地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨

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1、地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨摘要：随着地下工程的大型化、复杂化，地下室外墙开裂、渗漏事故也越来越多，长期困扰着设计和施工人员。针对超长地下室外墙的结构特点，应从设计、施工、材料等方面全面考虑采取针对性措施，只有这样才能有效防止超长混凝土结构裂缝的产生。本文对地下室顶板作为上部结构嵌固部位进行了分析探讨。关键词：地下室；顶板；上部结构；嵌固部位中图分类号：TU318文献标识码：A一、嵌固刚度比计算方法规程条文说明中已明确了采用等效剪切刚度比法，γ=(G1A1/G2A2)×(h2/h1)，式中

2、h1为嵌固层面以下相邻的地下层的层高，h2为嵌固层面以上的上部结构首层的层高。其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比，其大小与结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关，但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响。实际工程中，h1和h2层高的取值情况复杂，需要根据具体情况具体分析，以下就高层主楼与全埋车库相连的工程实例进行分析。1、塔楼顶板设置回填土情况7塔楼顶板设置回填土情况见图1。这种情况下，h2的高度从第2层顶面取至车库顶板顶面，通常情况下h2高度均大于h1，计算得到的γ

3、容易满足不宜小于2的要求。这种做法的缺点是覆土荷载较大;用于住宅时，对于南方多雨地区，底层建筑使用防潮较难处理。2、塔楼顶板设置设备夹层情况塔楼顶板设置设备夹层情况见图2。这种情况下，h1的高度可取设备夹层的层高，h2的高度可取上部结构一层的层高。通常情况下h2高度均明显大于h1，计算得到的γ容易满足不宜小于2的要求。这种做法的缺点是设备夹层的层高普遍较低，施工过程中拆模板较困难;塔楼地下室设置人防时，使用受到限制。3、塔楼顶板与全埋车库顶板存在高差情况塔楼顶板与全埋车库顶板存在高差情况见图3。这

4、种情况下，h1的层高应从塔楼地下室顶板顶面取至塔楼基础底板底面。通常情况下h1层高均会明显大于h2层高，计算得到的γ很难满足不宜小于2的要求。解决问题的主要方法是通过增设地下室抗震墙体的数量或厚度。设计过程中，需要注意塔楼顶板与全埋车库顶板的高差h3控制问题，h3高差过大，影响嵌固效果。相关设计规范尚未明文规定h3高差数值超过多少后，地下室顶板就不能作为计算嵌固层面。建议控制h3不超过2m，同时不超过h1层高的1/3。74、塔楼地下室设置结构夹层情况通过增设结构夹层，可以显著降低h1的层高，使计算

5、得到的γ比较容易满足不宜小于2的要求。其中需要注意的问题有:1)注意塔楼顶板与全埋车库顶板的高差h3控制问题，h3高差过大，同样影响嵌固效果。图4情况下建议控制h3不超过2m，同时不超过h1+h4高度之和的1/3。2)图4情况下，需要控制h3/h1的比值，比值过大时，以塔楼地下室顶板顶面作为嵌固层面是不合适的。这个比值具体如何控制，相关规范尚未明文规定。建议对于图4情况下，控制h3/h1≤0.5，h3距离±0.000结构层面近，由±0.000结构层面传递水平地震力至地下车库顶面(标高－1.650位

6、置)更加直接，选择塔楼地下室顶板顶面作为嵌固层面是合适的。反之，按照图5情况，把嵌固层面选择在结构夹层顶板顶面。3)图4和图5情况下，结构夹层需要设置结构梁、板，同时需要控制夹层梁、板的开洞率，建议控制开洞率不超过30%。反之，图4和图5的计算简图是不符合实际情况的，需要按照图3情况计算。二、嵌固刚度比计算的影响范围规程7条文说明明确:计算地下室嵌固刚度比时，可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构，“相关部位”一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。规范6.1.14条的条文说明明确:“相关范围

7、”一般可从地上结构(主楼、有裙房时含裙房)周边外延不大于20m。图6为按照规范理解的影响范围分区示意。1、多塔楼按照各单体影响范围计算分析1)按照上述规范的规定，计算嵌固刚度比时，可以按照图6示意的影响范围，计算塔楼地下室的等效剪切刚度，但需要注意的是各塔楼之间的影响范围不能重复计算。例如图6中塔楼C和塔楼D的情况，按照地上结构外扩不超过3跨的地下室范围，塔楼C和塔楼D的影响区域会出现重叠的情况。在单向地震力作用下，重复区域的抗侧嵌固刚度，概念上只能用于一栋塔楼，已归入塔楼C范围之内的嵌固刚度，塔

8、楼D中不应再重复考虑。2)实际工程中，多塔楼与全埋车库相连接的实例很多，如有的住宅小区为满堂地下室，有时住宅塔楼数量会达到几十个。计算车库和塔楼地下室时，如果将全部塔楼均建入计算模型，计算工作量较大。这种情况下，满足嵌固条件后，可以对各塔楼按照影响范围，分块切割进行计算。对于全埋车库，可按照图7示意，计算模型中不输入上部塔楼，进行计算分析塔楼影响区范围配筋按照2种情况下的包络结果设计。2、地下室四周回填土对嵌固效果的影响7《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》(JGJ6―2011)第6