(整理)筏板基础设计分析
筏板基础设计分析
筏板基础设计分析本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March结构工程师筏板基础设计分析1筏板基础埋深及承载力的确定天然筏板基础属于补偿性基础, 因此地基的确定有两种方法. 一是地基承载力设计值的直接确定法. 它是根据地基承载力标准值按照有关规范通过深度和宽度的修正得到承载力设计值, 并采用原位试验(如标惯试验、压板试验等) 与室内土工试验相结合的综合判断法来确定岩土的特性. 二是按照补偿性基础分析地基承载力. 例如: 某栋地上28 层、地下2 层(底板埋深10m ) 的高层建筑, 由于将原地面下10m 厚的原土挖去建造地下室, 则卸土土压力达180kpa, 约相当于11 层楼的荷载重量;如果地下水位为地面下2m , 则水的浮托力为80kpa, 约相当于5 层楼的荷载重量, 因此实际需要的地基承载力为14 层楼的荷载. 即当地基承载力标准值f ≥ 250kpa 时就能满足设计要求, 如果筏基底板适当向外挑出, 则有更大的可靠度.2天然筏板基础的变形计算地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面, 尤其对于高层或超高层建筑, 变形往往起着决定性的控制作用. 目前的理论水平可以说对地基变形的精确计算还比较困难, 计算结果误差较大, 往往使工程设计人员难以把握, 有时由于计算沉降量偏大, 导致原来可以采用天然地基的高层建筑, 不适当地采用了桩基础, 使基础设计过于保守, 造价提高,造成浪费.采用各向同性均质线性变形体计算模型,用分层总和法计算出的自由沉降量往往同实测的地基变形量不同, 这是受多种因素的影响造成的.试验表明[ 4 ]: 刚性筏板在试验荷载下主要是整体沉降, 挠曲变形极小, 最大也未超过3‰; 而有限刚度筏板基础则除了整体沉降外还产生挠曲变形, 筏板刚度不同, 挠曲程度也不同.在筏板厚度相同的情况下, 随着长×宽(以矩形为例) 的增加, 筏板的刚度随之降低.因此设计中可选取“板式筏基+ 独立柱基”相结合的基础形式, 即中部(电梯井等剪力墙集中处) 用筏基, 四周柱基础采用独立基础或联合基础. 使筏板的长×宽尺寸减小、刚度增大,这不仅降低沉降变形的挠曲程度, 提高筏板的抗冲切能力, 同时, 减低了板中钢筋应力, 减少筏基的配筋量. 为协调各部分的变形, 使其趋于一致, 还可通过变形验算调整独立柱基的面积.既满足结构使用要求, 又达到相当可观的经济效益.在基础选型设计中, 应结合工程的具体情况, 考虑多方面的因素影响, 充分利用天然地基的承载能力, 通过比较“整片筏基”与“板式筏基+ 独立柱基”的工程造价. 以上2 种不同基础形式, 后者较前者节省约30%~ 40% 的费用, 经济效益显著.当由于地层分布不均匀、上部结构荷载在筏板基础上分布不均匀而引起筏板基础各部分的差异沉降较大时, 可综合考虑采用以下处理措施:(1)将出露地质较差的土层挖出一部分, 换填低强度等级的素混凝土形成素混凝土厚垫块, 以改变和调整地基的不均匀变形. 也可以采用“换填法”, 垫层采用碎石、卵石等材料, 经碾压或振密处理, 提高基础的承载能力;(2)调整上部结构荷载或柱网间距, 减小基底压力差;(3)调整筏板基础形状和面积, 适当设置悬臂板, 均衡和降低基底压力;(4)加强底板的刚度和强度, 在大跨度柱间设置加强板带或暗梁等。
(完整版)CFG桩筏及筏板基础设计总结
一:复核地基设计
复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由基体(天然地基土体或被改良的天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。
在荷载作用下,基体和增强体共同承担荷载的作用。
(1)分类:
1.水泥土搅拌桩复合地基
2.高压喷射注浆桩复合地基
3.砂桩地基
4.振冲桩复合地基
5.土和灰土挤密桩复合地基
6.水泥粉煤灰碎石桩(CFG)复合地基
7.夯实水泥土桩复合地基。
(2)水泥粉煤灰碎石桩(CFG)复合地基:
水泥粉煤灰碎石桩由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。
CFG桩是一种低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。
(3)CFG复合地基计算:
(4)CFG桩施工注意事项:(5)CFG桩的检测:
二,天然筏板基础计算:
对于桩筏基础其隐含值为0;对于没有没有地质资料的筏板基础,其隐含值为,交互输入中用户给定的数值;对于有地质资料的筏板基础,其值为板面荷载值除以沉降值。
(整理)pkpm筏板基础设计方法及构造要求.
前提条件:1.上部结构的计算可以提供荷载和凝聚到基础顶面的刚度; 2.有完整准确地地质报告输入,并成功读入到合适位置。
基本参数基础埋置深度:一般应自室外地面标高算起。
对于地下室,采用筏板基础也应自室外地面标高算起,其他情况如独基、条基、梁式基础从室内地面标高算起。
自动计算覆土重:该项用于独基、条基部分。
点取该项后程序自动按20kN/m2的混合容重计算基础的覆土重。
如不选该项,则对话框中出现“单位面积覆土重”参数需要用户填写。
一般来说如条基、独基、有地下室时应采用人工填写“单位面积覆土重”,且覆土高度应计算到地下室室内地坪处,以保证地基承载力计算正确。
一层上部结构荷载作用点标高:即承台或基础顶标高,先进行估算,计算完成后进行修改。
该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。
在填写该参数时,应输入PMCAD中确定的柱底标高,即柱根部的位置。
注意:该参数只对柱下独基和桩承台基础有影响,对其他基础没有影响。
地梁筏板该菜单定义了按弹性地基梁元法计算需要的有关参数总信息:结构种类:基础基床反力系数:按默认按广义文克尔假定计算:若此项选择后,计算模型改为广义文克尔假定,即各点的基床反力系数将在输入的反力系数附近上下变化,边角部大,中部小一些,变化幅度与各点反力与沉降的比值有关,采用广义文克尔假定的条件是要有地质资料数据,且必须进行刚性底板假定的沉降计算,否则按一般文克尔假定计算。
在此处要与“基础梁板弹性地基梁法计算”中的“沉降计算参数输入”中参数相对应。
弹性基础考虑抗扭:√人防等级:不计算双筋配筋计算压区配筋百分率:0.2%地下水距天然地坪深度:按实际梁钢筋归并系数:0.3梁支座钢筋放大系数:1.0梁跨中钢筋放大系数:1.0梁箍筋放大系数:1.0梁主筋级别:二级或三级梁箍筋级别:一级或二级梁立面图比例、梁剖面图比例:按默认梁箍筋间距:200翼缘(纵向)分布钢筋直径、间距:8mm、200mm梁式基础的覆土标高:当不是带地下室的梁式基础时,此值为0;否则应填写地下室室内地坪标高。
高层建筑筏板基础选型分析
高层建筑筏板基础选型分析摘要:基础选型在整个建筑结构设计中占重要地位,合理的基础选型不仅可以节约造价,还能缩短工期。
本文根据实际工程案例,对不同的筏基形式进行分析,选取最为经济合理的基础。
关键词:高层建筑;基础选型;筏板一、工程概况某建筑面积约为6300m2,抗震设防烈度为6 度,设计基本地震加速度0.05g,场地类别为Ⅱ类;特征周期 Tg 为 0.35s,结构体系为框架结构,抗震等级为三级。
地下室顶板覆土为800~1400mm,±0.000相当于绝对标高+200.400,室内外高差0.50m。
塔楼为两栋小高层住宅,层高为3m。
二、工程地质根据地勘报告,结构设计地下水位较低(黄海高程为+ 197.000),场内分布有1~2m 杂填土,杂填土底下有6~8m 粉质粘土,其地基土承载力特征值为fak =200KPa(粉质粘土底下无软弱层)。
为了节约造价,采用筏板基础的基础形式,不建议采用桩基础。
根据地勘报告,设计拟采用四种不同形式的筏板基础方案:(1)方案一:采用无梁筏板方案:小高层住宅采用 1300mm厚无梁筏板,单层商业及纯地下室采用 750mm 厚无梁筏板;(2)方案二:采用梁板式筏板和无梁筏板方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用750mm 厚无梁筏板;(3)方案三:采用梁板式筏板和无梁筏板(加柱墩)方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用 350mm 厚无梁筏板(加柱墩);(4)方案四:采用梁板式筏板和独基加防水板方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用柱下独基加防水板。
三、基础设计方案比较本项目两栋小高层住宅与地下车库在地下室底板合为一体,基础底板受力情况复杂。
由于地下水位较低,施工时可采取降水措施(地下室顶板及覆土完成后方可停止降水),且在使用期间其上部恒载总重大于水浮力,故可不考虑地下水浮力的影响。
浅谈筏板基础设计
浅谈筏板基础设计摘要:筏板基础因具有埋深深、刚度大、整体型强、抗震能力好等优点而被广泛应用,鉴于关于筏板基础设计的理论不是太完整而存在许多设计不合理的地方,简要介绍了建筑基础选用筏形基础的优势,从筏板类型、厚度、地基计算模型、内力分析、构造要求等方面阐述了筏形基础结构设计,并对其在具体工程实例中的应用进行了说明,为类似项目的基础设计计算积累了一定经验。
关键词:筏板基础;建筑;设计引言随着现代产业化的发展,高层建筑如雨后春笋办涌现出来。
建筑物高度的增加,引起水平荷载产生的弯矩饿剪力迅速增大,导致倾覆力距成倍增长,甚至起着控制设计的作用。
因此,基础设计就显得至关重要,需要根据上部结构形式,建筑场地的工程地质条件、施工条件、材料供应条件及其他相关条件进行综合考虑。
筏板基础由整块钢筋混凝土平板或板与梁等组成。
这类基础,整体性好,抗弯刚度大,可调整和避免结构物局部发生显著的不均匀沉降。
筏板基础在许多结构类型中得到广泛应用,无论是多层还是高层建筑,也无论是住宅还是公建等商业建筑。
筏板基础刚度大,整体性好,根据上部结构形式分为板式和梁式。
在大型商业建筑中,因柱网较大,上部建筑荷载较大,常常采用梁式筏板;而小型公建或者低层住宅可以采用板式。
不同形式有不同的设计计算方法,规范也有相应的规定与构造。
笔者通过不同结构类型的筏板设计,简单介绍一下筏板基础的设计。
1.筏板基础的选择依据基础选型除了应满足现行规范允许的沉降量和沉降差的限制外,整体结构也应符合规范对强度、刚度和延性的要求,其中最主要的则是选型要安全可靠、经济合理。
筏板基础适用于低级很软弱,承载能力低,而上部结构传来的荷载又很大的情况,采用十字条形基础无法提供足够的底面积,而采用桩基又明显超过工程的实际需要。
一般的高层建筑,常需在地下设置车库、人防工程、设备用房和水池等地下室,并有其适用功能要求决定地下室的层高和层数,这就基本确定了基础底板的埋置深度,然后,在更加改深度结合建筑场地的岩土工程特点减小基础选型,研究选择筏板基础的可能性。
浅谈筏板基础设计的方法及注意事项
浅谈筏板基础设计的方法及注意事项摘要:建筑物地基土的类别和地基土层的分布情况决定了建筑物所采用哪一种类型的基础形式。
而筏板基础能很好的将地基承载力充分的发挥的同时,又能使沉降不均匀得到良好的调整,因此筏板基础被广泛应用于诸多的结构类型中。
本文就筏板基础设计的方法及筏板基础设计中的相关注意事项进行了一些浅析。
关键字:筏形基础;筏形基础设计;筏板;基础随着我们国家经济水平的不断提高,近些年来,国家的建筑行业也蓬勃发展起来。
建筑设计的推陈出新和建筑使用性能的不断扩大,无论是从建筑的数量上还是质量上都对建筑行业提出了新的要求。
筏板基础也理所当然的成为人们关注的对象,越来越多的被人们所认识和研究。
筏板基础从传统的应用于大型高层的建筑开始,到现今在一些纷繁复杂的小型建筑中也得到重视,其地位和分量也不断增加,所以,我们非常有必要对筏板基础设计的方法进行探讨。
一、筏板基础由于建筑物的地基土的类别和地基土层的分布情况决定了建筑物所采用哪一种类型的基础形式。
而筏板基础不仅充分发挥了地基的承载力,也使沉降不均匀得到良好的校正,这也是筏板基础能够广泛应用于诸多结构类型之中的原因。
筏板基础刚度大,整体性好,根据上部结构形式划分,筏板基础的构造形式主要可分为两种:平板式筏板基础和肋梁式筏板基础。
在柱网相对较大的大型商业建筑施工中,往往建筑的上部所要承受的荷载最大,所以我们通常会选择肋梁式筏板基础。
而平板式筏板基础则被广泛的应用在小型公共建筑或者是低层住宅建筑。
而近些年来,平板式筏板基础因其施工简单的特点,在高层建筑中也得到广泛的应用。
高层建筑的地下室通常被拿来建造地下的车库,因为此,这样的建筑是不被允许过多的设置内墙的,从而对箱型基础,限制了其使用。
而筏板基础因其能满足停车库对空间的使用要求,而成为较理想的基础型式。
二、筏板基础埋深及承载力的确定在城市区域,基础筏板的预埋深度取决于所需建造的建筑物地下室的层数多少和每层的高度。
筏板基础设计要点
筏板基础设计分析20091.筏板基础设计及构造当地基承载力很低,建筑物荷载又很大时,宜采用筏基。
沉积土层不均匀,有软弱土的不规则夹层,或者有坚硬的石芽出露,亦或石灰岩层中有不规则溶洞、溶曹时,采用筏基调节不均匀沉降或者跨越溶洞。
即使地基土相对较均匀时,对不均匀沉降敏感的结构也常采用筏基。
筏基的形式:等厚,局部加厚,上部加肋梁,下部加肋梁。
构造要求筏板厚度一般不小于柱网最大跨度的1/20,并不小于200mm,且应按抗冲切验算。
设置肋梁时宜取200-400mm。
筏基可适当加设悬臂部分以扩大基底面积和调整基底形心与上部荷载重心尽可能一致。
悬臂部分宜沿建筑物宽度方向设置。
当梁肋不外伸时板挑出长度不宜大于2m。
砼不低于c20,垫层100mm厚。
钢筋保护层不小于35mm。
地下水位以下的地下室底板应考虑抗渗,并进行抗裂度验算。
筏板配筋率一般在0.5-1.0%为宜。
当板厚小于300mm时单层配置,大于300mm时双层布置。
受力钢筋最小直径8mm,一般不小于12mm,间距100-200mm;分布钢筋8-10mm,间距200-300mm。
筏板配筋除符合计算配筋外,纵横方向支座钢筋尚应有0.15%、0.10%(全部受拉钢筋的1/2-1/3)的配筋率连通;跨中则按实际配筋率全部贯通。
双向悬臂挑出但肋梁不外伸时宜在板底放射状布附加钢筋。
平板式筏板柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2-1/3全部拉通,且配筋率不应小于0.15%;顶部按实际全部拉通。
当板厚小于250mm时分布筋为圆8间距250,板厚大于250mm时分不筋圆10间距200。
筏板按单列和多列连续板共可分为五中情况:1.三边简支,一边固定2.两对边简支,两对边固定3.两邻边简支,两邻边固定4.三边固定,一边简支5.四边固定连续板的中间支座共有2种:支座a为边跨中间支座,支座b为中间跨中间支座可查表得到Mx,My,Ma,Mb。
注意:底板跨中配筋可直接按跨中弯矩确定,支座弯矩应减去一个修正量M0。
混凝土筏板基础设计与施工技术
混凝土筏板基础设计与施工技术一、概述混凝土筏板基础是一种常用的基础形式,它适用于较大的荷载和较软土地基。
混凝土筏板基础的设计和施工具有一定的技术难度,需要在设计、材料选用、施工等方面考虑周全,以确保基础的稳定性和安全性。
本文将从设计和施工两个方面介绍混凝土筏板基础的相关知识和技术要点。
二、设计混凝土筏板基础的设计需要考虑以下因素:1. 基础荷载基础荷载是混凝土筏板基础设计的重要参数,其大小决定了基础的尺寸和厚度。
基础荷载可以通过土质分析和建筑物重量计算得出。
2. 地基承载力地基承载力是指地基承受建筑物荷载的能力。
在设计混凝土筏板基础时,需要考虑地基的承载力,以确定基础的尺寸和厚度。
3. 土壤类型不同的土壤类型对混凝土筏板基础的设计和施工都会有不同的影响。
例如,软土地基的混凝土筏板基础需要更加严格的设计和施工,以确保基础的稳定性和安全性。
4. 建筑物结构建筑物的结构也会对混凝土筏板基础的设计产生影响。
例如,建筑物的高度、重量、形状等都会影响基础的尺寸和厚度。
5. 建筑环境建筑环境也是混凝土筏板基础设计的重要因素之一。
例如,当建筑物处于地震区域时,需要考虑地震对基础的影响。
6. 材料选用混凝土筏板基础的材料选用也需要考虑周全。
通常情况下,选用的混凝土强度应满足设计要求,钢筋应符合国家标准。
三、施工技术混凝土筏板基础的施工技术具有一定的难度,需要注意以下几点:1. 基础平整度混凝土筏板基础的平整度对建筑物的结构和使用寿命都会产生影响。
在施工过程中,需要对基础的平整度进行严格控制,以确保基础的质量和稳定性。
2. 混凝土浇筑混凝土浇筑是混凝土筏板基础施工的核心环节。
在浇筑过程中,需要控制混凝土的配合比、浇筑速度、振捣时间和振捣频率等因素,以确保混凝土的均匀性和密实性。
3. 钢筋布置钢筋的布置对混凝土筏板基础的承载能力产生直接影响。
在施工过程中,需要根据设计要求进行钢筋的布置和加固,以确保基础的稳定性和安全性。
筏板基础模板
筏板基础模板
筏板基础是一种常见的基础形式,它通常用于轻型建筑物的基础支撑。
下面我们将详细介绍筏板基础的模板设计及施工要点。
首先,筏板基础的模板设计需要遵循一定的规范。
在进行模板设计时,首先需要根据建筑物的结构荷载和基础地质条件确定筏板的尺寸和形式。
一般情况下,筏板的厚度通常为150mm至300mm,可以根据实际情况进行调整。
其次,根据建筑物的平面尺寸确定筏板的外形尺寸,保证筏板的尺寸能够完全覆盖建筑物的承载范围。
最后,根据设计要求确定筏板的钢筋布置和混凝土浇筑顺序,确保筏板的受力性能满足要求。
其次,筏板基础的模板施工要点需要引起我们的重视。
在进行筏板基础的模板施工时,首先需要对模板支撑进行检查,确保模板支撑结构稳定可靠。
其次,需要根据设计要求进行模板的搭设和固定,保证模板的准确性和稳定性。
在进行混凝土浇筑前,需要对模板进行检查,确保模板表面平整、无裂缝和渗漏现象。
在进行混凝土浇筑时,需要控制浇筑速度和均匀性,避免混凝土的分层和渗漏。
最后,在混凝土初凝后,需要及时拆除模板,并对筏板表面进行养护,以保证筏板的质量和使用性能。
总的来说,筏板基础的模板设计和施工要点对于建筑物的安全和稳定具有重要的意义。
只有严格按照设计要求进行模板设计和施工,才能保证筏板基础的质量和可靠性。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读。
浅论筏形基础的设计
浅论筏形基础的设计摘要:对筏板基础选型和设计中的地基承载力确定、变形控制计算、筏板结构计算、防渗等问题,结合工程实例作一介绍及探讨,供类似工程参考。
关键词:筏板基础;承载力;筏板计算Abstract: the raft foundation selection and design of the bearing capacity of the determination, deformation control calculation, raft structure calculation, seepage control, combined with engineering example this paper and discusses, reference for other similar projects.Keywords: raft foundation; Bearing capacity; Raft calculation一、筏形基础的适用情况1.基础底标高处存在较理想的持力层(例如埋深较浅的岩层),而竖向构件的轴力较大,当采用柱下独立基础或条形基础时,相邻基础已相互交错重叠,这时可考虑采用筏形基础。
2.建设场地内存在岩溶或其他不适合采用预应力管桩、夯扩桩、人工挖孔桩等技术经济指标较优的桩基础形式的地区,而浅层又存在承载力较高且厚度足够的理想持力层,且建筑物荷载较大,独立基础或条形基础不满足地基承载力要求时,可考虑采用筏形基础。
二、筏形基础的种类筏形基础有平板式和肋梁式两种,详见图1。
钢筋混凝土等厚平板是最常见和最简单的筏形基础,当柱荷载较大时,可加大柱下局部区域的板厚,以满足该处冲切和抗弯的要求;肋梁式筏板的肋梁可以向上设置,也可向下设置。
平板式筏基与肋梁式筏基的优缺点比较,类同于地下室顶板无梁楼盖和梁板楼盖的比较,按工程经验,平板式筏基的技术经济综合指标较优,故一般优先考虑采用平板式筏基。
筏板基础设计分析
筏板基础设计分析1筏板基础埋深及承载力的确定天然筏板基础属于补偿性基础.因此地基的确定有两种方法.一是地基承载力设计值的直接确定法.它是根据地基承载力标准值按照有关规范通过深度和宽度的修正得到承载力设计值.并采用原位试验(如标惯试验、压板试验等.与室内土工试验相结合的综合判断法来确定岩土的特性.二是按照补偿性基础分析地基承载力.例如.某栋地上2.层、地下.层(底板埋深10..的高层建筑.由于将原地面下10.厚的原土挖去建造地下室.则卸土土压力达180kpa.约相当于1.层楼的荷载重量;如果地下水位为地面下2..则水的浮托力为80kpa.约相当于.层楼的荷载重量.因此实际需要的地基承载力为1.层楼的荷载.即当地基承载力标准值..250kp.时就能满足设计要求.如果筏基底板适当向外挑出.则有更大的可靠度.2天然筏板基础的变形计算地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面.尤其对于高层或超高层建筑.变形往往起着决定性的控制作用.目前的理论水平可以说对地基变形的精确计算还比较困难.计算结果误差较大.往往使工程设计人员难以把握.有时由于计算沉降量偏大.导致原来可以采用天然地基的高层建筑.不适当地采用了桩基础.使基础设计过于保守.造价提高.造成浪费.采用各向同性均质线性变形体计算模型,用分层总和法计算出的自由沉降量往往同实测的地基变形量不同.这是受多种因素的影响造成的.试验表明..].刚性筏板在试验荷载下主要是整体沉降.挠曲变形极小.最大也未超过3‰.而有限刚度筏板基础则除了整体沉降外还产生挠曲变形.筏板刚度不同.挠曲程度也不同.在筏板厚度相同的情况下.随着长×宽(以矩形为例.的增加.筏板的刚度随之降低.因此设计中可选取“板式筏基.独立柱基”相结合的基础形式.即中部(电梯井等剪力墙集中处.用筏基.四周柱基础采用独立基础或联合基础.使筏板的长×宽尺寸减小、刚度增大,这不仅降低沉降变形的挠曲程度.提高筏板的抗冲切能力.同时.减低了板中钢筋应力.减少筏基的配筋量.为协调各部分的变形.使其趋于一致.还可通过变形验算调整独立柱基的面积.既满足结构使用要求.又达到相当可观的经济效益.在基础选型设计中.应结合工程的具体情况.考虑多方面的因素影响.充分利用天然地基的承载能力.通过比较“整片筏基”与“板式筏基.独立柱基”的工程造价.以上.种不同基础形式.后者较前者节省约30%.40.的费用.经济效益显著.当由于地层分布不均匀、上部结构荷载在筏板基础上分布不均匀而引起筏板基础各部分的差异沉降较大时.可综合考虑采用以下处理措施:(1.将出露地质较差的土层挖出一部分.换填低强度等级的素混凝土形成素混凝土厚垫块.以改变和调整地基的不均匀变形.也可以采用“换填法”.垫层采用碎石、卵石等材料.经碾压或振密处理.提高基础的承载能力;(2.调整上部结构荷载或柱网间距.减小基底压力差;(3.调整筏板基础形状和面积.适当设置悬臂板.均衡和降低基底压力;(4.加强底板的刚度和强度.在大跨度柱间设置加强板带或暗梁等.3筏板基础的结构设计筏板基础的主要结构形式有平板式筏基和肋梁式筏基.包括等厚度或变厚度底板和纵横向肋梁.一般情况下宜将基础肋梁置于底板上面.如果地基不均匀或有使用要求时.可将肋梁置于板下.框架柱位于肋梁交点处.在具体筏基设计时应着重考虑如下问题:(1.应尽量使上部结构的荷载合力重心与筏基形心相重合.从而确定底板的形状和尺寸.当需要将底板设计成悬挑板时.要综合考虑上述多方面因素以减小基础端部基底反力过大而对基础弯距的影响;(2.底板厚度由抗冲切和抗剪强度验算确定.柱网间距较大时可在柱间设置加强板带(暗梁加配箍筋.来提高抗冲切强度以减少板厚.也可采用后张预应力钢筋法来减少混凝土用量和造价.决定板厚的关键因素是冲切.应对筏基进行详细的冲切验算;(3.无肋梁筏板基础的配筋可近似按无梁楼盖设柱上板带和跨中板带(倒楼盖法.的计算方法进行.精确计算可用有限元法;对肋梁式筏基.当肋梁高度比板厚大得较多时.可分别计算底板和肋梁的配筋.即底板以肋梁为固定支座按双向板计算跨中和支座弯矩.并适当调整板跨中和支座的配筋;(4.构造配筋要求.筏板受力筋应满足规范中0.15%的配筋率要求.悬挑板角处应设置放射状附加钢筋等.设计人员往往配置受力钢筋有余.构造钢筋却配置不足.4筏板基础抗浮锚杆的设置不少设计人员担心地下水位对底板的浮托力而设置抗拔锚杆.在这里作如下分析和讨论.(1.施工过程中浮托力的产生是由于基坑内积水(雨水和施工用水或地下水渗透.所致;浮托力的大小与地下室的体积和基坑内积水高度有关.因此.只要能在地下室施工过程中有序排水或限制水位.在基础底板底以下就不会产生浮托力.(2.地下室上浮是因为地下室结构及上部结构的荷载重量不足以克服地下水的浮力.当筏板基础底板上的结构重量大于实际上浮力后.整个基础结构就能稳定.因此在地下室和地面上相应有限几层的结构完成后.就可以克服地下水的上浮力.不需要在整个施工过程中对水位保持警惕.(3.在计算地下水的浮托力时因注意.筏基底板所承受的浮托压力只是底板与地基岩土的缝隙水压力、孔隙水压力.板承受的浮托力与地基岩土的缝隙发育程度、孔隙率有关.其实际压力强度小于静水压强.其次.底板的水承压面积并非全部.由于底板与地基岩土已粘结成整体,因而能提供一定的粘结(抗拔.力.有关试验资料认为有效粘结面积占底板面积最小比率为..50..而粘结强度最低为250kp.(相当于毛石砌体与.1.沙浆间的抗拉力)..值是一重要因素.应通过试验确定.浮托力的估算.当..50%.100.时,如地下水位为.2.0.的10.深地下.层的基坑.当底板厚度.600m..顶板单位荷重为.600kg.则单位面积的浮托力.和地下室结构重量.分别为:..80×(50%.100.).40..kpa.80.0kpa..1.6×25.16×2.72.0kpa从以上分析和讨论可见.即使按...计算使浮托力.最大..与.的差值也只有8.0kpa.待地面上再施工1..层后.就能保持整体平衡.因此只要在地下室施工过程中能保持基坑干燥.基础和地下室结构及地上.层结构施工完成后.就可放弃对地下水位的监测.从施工过程来看是无需设置抗浮锚杆的.对于一些地下室较大、较深而地面以上结构层数不多的建筑.则应根据上述总体平衡的原则计算确定抗浮锚杆.对于地下室面积较大而主体塔楼面积较小的建筑.应验算裙房部位的浮托力能否与结构自重相平衡.否则也应设置抗浮锚杆.在底板配筋设计时应注意到由于水的浮托力使底板产生的弯矩.当板下不设置抗浮锚杆时应全面考虑浮托力产生的弯矩.当底板设置抗浮锚杆后则可适量减少底板的配筋量.5裙房基础的设计由于裙房的单柱荷载与高层主楼相比要小的多.因此无需采用厚筏基础.采用薄板配柱下独立扩展基础即可.这里需要强调的是.裙楼独立柱基的沉降与主楼筏板基础的沉降要相协调.即控制沉降差在允许值范围内.应根据公式计算主楼沉降量..再按各柱的荷载.值和S值反算出各独立柱基础的面积.(尚应验选地基承载力).高层建筑基础选型是整个结构设计中的一个重要组成部分.直接关系到工程造价、施工难度和工期.因此应认真研究场地岩土性质和上部结构特点.通过综合技术经济比较确定.高层建筑的基础选型应因地制宜.除基础应满足现行规范允许的沉降量和沉降差的限值外.整体结构应符合规范对强度、刚度和延性的要求.选用桩基或筏基都不是绝对的.而安全可靠、经济合理才是基础选型的标准.。
高层建筑结构筏板基础设计与研究分析
高层建筑结构筏板基础设计与研究分析【摘要】近年来,随着经济的高速发展,我国高层建筑的数量逐渐增多,随着楼的高度和层数越来越多,高楼建筑的受力情况将会变得越来越复杂,基础工程的设计与施工对高层建筑本身以及周围环境都会产生重要影响,因此在高层建筑施工中,必须要做好基础设计,确保建筑的科学合理。
【关键词】高层建筑;筏板基础;在高层建筑施工中,基础设计对整个建筑结构的设计有着重要作用。
高层建筑与普通建筑相比在水平与垂直上的荷载都较大,而且随着高层建筑高度的增加,建筑在水平荷载形成的剪力与弯矩也正在不断的扩大,从而导致建筑物产生的倾覆力矩成倍增加,这也使得高层建筑的基础受力变得更加复杂,对基础刚度和强度的要求将变得更加严格,因此对高层建筑结构筏板基础设计进行研究是十分必要的。
一、筏板基础的优势所在筏板基础是一种典型浅基础,在建筑中起到的主要作用就是对建筑物上部的荷载进行支撑。
但因为高层建筑的荷载较大,不少设计师在进行高层建筑设计施工过程中弃用筏板基础而使用桩基基础或桩筏基础等形式。
但经过研究发现,在许多高层建筑使用筏板基础会具有以下几点优势:1、通常情况下,筏板基础的整体刚度较大,可以在一定程度上实现对地基发生的不均匀沉降进行调节。
2、在高层建筑施工过程中,如果残积层过厚,使用桩基础将会耗费大量的资金,而且需要较长的时间进行施工,同时,桩基在施工过程中会对施工周期的环境造成较大的影响。
3、筏板基础安全系数较高,一般大于4,而桩基础的安全系数一般只能达到2,由此可见筏板基础的安全性更高。
4、筏板基础可以在地下室结构中进行应用。
5、桩基基础一般需要固定在承台下方,而筏板基础的固定点通常位于基础板位置,因此当发生地震时,水平力对筏板基础产生的影响较小,结构将更稳定。
6、发生地震时,桩基础之间会产生冲击,容易引起破坏,而筏板基础的抗震性更强。
二、设计筏板基础时的注意事项1、高层建筑施工过程中,需要尽可能的将筏型和上部结构荷载相互重合,确保底板尺寸与形状的准确性,如果设计过程中,需要对底板设计进行更改,应当将其设计为悬挑板,必须要对以上因素进行综合考虑,从而使基础端部地基受到弯矩的影响能够得到有效控制。
筏板基础知识详细解析详解
筏板基础知识详细解析(一)筏形基础平法施工图的表示方法1.梁板式筏形基础平法施工图,是在基础平面布置图上采用平面注写的方式进行表达2.当绘制基础平面布置图时,应将其所支承的混凝土结构、钢结构、砌体结构或混合结平面一起绘制。
3.通过选注基础梁底面与基础平板底面的标高高差来表达二者间的位置关系,可以明确与板顶一平)、“低板位”(梁底与板底一平)、“中板位”(板在梁的中部)三种不4.梁板式筏形基础构件的类型和编号;a)梁板式筏形基础由基础主梁,基础次梁,基础平板等构成。
(二)梁板式筏形基础平板的平面注写1.梁板式筏形基础平板的平面注写a)梁板式筏形基础平板LPB的平面注写,分板底部与顶部贯通纵筋的集中标注与板底部标注两部分内容。
当仅设置贯通纵筋而未设置附加非贯通纵筋时,则仅做集中标注。
b)梁板式筏形基础平板LPB贯通纵筋的集中标注,应在所表达的板区双向均为第一跨(X与Y双向首跨)的板上引出(图面从左至右为X向,从下至上为Y向)板区划分条件:i当板厚不同时,相同板厚区域为一板区。
ii当因基础梁跨度、间距、板底标高等不同,设计者对基础平板的底部与顶部贯通纵筋配置相同的区域为一板区。
各板区应分别进行集中标注。
集中标注内容规定如下:注写基础平板的编号。
‚注写基础平板的截面尺寸。
注写h=XXX表示板厚。
ƒ注写基础平板的底部与顶部贯通纵筋及其总长度。
先注写X向底部(B打头)贯通纵筋与顶部(T打头)贯通纵筋,及其纵筋长度范围;头)贯通纵筋与顶部(T打头)贯通纵筋,及其纵筋长度范围。
(图面从左至右为X 贯通纵筋的总长度注写在括号中,注写方式为“跨数及有无外伸”,其表达形式为:一端有外伸,(xxB)两端有外伸。
注:基础平板的跨数以构成柱网的主轴线为准;两主轴线之间无论有几道辅助轴线,例:X:BB22@150;TB20@150;(5B)Y:BB20@200;TB18@200;(7A)表示基础平板的X向底部配置B22间距150的贯通纵筋,顶部配置B20间距150的为5跨两端有外伸;Y向底部配置B20间距200的贯通纵筋,顶部配置B18间距20度为7跨一端有外伸;当某向底部贯通纵筋或顶部贯通纵筋的配置,在跨内有两种不同间距时,先注写跨内两前面加注纵筋根数(以表示其分布的范围);再注写跨中部的第二种间距(不需要加分隔。
筏板基础地基变形数值分析
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0
4 结论
10
周边土体沉降 (mm)
该文通过对筏板基础进行分析,得出结论如下:1)筏
板基础最大沉降发生在筏板中心,最大沉降为 58.15mm,角
点处的沉降为 52.55mm,由于筏板基础自身刚度较大,基
础沉降与整体沉降接近,可以调整基础不均匀沉降。2)筏
板基础周围 1.5 倍基础宽度内的土体会发生沉降和相应的
卵石层
3
150
图 3 基底沿不同路径沉降分布
S,S33 (Avg:75%)
-4.338e+03 -1.425e+05 -2.807e+05 -4.189e+05 -5.571e+05 -6.953e+05 -8.334e+05 -9.716e+05 -1.110e+06 -1.248e+06 -1.386e+06 -1.524e+06 -1.663e+06
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混凝土筏板基础设计与施工技术
混凝土筏板基础设计与施工技术一、前言混凝土筏板基础是一种广泛应用于建筑工程中的基础类型,其具有结构简单、施工方便、适用范围广等优点。
本文将从混凝土筏板基础的设计和施工技术两个方面进行介绍,希望对读者在实际工程中的设计和施工提供一些参考。
二、混凝土筏板基础设计2.1 基础的选择混凝土筏板基础适用于以下几种情况:(1)建筑物重量较大,地基承载力较小的情况下;(2)建筑物地基土质较差,无法满足其他复杂基础的要求;(3)建筑物需要进行地下室或地下车库施工的情况下。
2.2 基础的尺寸混凝土筏板基础的尺寸应根据建筑物的重量和所处地基的承载力来确定。
在具体的设计过程中,应根据地基的承载力和建筑物的重量来确定基础的厚度,建议厚度不小于200mm。
2.3 基础的钢筋制作在混凝土筏板基础的制作过程中,需要对基础中的钢筋进行制作,以增强基础的承载能力。
制作钢筋的过程应按照国家标准进行,钢筋的数量和直径应根据基础的尺寸和所处地基的承载力来决定。
2.4 基础的施工混凝土筏板基础的施工过程应按照以下步骤进行:(1)清理施工现场,确保基础施工区域的清洁;(2)在基础施工区域进行标高和标线;(3)进行钢筋的制作和安装;(4)进行混凝土的浇筑,浇筑时应使用混凝土搅拌机进行搅拌,浇筑时应均匀浇注,避免出现空鼓现象;(5)浇筑完成后,应进行养护,使混凝土达到强度要求。
三、混凝土筏板基础施工技术3.1 施工准备工作在进行混凝土筏板基础的施工前,需要进行以下准备工作:(1)确定施工区域,清理施工现场,确保施工区域的平整和清洁;(2)制作施工模板,模板的质量应符合国家标准,模板的安装应符合设计要求;(3)制作钢筋,钢筋的制作应符合国家标准,钢筋的直径和数量应根据基础的尺寸和所处地基的承载力来决定。
3.2 施工流程混凝土筏板基础的施工流程如下:(1)进行基础的标高和标线;(2)进行模板的安装,模板的安装应根据设计要求进行,模板的外观应平整,模板的接缝应紧密;(3)进行钢筋的制作和安装,钢筋的数量和直径应根据基础的尺寸和所处地基的承载力来决定,钢筋的制作和安装应符合国家标准;(4)进行混凝土的浇筑,混凝土的搅拌和浇筑应符合国家标准,浇筑时应均匀浇注,避免出现空鼓现象;(5)浇筑完成后,进行养护,养护的时间应根据混凝土强度等级和气温等条件来确定,养护期间应防止混凝土的温度过高或过低。
(整理)梁板式筏型基础设计
7、梁板式筏形基础设计7.1工程概况和工程地质条件衡阳市平安小学综合楼法上部结构为框架结构,下部为粉质黏土,地下水位埋深1.500m。
基础面积为16m×61m,采用梁板式筏形基础,基础埋深5.2m,基础混凝土强度为C30,底板厚800mm,钢筋采用HRB235级钢。
基础梁受力筋为HPB335,箍筋采用HPB235级钢筋。
上部结构竖向荷载见表7.1;基础平面布置图见图7.1;地质情况见第1部分第一节。
7.1.1.柱荷载图7.1竖向标准荷载分布图柱荷载基本组合kN图7.2基础平面布置简图精品文档7.2设计尺寸与地基承载力验算7.2.1基础底面地下水压力的计算确定混凝土的防渗等级地下水位位于地面以下1.5米处,此处不考虑水的渗流对水压力的影响。
查《混凝土防渗规范》将底板混凝土防渗等级确定为S6。
7.2.2基础底面尺寸的确定由柱网荷载图可得柱的标准组合总荷载为:iN ∑()22417291930811865⨯+++=()22934353037592340⨯++++ ()22839348836292135⨯++++()22525312530711722⨯++++=90398kN其合力作用点:0=c x ,基础左右两边均外伸0.5m3.6)22934235302375922340[(903981⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯==∑∑iii cNy N y7.8)22839234882362922135(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+ ]15)22525231252307121722(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=7.5m基础下边外伸长度0.5m ,为使合力作用点与基础形心重合,基础总宽度为:()()my b c 1625.75.025.0=⨯+=⨯+=则:基础上边外伸长度为:m 5.05.01516=-- 由以上计算,可得基础底面面积为:219760.6116m A =⨯=基础底面积为2976m ,上部基本组合总荷载为111916kN,基低净反力Pa AN p jk 7.114976111916===∑7.2.3地基承载力的验算按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》规定:地基受力层不存在软弱粘性土的建筑物且不超过8层高度在25m 以下的一般民用框架房屋可不进行地基及基础的抗震承载力验算。
【转载】浅谈高层建筑筏板基础的设计
【转载】浅谈高层建筑筏板基础的设计浅谈高层建筑筏板基础的设计建筑物采用何种基础型式,与地基土类别及土层分布情况密切相关。
工程设计中,常遇到这样的地质情况,地下室底板下的岩土层为风化残积土层、全风化岩层、强风化岩层或中风化软岩层,因此,有可能采用天然基础。
高层建筑地下室通常作为地下停车库,建筑上不允许设置过多的内墙,因而限制了箱型基础的使用;筏板基础既能充分发挥地基承载力,调整不均匀沉降,又能满足停车库的空间使用要求,因而就成为较理想的基础型式。
筏板基础主要构造型式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础,平板式筏板基础由于施工简单,在高层建筑中得到广泛的应用。
本文以广州白云区某住宅楼的基础设计为例,拟对高层建筑基础的选型和筏板基础的设计方法进行介绍。
2 基础选型2.1工程地质概况本工程设地下室1层,塔楼地上20层,采用剪力墙结构。
根据岩土工程勘察报告,场地土层分布自上而下分别为:①人工填土层,厚度0.5m~3.0m;②冲洪积土层,厚度0.60m;③可塑状残积土层,厚度1.6m~8.30m,标贯击数为8~16击;④硬塑状残积土层,厚度2.2m~12.0m,标贯击数为18~29击;⑤岩石全风化带,厚度2.40m~8.60m,标贯击数为30~46击;⑥岩石强风化带,厚度0.60m~12.0m,标贯击数为50~65击;⑦岩石中风化带,厚度1.10m~2.13m,天然单轴极限抗压强度24.55MPa~49.55MPa;⑧岩石微风化带,厚度 1.0m~1.60m,天然单轴极限抗压强度43MPa~120MPa。
2.2基础结构方案选择高层建筑常用的基础结构型式为桩基础,本工程岩土工程勘察报告中建议基础型式采用预应力管桩基础或人工挖孔桩基础。
①采用预应力管桩基础,以强风化花岗岩为桩端持力层,由于场地基岩埋深相对较浅,地下室开挖后,最短有效桩长仅为2m左右,且场地局部地段在残积层中存在中风化岩孤石,对预应力管桩施工带来困难。
浅谈高层建筑筏板基础设计
浅谈高层建筑筏板基础设计高层建筑筏板基础设计是高层建筑施工中至关重要的一环,直接影响着建筑物的稳定性、安全性和耐久性。
筏板基础是指由混凝土浇筑而成的大型平面基础,它能够分散建筑物的荷载,通过与土壤的作用使建筑物的荷载得到合理分布,是高层建筑中常用的一种基础形式。
本文将就高层建筑筏板基础设计进行探讨,分析其设计的关键要点和注意事项。
第一、测算地基承载力在进行筏板基础设计时,首先要对地基的承载力进行测算,确定地基能够承受的最大荷载。
在进行地基承载力测算时,要考虑地基土的物理和力学特性,包括土壤的质地、密实度和含水量等因素。
根据测算结果确定筏板基础的尺寸和深度,以确保筏板基础能够合理分散建筑物的荷载,保证建筑物的稳定性。
第二、确定筏板基础尺寸第三、采用合适的材料和施工工艺在进行筏板基础设计时,需要选择合适的混凝土材料,并严格控制混凝土的配合比和施工工艺,确保混凝土的质量和强度。
筏板基础的混凝土质量直接关系到建筑物的稳定性和安全性,因此在进行筏板基础设计时,应该严格按照标准规范进行设计和施工,保证筏板基础的质量。
第四、考虑地震和风荷载在进行高层建筑筏板基础设计时,需要考虑地震和风荷载对建筑物的影响,确保筏板基础能够承受地震和风荷载带来的影响。
一般情况下,需要根据建筑物所在地的地震和风荷载等因素,对筏板基础进行适当的加固设计,以确保建筑物在地震和风灾发生时能够保持稳定。
第五、考虑土壤沉降和地下水位变化在进行筏板基础设计时,还需要考虑土壤沉降和地下水位变化对建筑物的影响。
土壤的沉降和地下水位的变化会对建筑物的稳定性产生影响,因此在进行筏板基础设计时应该考虑土壤沉降和地下水位的变化,确保筏板基础能够适应土壤沉降和地下水位变化带来的影响。
高层建筑筏板基础设计是高层建筑施工中的一个重要环节,需要考虑地基承载力、筏板基础尺寸、材料和施工工艺、地震和风荷载以及土壤沉降和地下水位变化等因素。
只有在综合考虑各种因素的影响,严格控制设计和施工工艺,才能够设计出符合建筑物需求的筏板基础,确保高层建筑的稳定、安全和耐久。
浅析筏板基础优化设计
浅析筏板基础优化设计
筑空间内不允许设置太多的内墙,这就限制了箱型基础的使用。
筏板基础不但能够充分发挥地基的承载能力,避免出现不均匀沉降,还能满足地下空间的使用要求,所以筏板基础成为当前最理想的基础形式。
下文中,笔者将从筏板基础设计分析、优化设计方案两方面进行分析和总结。
关键词:筏板基础设计分析;优化设计
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。
由于筏板刚度大,可以调节基础不均匀沉降。
加之筏板基础不必设置很多内部墙体,可以形成较大的自由空间,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。
一.筏板基础设计分析
在进行基础设计时,必须满足以下要求:一是基础所承受的荷重,必须小于地基允许的承载力,以保证工程的安全;二是要对基础的总沉降量和差异沉降量进行控制,将其控制在一定的限值内,避免上部结构出现损坏;三是在新建房屋时,要分析对自身和周围房屋的影响,及时采取相应的保护措施。
四是以安全为前提,考虑建筑的经济效果。
此外,要想建筑工期短、费用低,就不能够仅考虑基础,还要充分考虑建筑物的监造和运行。
在基础选形时,必须全面考虑、分析地基、基础、上部结构的强度和施工顺序,对在施工和使用过程中可能出现的基础沉降和差异沉降做出准确的评估。
1.桩筏基础。
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筏板基础设计分析1筏板基础埋深及承载力的确定天然筏板基础属于补偿性基础, 因此地基的确定有两种方法. 一是地基承载力设计值的直接确定法. 它是根据地基承载力标准值按照有关规范通过深度和宽度的修正得到承载力设计值, 并采用原位试验(如标惯试验、压板试验等) 与室内土工试验相结合的综合判断法来确定岩土的特性. 二是按照补偿性基础分析地基承载力. 例如: 某栋地上28 层、地下2 层(底板埋深10m ) 的高层建筑, 由于将原地面下10m 厚的原土挖去建造地下室, 则卸土土压力达180kpa, 约相当于11 层楼的荷载重量; 如果地下水位为地面下2m , 则水的浮托力为80kpa, 约相当于5 层楼的荷载重量, 因此实际需要的地基承载力为14 层楼的荷载. 即当地基承载力标准值f ≥ 250kpa 时就能满足设计要求, 如果筏基底板适当向外挑出, 则有更大的可靠度.2天然筏板基础的变形计算地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面, 尤其对于高层或超高层建筑, 变形往往起着决定性的控制作用. 目前的理论水平可以说对地基变形的精确计算还比较困难, 计算结果误差较大, 往往使工程设计人员难以把握, 有时由于计算沉降量偏大, 导致原来可以采用天然地基的高层建筑, 不适当地采用了桩基础, 使基础设计过于保守, 造价提高, 造成浪费.采用各向同性均质线性变形体计算模型,用分层总和法计算出的自由沉降量往往同实测的地基变形量不同, 这是受多种因素的影响造成的.(1) 这种理论的假定条件遵循虎克定律, 即应力—应变呈直线关系, 土体任何一点都不能产生塑性变形, 与土体的实际应力—应变状态不相一致;(2) 公式中S = 7S6 z iAi- z i- 1Ai- 1ES i[ 2 ]采用的计算参数系室内有侧限固结试验测得的压缩模量ESi , 试验条件与基础底面压缩层不同深度处的实际侧限条件不同;(3) 利用公式计算的建筑物沉降量只与基础尺寸有关, 而实测沉降量已受到上部结构与基础刚度的调整.采用箱型基础或筏板基础的高层建筑物,由于其荷载大、基础宽, 因而压缩层深度大,与一般多层建筑物不同, 地基不是均一持力层. 因此在地基变形计算的公式中引入了一个沉降计算经验系数7S. 通过实际沉降观测与计算沉降量的比较, 适应高层建筑物箱型基础与筏板基础的沉降计算经验系数, 主要与压力和地层条件相关, 尤其与附加压力和主要压缩层中(0. 5 倍基础宽度的深度以内) 砂、卵石所占的百分比密切相关. 由于该系数7S 仅用于对附加压力产生的地基固结沉降变形部分进行调整, 所以《建筑地基基础设计规范》规定可根据地区沉降观测资料及经验确定.计算高层建筑的地基变形时, 由于基坑开挖较深, 卸土较厚往往引起地基的回弹变形而使地基微量隆起. 在实际施工中回弹再压缩模量较难测定和计算, 从经验上回弹量约为公式计算变形量10%~ 30% , 因此高层建筑的实际沉降观测结果将是上述计算值的1. 1~ 1. 3 倍左右. 应该指出高层建筑基础由于埋置太深,地基回弹再压缩变形往往在总沉降中占重要地位, 有些高层建筑若设置3~ 4 层(甚至更多层) 地下室时, 总荷载有可能等于或小于卸土荷载重量, 这样的高层建筑地基沉降变形将仅由地基回弹再压缩变形决定. 由此看来, 对于高层建筑在计算地基沉降变形中, 地基回弹再压缩变形不但不应忽略, 而应予以重视和考虑.高层建筑箱型基础与筏板基础的计算与一般中小型建筑的基础有所不同, 如前所述, 高层建筑除具有基础面积大、埋置深, 尚有地基回弹等影响. 有时将基础做成补偿基础, 在这种情况下, 将附加压力视为很小或等于零, 这与实际不符. 由于基坑面积大, 基坑开挖造成坑底回弹, 建筑物荷重增加到一定程度时, 基础仍然有沉降变形, 即回弹再压缩变形. 为了使沉降计算与实际变形接近, 采用总荷载作为地基沉降计算压力比用附加压力P 0 计算更趋合理, 且对大基础是适宜的. 这一方面近似考虑了深埋基础(或补偿基础) 计算中的复杂问题, 另一方面也解决了大面积开挖基坑坑底的回弹再压缩问题. 因此《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ 6—99) 除规定采用室内压缩模量ES 计算沉降量外, 又规定了按压缩模量E 0 (采用野外载荷试验资料算得压缩模量E 0, 基本上解决了试验土样扰动的问题, 土中应力状态在载荷板下与实际情况比较接近) 计算沉降量的方法. 设计人员可以根据工程的具体情况选择其中一种方法进行沉降计算.按平面布置规则, 立面沿高度大体一致的单幢建筑物, 当基底压缩土层范围内沿竖向和水平方向土层较均匀时, 基础的纵向挠曲曲线的形状呈盆状形, 即“∪”状. 在研究建筑物荷载的水平分布规律时: 对于筏板基础, 可将筏板划分为许多小单元, 如果不考虑各小单元之间的相互影响, 单位面积承受的荷载重量(基底应力曲线) 与基础的纵向挠曲曲线的形状相吻合, 即也呈“∪”状. 这说明建筑物四周各点沉降量受到其它各点荷载的影响较小, 中部各点沉降量受到其它各点荷载的影响较大; 若将基础设计成整片筏板基础, 势必造成在相同的地基承载力下, 中部沉降量大, 而四周沉降量较小, 基底土变形不相协调.试验表明[ 4 ]: 刚性筏板在试验荷载下主要是整体沉降, 挠曲变形极小, 最大也未超过3‰;而有限刚度筏板基础则除了整体沉降外还产生挠曲变形, 筏板刚度不同, 挠曲程度也不同.在筏板厚度相同的情况下, 随着长×宽(以矩形为例) 的增加, 筏板的刚度随之降低. 因此设计中可选取“板式筏基+ 独立柱基”相结合的基础形式, 即中部(电梯井等剪力墙集中处) 用筏基, 四周柱基础采用独立基础或联合基础. 使筏板的长×宽尺寸减小、刚度增大,这不仅降低沉降变形的挠曲程度, 提高筏板的抗冲切能力, 同时, 减低了板中钢筋应力, 减少筏基的配筋量. 为协调各部分的变形, 使其趋于一致, 还可通过变形验算调整独立柱基的面积. 既满足结构使用要求, 又达到相当可观的经济效益.在基础选型设计中, 应结合工程的具体情况, 考虑多方面的因素影响, 充分利用天然地基的承载能力, 通过比较“整片筏基”与“板式筏基+ 独立柱基”的工程造价. 以上2 种不同基础形式, 后者较前者节省约30%~ 40% 的费用, 经济效益显著.当由于地层分布不均匀、上部结构荷载在筏板基础上分布不均匀而引起筏板基础各部分的差异沉降较大时, 可综合考虑采用以下处理措施:(1) 将出露地质较差的土层挖出一部分, 换填低强度等级的素混凝土形成素混凝土厚垫块, 以改变和调整地基的不均匀变形. 也可以采用“换填法”,垫层采用碎石、卵石等材料, 经碾压或振密处理, 提高基础的承载能力;(2) 调整上部结构荷载或柱网间距, 减小基底压力差;(3) 调整筏板基础形状和面积, 适当设置悬臂板, 均衡和降低基底压力;(4) 加强底板的刚度和强度, 在大跨度柱间设置加强板带或暗梁等.3筏板基础的结构设计筏板基础的主要结构形式有平板式筏基和肋梁式筏基, 包括等厚度或变厚度底板和纵横向肋梁. 一般情况下宜将基础肋梁置于底板上面, 如果地基不均匀或有使用要求时, 可将肋梁置于板下, 框架柱位于肋梁交点处. 在具体筏基设计时应着重考虑如下问题:(1) 应尽量使上部结构的荷载合力重心与筏基形心相重合, 从而确定底板的形状和尺寸. 当需要将底板设计成悬挑板时, 要综合考虑上述多方面因素以减小基础端部基底反力过大而对基础弯距的影响;(2) 底板厚度由抗冲切和抗剪强度验算确定. 柱网间距较大时可在柱间设置加强板带(暗梁加配箍筋) 来提高抗冲切强度以减少板厚, 也可采用后张预应力钢筋法来减少混凝土用量和造价. 决定板厚的关键因素是冲切, 应对筏基进行详细的冲切验算;(3) 无肋梁筏板基础的配筋可近似按无梁楼盖设柱上板带和跨中板带(倒楼盖法) 的计算方法进行, 精确计算可用有限元法;对肋梁式筏基, 当肋梁高度比板厚大得较多时, 可分别计算底板和肋梁的配筋, 即底板以肋梁为固定支座按双向板计算跨中和支座弯矩, 并适当调整板跨中和支座的配筋;(4) 构造配筋要求: 筏板受力筋应满足规范中0. 15%的配筋率要求, 悬挑板角处应设置放射状附加钢筋等. 设计人员往往配置受力钢筋有余, 构造钢筋却配置不足.4筏板基础抗浮锚杆的设置不少设计人员担心地下水位对底板的浮托力而设置抗拔锚杆, 在这里作如下分析和讨论.(1) 施工过程中浮托力的产生是由于基坑内积水(雨水和施工用水或地下水渗透) 所致; 浮托力的大小与地下室的体积和基坑内积水高度有关. 因此, 只要能在地下室施工过程中有序排水或限制水位, 在基础底板底以下就不会产生浮托力.(2) 地下室上浮是因为地下室结构及上部结构的荷载重量不足以克服地下水的浮力, 当筏板基础底板上的结构重量大于实际上浮力后, 整个基础结构就能稳定. 因此在地下室和地面上相应有限几层的结构完成后, 就可以克服地下水的上浮力, 不需要在整个施工过程中对水位保持警惕.(3) 在计算地下水的浮托力时因注意: 筏基底板所承受的浮托压力只是底板与地基岩土的缝隙水压力、孔隙水压力, 板承受的浮托力与地基岩土的缝隙发育程度、孔隙率有关, 其实际压力强度小于静水压强. 其次, 底板的水承压面积并非全部. 由于底板与地基岩土已粘结成整体, 因而能提供一定的粘结(抗拔) 力. 有关试验资料认为有效粘结面积占底板面积最小比率为K = 50% , 而粘结强度最低为250kpa (相当于毛石砌体与M 10 沙浆间的抗拉力). K 值是一重要因素, 应通过试验确定.浮托力的估算: 当K = 50%~ 100% 时,如地下水位为- 2. 0m 的10m 深地下2 层的基坑, 当底板厚度1 600mm , 顶板单位荷重为1 600kg, 则单位面积的浮托力T 和地下室结构重量W 分别为:T = 80×(50%~ 100% )= 40. 0 kpa~ 80. 0kpaW = 1. 6×25+ 16×2= 72. 0kpa从以上分析和讨论可见, 即使按K = 1 计算使浮托力T 最大, T 与W 的差值也只有8. 0kpa, 待地面上再施工1~ 2 层后, 就能保持整体平衡, 因此只要在地下室施工过程中能保持基坑干燥, 基础和地下室结构及地上2 层结构施工完成后, 就可放弃对地下水位的监测, 从施工过程来看是无需设置抗浮锚杆的.对于一些地下室较大、较深而地面以上结构层数不多的建筑, 则应根据上述总体平衡的原则计算确定抗浮锚杆. 对于地下室面积较大而主体塔楼面积较小的建筑, 应验算裙房部位的浮托力能否与结构自重相平衡, 否则也应设置抗浮锚杆. 在底板配筋设计时应注意到由于水的浮托力使底板产生的弯矩, 当板下不设置抗浮锚杆时应全面考虑浮托力产生的弯矩, 当底板设置抗浮锚杆后则可适量减少底板的配筋量.5裙房基础的设计由于裙房的单柱荷载与高层主楼相比要小的多, 因此无需采用厚筏基础, 采用薄板配柱下独立扩展基础即可. 这里需要强调的是, 裙楼独立柱基的沉降与主楼筏板基础的沉降要相协调, 即控制沉降差在允许值范围内. 应根据公式精品文档计算主楼沉降量S , 再按各柱的荷载N 值和S 值反算出各独立柱基础的面积A (尚应验选地基承载力).6结束语高层建筑基础选型是整个结构设计中的一个重要组成部分, 直接关系到工程造价、施工难度和工期, 因此应认真研究场地岩土性质和上部结构特点, 通过综合技术经济比较确定.高层建筑的基础选型应因地制宜, 除基础应满足现行规范允许的沉降量和沉降差的限值外, 整体结构应符合规范对强度、刚度和延性的要求, 选用桩基或筏基都不是绝对的, 而安全可靠、经济合理才是基础选型的标准.精品文档。