高层建筑结构9高层建筑结构基础设计

9.1.3
高层部分的基础与裙房基础的连接
高低层之间留沉降缝
9.1.3
高层部分的基础与裙房基础的连接
西苑饭店基础后浇带
9.2 筏板基础设计
9.2.1
• 筏板基础特点
筏形基础的形式
筏板基础具有良好的整体刚度，适用于地基承载力 筏板基础具有良好的整体刚度， 较低、上部结构竖向荷载较大的工程。 较低、上部结构竖向荷载较大的工程。筏板基础本身 是地下室的底板，厚度较大，有良好的抗渗性能。由 是地下室的底板，厚度较大，有良好的抗渗性能。 于筏板刚度大，可以调节基础不均匀沉降。 于筏板刚度大，可以调节基础不均匀沉降。由于筏板 基础不必设置很多内部墙体， 基础不必设置很多内部墙体，可以形成较大的自由空 便于地下室的多种用途， 间，便于地下室的多种用途，因而能较好地满足建筑 功能的要求。下图为筏板基础的一般形式。 功能的要求。下图为筏板基础的一般形式。
9.1.2
基础的埋置深度
3 . 基础埋深指有效埋深 一般自室外地坪起算，天然地基算至箱形基础、 （1）一般自室外地坪起算，天然地基算至箱形基础、筏 形基础的底板下皮标高；桩基算至承台的下皮标高。 形基础的底板下皮标高；桩基算至承台的下皮标高。 当室外地坪不等高时，应按较低的一侧起计。 当室外地坪不等高时，应按较低的一侧起计。
连续采光井
9.1.2
（3）主楼与裙 房下的埋置深 度 在不得已的情 况下， 况下，可以在主楼 与裙房基础之间的 沉降缝中充填松散、 沉降缝中充填松散、 坚硬的材料(如粗砂 如粗砂)， 坚硬的材料 如粗砂 ， 使两者之间水平力 可以传递， 可以传递，而又不 妨碍各自的沉降。 妨碍各自的沉降。
基础的埋置深度
9.2.3 筏板基础的计算
② 弹性板法 • 在实际工程中，筏板基础的刚度总是有限的， 在实际工程中，筏板基础的刚度总是有限的，在荷载 作用下将产生变形，其中竖向变形由两部分组成， 作用下将产生变形，其中竖向变形由两部分组成，一是整 体挠曲变形，另一是局部挠曲变形。由于情况比较复杂， 体挠曲变形，另一是局部挠曲变形。由于情况比较复杂， 为了简化计算分析，视筏板基础结构的不同， 为了简化计算分析，视筏板基础结构的不同，分别采用不 同的计算方法。 同的计算方法。 • 地基比较均匀、上部结构刚度较好、 地基比较均匀、上部结构刚度较好、筏板基础的厚跨 比小于1/6、柱间距及柱荷载的变化不超过20%时 比小于1/6、柱间距及柱荷载的变化不超过20%时，高层 建筑的筏板基础可仅考虑局部弯曲作用，按倒楼盖法进行 建筑的筏板基础可仅考虑局部弯曲作用， 计算。 计算。
9.2.2
构造要求
2 . 筏形基础与柱、墙的连接 筏形基础与柱、 地下室底层柱、 地下室底层柱、剪力墙与梁板式筏基的基础梁的连接 构造应符合下列要求： 构造应符合下列要求： 当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时， （1）当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时，交叉基 础梁连接处应设置八字角,净距不宜小于50mm 础梁连接处应设置八字角,净距不宜小于50mm。
9.1.1
高层建筑基础的常用形式
4 . 选用方法 一般情况下， （1）一般情况下，高层建筑宜优先选用整体性较好的 箱形基础和筏板基础；当层数少、高度不大高， 箱形基础和筏板基础；当层数少、高度不大高，地基 情况较均匀时，可考虑采用交叉梁式基础； 情况较均匀时，可考虑采用交叉梁式基础；高层建筑 通常不宜采用独立柱基础。 通常不宜采用独立柱基础。 当地基承载力不足、沉降量大时， （2）当地基承载力不足、沉降量大时，可采用箱形基 筏板基础与桩基础组合成联合基础。 础、筏板基础与桩基础组合成联合基础。 高层建筑直接建造在基岩上时， （3）高层建筑直接建造在基岩上时，可考虑采用条形基 础或单独基础。 础或单独基础。 裙房层数少、荷重轻、面积大， （4）裙房层数少、荷重轻、面积大，当不需要设置地下 室时，可采用交叉梁基础和加拉梁的独立基础。 室时，可采用交叉梁基础和加拉梁的独立基础。
构造要求
9.2.2
构造要求
9.2.3
筏板基础的计算
筏板基础的内力计算可分为刚性板计算方法和弹性板 计算方法两种，下面分别讨论。 计算方法两种，下面分别讨论。 ① 刚性板法 • 刚性板法假定基础是绝对刚性的， 刚性板法假定基础是绝对刚性的，板与地基的接触 压力在两个方向呈直线分布。当上部结构刚度较强， 压力在两个方向呈直线分布。当上部结构刚度较强，对于 建于软弱地基上的筏板基础， 建于软弱地基上的筏板基础，筏板基础相对于地基的刚度 是很大的，可认为是绝对刚性的， 是很大的，可认为是绝对刚性的，此外对于厚度较大或厚 度大于1/6墙间距离时 也认为是绝对刚性的。 墙间距离时， 度大于1/6墙间距离时，也认为是绝对刚性的。
沉降缝对有效高度的影响
9.1.3
高层部分的基础与裙房基础的连接
1 . 高、低层部分基础处理 （1）设置沉降缝 当地基土质很差、沉降量难以控制时， 当地基土质很差、沉降量难以控制时，将高低层之间 基础用沉降缝分开。 基础用沉降缝分开。 不设缝（后浇带） （2） 不设缝（后浇带） 当地基土质情况较好或采用桩基、高低层之间的沉降 当地基土质情况较好或采用桩基、 差计算比较可靠、沉降差数值较小时，则可以连成整体， 差计算比较可靠、沉降差数值较小时，则可以连成整体， 不设缝。 不设缝。 – 当不设沉降缝时，为减少差异沉降引起的结构内力， 当不设沉降缝时，为减少差异沉降引起的结构内力， 宜在裙房一侧设置施工后浇带。 宜在裙房一侧设置施工后浇带。后浇带的位置宜设在 距主楼边的第二跨内，宽度不小于800mm。 距主楼边的第二跨内，宽度不小于800mm。后浇带混 凝土在基础施工时先不浇筑，钢筋最好是先断开。 凝土在基础施工时先不浇筑，钢筋最好是先断开。
9.1.1
高层建筑基础的常用形式
3 . 基础形式选定的影响因素 (1)上部结构的类型、整体性和结构刚度； (1)上部结构的类型 整体性和结构刚度； 上部结构的类型、 (2)地基土条件； (2)地基土条件 地基土条件； (3)抗震设防要求； (3)抗震设防要求 抗震设防要求； (4)施工技术； (4)施工技术 施工技术； (5)周围建筑物和环境条件。 (5)周围建筑物和环境条件 周围建筑物和环境条件。
9.3.2
箱形基础结构布置的要求
4 . 纵墙和横墙的数量和布置
9.3.2
5 . 洞口布置
箱形基础结构布置的要求
9.3.3
构造要求
（1）箱形基础的平面尺寸应根据地基土承载力和上部结 构布置以及荷载大小等因素确定。 构布置以及荷载大小等因素确定。外墙宜沿建筑物周边布 置，内墙一般沿上部结构的柱网或剪力墙位置纵横均匀布 置，墙体水平截面总面积不宜小于箱形基础外墙外包尺寸 的水平投影面积的1/10。 的水平投影面积的1/10。 （2）箱形基础的高度应满足结构的承载力和刚度要求， 箱形基础的高度应满足结构的承载力和刚度要求， 并根据建筑使用要求确定。 并根据建筑使用要求确定。一般不宜小于箱基长度的 1/20，且不宜小于3m。 1/20，且不宜小于3m。此处箱基长度不计墙外悬挑板部 分。
9.2.3 筏板基础的计算
• 若为肋梁式筏板基础，按倒楼盖计算时，其计算简图与柱 若为肋梁式筏板基础，按倒楼盖计算时， 网的分布和肋梁的布置有关。 网的分布和肋梁的布置有关。 • 对于荷载作用复杂，筏板不规则、柱距不等的情况，应采 对于荷载作用复杂，筏板不规则、柱距不等的情况， 用弹性地基板理论进行计算。 用弹性地基板理论进行计算。 • 有限差分法 • 有限单元法 • 连杆法等弹性方法
9．2．2 构造要求
（2）当单向基础梁与柱连接时，依情况按下图采用。 当单向基础梁与柱连接时，依情况按下图采用。
9.2.2
构造要求
（3）当基础梁与力墙连接时，基础梁边至剪力墙边的 当基础梁与剪力墙连接时， 距离不宜小于50mm，按下图采用。 距离不宜小于50mm，按下图采用。
9.2.2
3 . 配筋要求 4 . 筏板厚度 5 . 地下室墙体 6 . 施工后浇带
WUTP
第9章 高层建筑结构基础设计
9．1 9．2 9．3 9. 4 概述 筏形基础设计 箱形基础设计 桩基础设计
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9.1 概 述
9.1.1
高层建筑基础的常用形式
1 . 高层建筑结构基础要有较好的整体性、能够满足地基承 高层建筑结构基础要有较好的整体性、 载力和建筑物允许变形要求， 载力和建筑物允许变形要求，并能调节基础的不均匀沉降 。 2 . 常用的基础形式 • 高层建筑常用的基础形式有： 高层建筑常用的基础形式有： (1)箱形基础； (1)箱形基础 箱形基础； (2)筏形基础； (2)筏形基础 筏形基础； (3)交叉梁式基础； (3)交叉梁式基础 交叉梁式基础； (4)桩基础(包括预制桩和灌注桩)或复合地基； (4)桩基础 包括预制桩和灌注桩)或复合地基； 桩基础( (5)联合基础(桩基础与箱形基础联合使用、桩基础与筏 (5)联合基础 桩基础与箱形基础联合使用、 联合基础( 形基础联合使用等) 形基础联合使用等)。
9.3 箱形基础设计
9.3.1
•
概 述
箱形基础是高层建筑结构中常采用的基础形式， 箱形基础是高层建筑结构中常采用的基础形式，它由 钢筋混凝土底板、顶板和纵向、 钢筋混凝土底板、顶板和纵向、横向墙体组成刚度很大箱 形空间结构。箱形基础的整体性好、刚度大， 形空间结构。箱形基础的整体性好、刚度大，能将上部结 构的荷载较均匀地传递给地基或桩基； 构的荷载较均匀地传递给地基或桩基；能利用自身的刚度 调整沉降差异，减少由于沉降差产生的结构内力； 调整沉降差异，减少由于沉降差产生的结构内力；箱形基 础有利于抗震， 础有利于抗震，在地震区采用箱形基础的高层建筑震害较 轻。
9.2.1
筏形基础的形式
筏形基础的一般形式
9.2.2
构造要求
1 . 混凝土 筏形基础混凝土强度等级不应低于C30。 （1）筏形基础混凝土强度等级不应低于C30。 有防水要求时，根据下表采用， （2）有防水要求时，根据下表采用，且不应小于 0．6MPa，必要时可设置架空排水层。 6MPa，必要时可设置架空排水层。