衡柱根彎矩。規範中規定“當地下室頂板作為上部結構嵌固部位時,地下室結構的樓層側向剛度不應小於相鄰上部結構樓層側向剛度的二倍”正是基於這一考慮。
高層建築的結構嵌固端通常是選擇在地面標高處,但地面標高處要真正成為結構嵌固端是有條件的,而且在輸入首層計算高度時還有許多講究。
1設有地下室時的條件
(1)地下室頂板標高與室外地坪的高差不能太大,極端的情況如半地下室則首層樓面一般不能成為結構嵌固端,除非其高差僅為1—3級臺階高度時才可能考慮;
(2)地下室頂板結構應為梁板體系(即不可設計成無樑樓蓋),且該層樓面不得留有大孔洞,樓面框架樑的抗彎剛度要足夠大,樓板也要有相當厚度;
(3)地下室側壁要有良好的側限,即必須與“地球”有良好的接壤,上述半地下室頂板不能成為結構嵌固端的原因就是不滿足此條件。
對於上述條件中對首層樓面框架樑的要求,假設滿足《抗震規範》第6.1.14條“位於地下室的樑柱節點左右梁端截面實際受彎承載力之和不宜小於上下柱端實際受彎承載力之和”的要求,對於高層建築來說,由於首層處的柱截面往往遠大於框架樑截面,故即使有意增大框架樑截面並增加抗彎鋼筋用量,上述要求仍很難滿足。就此要求而言,則只有多層或小高層建築才有可能以首層頂板作為結構的嵌固端,而真正意義的高層建築則完全排除了這種可能性。
2不設地下室時的條件
高層建築不設地下室通常是針對層數有限的小高層,或其基礎持力層較淺的情況,但從抗震角度考慮是不宜提倡的。
(1)不管是採用天然地基基礎或樁基礎,都是以基礎(承臺)面作為結構嵌固端,且必須在該標高處的縱橫方向設定剛度較大的基礎梁加以連結,故首層層高應從基礎面算起;
(2)若基礎(承臺)面標高與首層標高有一定距離而不設基礎梁連結或其剛度過小,則地面標高處應設有剛性地面來作為結構嵌固端,首層層高可從地面層算起。若不設剛性地面,則上部結構無從形成嵌固端,也即結構計算簡圖不成立,設計上顯然是不允許的。
以上列舉的條件無非是說明要成為上部結構的嵌固端,其下部結構必須具有足夠的剛度以保證柱根之間不產生相對位移,且能承受或平衡柱根彎矩。規範中規定“當地下室頂板作為上部結構嵌固部位時,地下室結構的樓層側向剛度不應小於相鄰上部結構樓層側向剛度的二倍”正是基於這一考慮。