結構嵌固部位柱筋構造—90%以上的項目都做錯了、量算錯了！！！

施工技術鋼筋優化專家 4天前 | 1962閱讀 4 贊

1.1結構嵌固部位概念

在建筑結構設計中，“嵌固部位”是指結構中被約束或固定、無法自由移動的部分，通常作為結構受力分析的基準點，直接影響結構的抗震性能、內力分布和穩定性。

以下是關于嵌固部位的詳細說明：

（1）嵌固部位的定義與作用定義：嵌固部位是結構中的某一特定位置（如基礎頂面、地下室頂板等），該位置的位移和轉動被完全限制，可視為結構的“固定端”。作用：

- 作為結構計算的基準點，影響柱子的“計算長度”（影響長細比和穩定性）。

- 決定地震作用下的“內力分配”和變形模式。

- 影響結構整體剛度和抗震性能。

（2）嵌固部位的常見位置

基礎頂面：獨立基礎或樁基承臺頂面通常作為上部結構的嵌固端。

地下室頂板：當地下室頂板滿足剛度要求時，可作為上部結構的嵌固部位（需符合規范條件）。

轉換層頂板：在帶轉換層的高層建筑中，轉換層可能作為上部結構的嵌固端。

特殊情況：若地下室頂板剛度不足，嵌固部位可能下移至地下室底板或更低位置。

1.2確定嵌固部位的關鍵條件

根據《建筑抗震設計規范》（GB 50011），頂板作為嵌固部位需滿足以下剛度要求：地下室結構的側向剛度（包括墻體、樓板等）應不小于上部結構側向剛度的2倍。還應注意“地下室結構的樓層側向剛度”指結構自身的剛度，在確定上部結構嵌固部位時，樓層側向剛度比的計算中不考慮土對地下室外墻的約束作用。

另外，抗震規范6.1.14條規定：“地下一層柱截面每側縱向鋼筋不應小于地上一層柱對應縱向鋼筋的1.1倍，且地下一層柱上端和節點左右梁端實配的抗震受彎承載力之和應大于地上一層柱下端實配的抗震受彎承載力的1.3倍。”本條規定的根本目的就是為了確保嵌固端的塑性鉸（上部結構最后出現的柱根塑性鉸）出現在上柱的下端。嵌固部位

1.3回填土的約束作用

事實上，回填土對地下室結構的約束作用很大，一般情況下可按地下室結構自身剛度的3~5倍近似考慮。因此，地下室結構與周圍回填土的總剛度要比地下室結構的自身剛度大許多。

比較可以發現，當地下室頂板作為上部結構嵌固部位時，包括地下室結構自身及回填土影響的地下室總側向剛度為上部結構的4.5倍以上；而當地下室不能作為上部結構嵌固部位時，包括地下室結構自身及回填土約束的地下室總側向剛度，一般情況下也不會小于上部結構的3倍。

因此地下室頂板處對上部結構的嵌固作用是客觀存在的，是否作為上部結構的嵌固部位，考察的只不過是這種嵌固作用的強弱問題。

無論地下室頂板是否作為上部結構的嵌固部位，結構設計中均應該考慮地下室頂板處實際存在的嵌固作用，采取相應的加強措施。以上部結構嵌固在地下一層地面為例，仍應考慮地下室頂板對上部結構實際存在的嵌固作用，應取不同嵌固部位（地下一層的地面和地下室頂板頂面）分別計算，包絡設計。

1.4圖集對框架柱縱向鋼筋連接構造要求

22G101-1中P2-9頁給出了KZ縱向鋼筋連接構造，并注明當嵌固部位位于基礎頂面以上時，嵌固部位以下地下室部分柱縱向鋼筋連接構造見本圖集第2-10頁。匠心專欄

22G101-1中P2-10頁給出了地下一層增加鋼筋在嵌固部位的錨固構造，并注明僅用于按《建筑抗震設計規范》（2016年版）GB 50011-2010第6.1.14條在地下一層增加的鋼筋，由設計指定。未指定時表示地下一層比上層柱多出的鋼筋。

1.5嵌固部位首層柱筋插筋錨固

根據對上述圖集的理解，只說明了地下室多出柱筋的錨固構造。當變截面、變直徑等情況，地上柱筋在頂板處插筋按圖集文字理解也是按1.2LaE錨固。

上圖為朱炳寅《建筑抗震設計規范應用與分析》書中給出的節點做法，給出的上層柱插筋按1.5LaE錨固，從嵌固端錨固效果的重要性來說是有必要的。

1.6上下層柱變直徑時縱筋構造

對于柱筋變直徑時，并沒有相關資料進行明確的說明強調，圖集中也未明確給出做法大樣，只說明地下多出的鋼筋要收頭。當上下層柱筋直徑統一時，可以按部分貫通、部分收頭的原則施工。

當下層柱筋直徑大于上層柱筋直徑時（此情況經常發生），目前常規實施做法、算量默認做法經常按下層大直徑鋼筋往上延伸進行連接的。這種做法導致了首層柱根部得到了一定的加強效果，會影響上層柱根部塑性鉸的變化、以及影響節點處抗震受彎承載力的比值關系，是違背了抗震設計理念的。

因此，應注意地下一層多出的鋼筋應嚴格理解為“多出的配筋面積”，當下層柱筋直徑較大時，應按照收頭后首層重新插筋的做法實施。

1.7嵌固部位不在頂板時縱筋構造

22G101-1中P1-3頁2.1.4條3款明確，上部結構嵌固部位的注寫應符合：框架柱嵌固部位不在地下室頂板，但仍需考慮地下室頂板對上部結構實際存在嵌固作用時，可在層高表地下室頂板標高下使用雙虛線注明（設計圖紙中也經常漏標注此問題），此時首層柱端箍筋加密區長度范圍及縱向鋼筋（也稱“縱筋”）連接位置均按嵌固部位要求設置。

因此，當嵌固部位不在頂板，但由于回填土作用需要考慮頂板處實際嵌固作用時，仍應該將首層按嵌固部位的做法進行實施。此時，柱筋插筋錨固、變直徑縱筋構造均應符合前述做法，且柱根箍筋加密區也應該按Hn/3高度進行加密、連接位置也要避免在根部Hn/3范圍。

1.8總結

（1）嵌固部位鋼筋構造應提前明確縱筋構造做法。

（2）嵌固部位不在頂板時，應提前明確是否考慮頂板的實際嵌固作用。

（3）嵌固部位上層柱筋應爭取按1.5LaE進行實施。

（4）嵌固部位下層柱筋直徑大于上層柱筋時，變直徑部分鋼筋應按收頭后重新插筋的做法實施。

（5）嵌固部位不在頂板，但考慮頂板實際嵌固作用時，也應該按嵌固部位做法進行實施。

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