筏板基础

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筏板基础
片筏基础（或称满堂基础、倒楼盖基础）
当上部结构荷载较大，而所在地的地基承载力又 较软弱时，采用简单的条形基础或井格基础已不 能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连 成一片，使整个建筑物的荷载作用在一块整板上， 这种基础称为筏板基础或片筏基础
柱 地梁 柱
底板 底板 垫层
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（二）筏板基础的防渗措施
• 地下室防渗 • 防堵结合 • 自防水并设架空排水层方案
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三）筏板基础几何尺寸的确定
• 筏形基础分梁板式和平板式两种类型，应 根据地基土质、上部结构体系、柱距、荷 载大小以及施工等条件确定
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1.梁板式筏基
• 5.3.2 梁板式筏基底板的板格应满足受冲切 承载力的要求。梁板式筏基的板厚不应小 于300ｍｍ，且板厚与板格的最小跨度之比 不宜小于1/20。 • 5.3.3 梁板式筏基的基础梁除满足正截面受 弯及斜截面受剪承载力外，尚应验算底层 柱下基础梁顶面的局部受压承载力。
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柱钢筋在桩基承台板/桩承筏形基础 中的锚固
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柱钢筋在梁板式筏形基础中的锚固
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柱钢筋在梁板式筏形基础中的锚固
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3.2 筏板基础设计要求
一、一般规定 （一）埋深 1/12h，1/15h桩筏 非抗震或抗震设防烈度为6度时，可适当减小 地下水位很高，可适当减小 设置地下一层地下室 岩基可不设地下室，但为保证结构的整体稳定， 防止倾覆和滑移，应采用地锚等必要措施
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6.弹性地基板法 方法概述——以双向受力的弹性地基板理 论为依据来分析筏板的内力和变形。 计算特点——假设筏板置于文克尔弹簧地 基上，并将不埋筏板四周边梁埋板的作用 归结为：不产生剪力、有约束弯矩、挠度 不等于零、转角等于零的半自由边界条件， 从而推导出弹性曲面的挠度方程式，建立 配筋弯矩的计算公式。 方法缺点——夸大了实际浅埋边梁的边固 作用，且与一般弹性地基梁、板理论的缺 陷一样，只考虑地基与基础的协调变形工 作，而实际上，上部结构刚度的影响是不 能忽略的。
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应用条件（影响方案选择的因素）
• • • • • • • •
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上部结构的特点 地基土质条件 建筑功能要求 抗震要求 材料及施工条件 工程环境 基础造价 工期
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常见类型
• 梁板式 • 平板式
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柱钢筋在桩基承台板/桩承筏形基础 中的锚固
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3.柔性基础简化计算法 方法概述——将在柱荷载作用下的十字交 叉条形基础简化为各条单向连续条形基础 的计算方法。 计算特点——将柱荷载的总值先按两个方 向交叉连续的条形基础（板）的刚度比值 进行分配以作为各向的柱荷载，然后分别 按单向连续条形基础（板）计算。 方法缺点——此方法的一般假定为基底反 力是按线性分布的，柱下最大，跨中最小， 计算结果较倒楼盖法还要经济。但该方法 只适用于柱下十字交叉条形基础和柱下筏 板基础的简化计算，不适用于横墙承重的 筏板基础。
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1.平板式筏基
• 5.3.5 平板式筏基的板厚应能满足受冲切承 载力的要求。板的最小厚度不宜小于400ｍ ｍ。计算时应考虑作用在冲切临界截面重 心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力。距 柱边ｈｏ/２处冲切临界截面的最大剪应力τ ｍａｘ应按公式 (5.3.5-1)、（5.3.5-2）、 （5.3.5-3）计算（图5.3.5）。
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桩承平板式筏形基础
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桩承有梁筏形基础
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• JGJ 6-99 高层建筑箱形与筏形基础技术规 范
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当建筑物开间尺寸不大，或柱网尺寸较小以及对基础的 刚度要求不很高时，为便于施工，可将其做成一块等厚 度的钢筋混凝土平板，即平板式筏形基础，板上若带有 梁，则称为梁板式或肋梁式筏形基础。
筏形基础自身刚度较大，可有效地调整建筑物的不均匀 沉降，特别是结合地下室，对提高地基承载力极为有利。
剖面A-A A
平板式
剖面A-A A A A A
剖面A-A
A
肋梁式，梁设在板上
肋梁式，梁设在板下土中
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特点
• 能充分发挥地基承载力 • 基础沉降量比较小，调整地基不均匀沉降 的能力比较强 • 具有良好的抗震性能 • 可以充分利用地下空间 • 施工方便 • 经济
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• 当柱荷载较大，等厚度筏板的受冲切承载 力不能满足要求时，可在筏板上面增设柱 墩或在筏板下局部增加板厚或采用抗冲切 箍筋来提高受冲切承载能力。
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（四）筏基的抗弯要求
5.3.11.1柱下板带中在柱宽及其两侧各0.5倍板厚的有 效宽度范围内的钢筋配置量不应小于柱下板带钢筋的 一半，且应能承受作用在冲切临界截面重心上的部分 不平衡弯矩Ｍｐ的作用。Ｍｐ应按下列公式计算： Ｍｐ＝αｍＭ （5.3.11-1） αｍ＝１－αｓ （5.3.11-2） 式中 Ｍｐ——板与柱之间的部分不平衡弯矩； αｍ——不平衡弯矩传至冲切临界截面周边的弯曲应 力系数； 5.3.11.2 考虑到整体弯曲的影响，柱下筏板带和跨中 板带的底部钢筋应有１/２～１/３贯通全跨，且配筋 率不应小于0.15％；顶部钢筋应按实际配筋全部连通； 5.3.11.3 对有抗震设防要求的平板式筏基，计算柱下 板带受弯承载力时，柱内力应考虑地震作用不利组合。
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4.弹簧地基梁法 方法概述——假定筏板沿横向被截分为单 位宽的条板，置于文克尔假设的弹簧低级 上，并假定板底面任一点的单位压力p与地 基沉降S成正比，即p=kS。 计算特点——条板按受有一组横墙集中荷 载作用的无限长梁计算。由于地基沉降S与 基础挠度y接触协调相等，有p(x)=kS=ky. 方法缺点——同文克尔弹簧地基法假设。
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3.3 筏板基础计算
（1）确定筏板底面尺寸和板厚 （2）确定筏板基的地基反力 （3）筏板内力计算及配筋
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1.悬臂法 方法概述——就是传统的墙下钢混条基计 算法。 计算特点——假定基底土反力为均匀分布， 为了减小基底压力使之满足软弱地基承载 力的要求而将基底加宽到互相连通的程度， 但不作为连续的整板去分析。 方法缺点——基础宽度加大后，基底土的 反力分布实际上是不均匀的。计算时，基 底已经连成了一体却不考虑其连续性，因 此很不合理，计算的结果是不经济的。
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7.有限子结构法 此方法是将整块筏板视做一根梁，整幢上 部结构视做一个铰接于筏板的壁式框架 （窗间墙视为框架柱、窗上墙视为框架 梁），整个地基视做一组弹簧支座，上部 结构和筏板支承在这组弹簧地基上。在此 假设下，可借助子结构法解得整个上部结 构在筏板接口处的刚度，运用有限元法求 解筏板考虑上部结构与地基、基础共同工 作的整体弯曲内力和地基反力，再以弹簧 地基梁法解筏板的局部弯曲内力。
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二、构造要求
• （一）筏板混凝土 • 5.1.6 箱形基础的混凝土强度等级不应低于 Ｃ２０；筏形基础和桩箱、桩筏基础的混 凝土强度等级不应低于Ｃ３０。 • 当采用防水混凝土时，防水混凝土的抗渗 等级应根据地下水的最大水头的比值，按 表5.1.6选用，且其抗渗等级不应小于0.6Ｍ Ｐａ。对重要建筑宜采用自防水并设架空 排水层方案。
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二、筏板基础的地基反力
地基反力可按直线分布考虑的情况： 当上部结构刚度较大，且地基压缩模量 Es≤4MPa时 上部结构荷载比较均匀分布时 筏板厚度大于l/6的筏板且上部结构刚度较 大时
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（二）选型 梁板式：耗费钢筋和混凝土较少，经济 平板式：对地下室空间高度有利，施工便利 筏基形式的选用根据以下条件综合分析确定： 土质 上部结构体系 柱距 荷载大小 施工条件
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（三）筏基的偏心距 对单幢建筑物，在均匀地基的条件下，箱形和筏形 基础的基底平面形心宜与结构竖向荷载重心重合 当不能重合时，在永久荷载与楼（屋）面活荷载长 期效应组合下，偏心距ｅ宜符合下式要求： ｅ≤(０．１Ｗ)/Ａ （5.1.2） 式中 Ｗ——与偏心距方向一致的基础底面边缘抵 抗矩； Ａ——基础底面积。
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5.弹性理论截条法 方法概述——将筏板横向截分为单位宽的条板并 置于均质半空间弹性地基上。 计算特点——由于积分上的困难，基底地基反力 与沉降之间的关系很难用解析函数表达。目前是 利用郭尔布诺夫-波萨多夫的《弹性地基上结构物 的计算》中的计算表格来简化计算。 方法缺点——虽然克服了文克尔弹簧地基法假设 的基本缺点，具有能够扩散应力和变形的优点， 但是，它的扩散能力往往超过实际情况。由于计 算所得的沉降量和地表沉降范围较实测值为大， 而实际地基压缩层厚度是有限的，压缩层范围内 土质往往是非均质的，即使是同一种土层组成， 变形参数也有随深度而增长的情况。按半空间弹 性理论所得的地基反力分布一般呈马鞍形和集中 在梁端和板的边缘处，这是半空间弹性理论所算 得的梁板弯矩大的主要原因。
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2.倒楼盖法 方法概述——假定筏板为一块倒置于地基 上的连续板，由纵横墙支承。 计算特点——假定基底土反力为均匀分布， 按普通的楼盖计算。 方法缺点——考虑了筏板的整体性，计算 结果较悬臂法经济。但此法仍然没有考虑 到基底土的反力分布实际上是不均匀的， 所以各墙支座处所算得的负弯矩偏小，甚 至出现小于实际弯矩而偏于不安全。