對結(jié)構(gòu)嵌固端的理解和探討

齊娜

西部建筑抗震勘察設(shè)計研究院

    結(jié)構(gòu)設(shè)計中嵌固端的確定具有非常重要的意義，它不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)件內(nèi)力分配的準(zhǔn)確性，而且還影響結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)移的真實性。

    以《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.14條為例：地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，應(yīng)避免在地下室頂板開設(shè)大洞口，其樓板厚度不宜小于180mm。該規(guī)定的主要旨意在于：地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，要保證地下室頂板具有足夠的剛度和強度，應(yīng)能將上部結(jié)構(gòu)的地震剪力傳遞到全部地下室結(jié)構(gòu)。規(guī)范對樓板開洞限制的用意是，使上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力能通過地下室頂板傳至地下室部分的其他抗側(cè)構(gòu)件，即那些不是由上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件延伸下來的抗側(cè)力構(gòu)件，如地下室外墻等。而大洞口嚴(yán)重削弱了樓板的整體性，甚至切斷了主要的傳力途徑，不利于將水平力通過樓板分配到地下室各抗側(cè)力構(gòu)件上。事實上洞口的影響不只是反映在其總面積大小上，其位置以及單個洞口的大小也很關(guān)鍵。

    板厚的規(guī)定是可以適當(dāng)放寬的，因為強震時混凝土開裂，不宜考慮其傳力作用。所以板的厚度與傳力并無直接關(guān)系。若柱網(wǎng)內(nèi)設(shè)置多個次梁時，板厚可適當(dāng)減小。由樓板傳遞地震剪力時，實際上宜只考慮板內(nèi)鋼筋的作用，并應(yīng)注意鋼筋的錨固。當(dāng)然較厚的板可以容納較多的鋼筋。

    規(guī)范要求：地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下室的側(cè)向剛度不應(yīng)小于地上一層側(cè)向剛度的2倍。相應(yīng)條文說明指出：計算地下室結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度時，可考慮地上結(jié)構(gòu)以外的地下室相關(guān)部分的結(jié)構(gòu)，“相關(guān)部位”一般指地上結(jié)構(gòu)外擴不超過三跨的地下室范圍。實際上地下室的側(cè)向剛度與地上一層的側(cè)向剛度是不連續(xù)的，至少很大部分是不連續(xù)的，由于地下室往往比地上一層平面大，抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量增多，從而大大增加了地下室的側(cè)向剛度，但這些構(gòu)件與上部結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的，分布也是不均勻的。為了保證地下室與地上一層剛度的均勻性，連續(xù)性，故有了“相關(guān)范圍”的規(guī)定。總之，地下室作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位往往是有條件的。這個條件就是地下室與上部結(jié)構(gòu)之間必須有良好的側(cè)向力傳遞。事實上地下室的嵌固作用就與帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)非常類似了。1)結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的連續(xù)性，上部的框架柱、抗震墻都盡量能落在地下室，在有必要的情況下能盡量的加強；2)樓板的作用，如加厚板厚，加大樓板混凝土強度等級，以及加大樓板的配筋率。

    實質(zhì)上，上部幾十層高的結(jié)構(gòu)不可能靠某一層樓板就將其固定住，而是通過該層樓板及其底下連接的抗側(cè)力構(gòu)件整體提供的約束作用來限制住上部結(jié)構(gòu)的位移和轉(zhuǎn)角。故在加強地下室頂板的同時地下室墻柱也做了相應(yīng)規(guī)定。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)