“独基+防水板”是筏板基础
某平板筏板基础设计说明及详图(含防水板)
对比分析独立基础与筏板基础的异同
对比分析独立基础与筏板基础的异同摘要:近年来,经济发展日新月异,建筑业取得了前所未有的进步,各大高楼拔地而起,建设数量也在日益增多。
在建筑工程中,独立基础与筏板基础属于重要的两种基础型式,对其的科学选择是保障工程顺利建设的重要前提,不仅与建筑物的性能有直接关系,还会为高层建筑地下获取更大的使用空间,充分满足地基承载力的要求。
故而,亟需对这两种基础形式的异同实施对比分析,从而为建筑业选择更加科学的基础形式奠定基础。
在具体的结构设计过程中,从外观层面上,局部加厚筏板、筏板加下柱墩以及独基加防水板较为相同,但从受力模式方面而言却存在较大的差异性。
下面本文将以结构设计软件为基础,针对不同基础受力的特点展开明确的对比分析,仅供相关人士参考。
关键词:独立基础;筏板基础;异同;对比分析前言:与其他基础形式比较而言,在建筑结构基础设计期间,天然地基上的浅基础有较大优势,如经济性较好、技术难度较低以及施工方式简便等。
如果在工程施工期间,地基条件较佳,且主体结构荷载小,那么就会首选天然地基上的浅基础。
独基加防水板、局部加厚筏板以及筏板加下柱墩在浅基础的典型代表,虽然它们在外观上比较相似,但受力层面却完全不一样,在具体的基础设计期间,结构设计人员极易混淆,需要加此加以重视。
1独立基础与筏板基础概述1.1独立基础独立基础也可以称之为单独基础,是一种高耸构筑物或者单柱自成一体的基础。
通常会按照受力状态或者材料性能来选择它的形式,平面形式主要有多边形、圆形。
风荷载是除去竖直活载和自身重量外,高层建筑物的一种主要荷载,要想保障在各个方向,基础都能够保持一样的抗倾覆稳定系数,最为科学的基础形式就是圆形基础。
因为高层建筑物的重心较高,所以当基础出现少量倾斜时,就会导致荷载偏心距离加大,随之增加倾斜度。
故而在控制时,可以使用容许倾斜解决此类基础变形现象。
1.2筏板基础筏板基础一般由梁、底板等部分组成。
当建筑物地基承载力不足且荷载较大时,会选择砼底板筏板形成筏基,承受建筑物荷载,这种筏板基础能够有效抵御地基不均匀沉降,整体性能较好。
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。
筏式基础名词解释
筏式基础名词解释1筏式基础:又称板桩承台和刚性扩大基础,是一种常用的深基础形式,用于多层和高层钢筋混凝土结构。
主要用于竖向承重墙、楼梯等。
其受力原理为先在筏板顶部浇筑钢筋混凝土承台,然后用预制钢筋混凝土桩(即沉管灌注桩)按桩位逐节沉入地下,形成钢筋混凝土扩大基础。
2基础底板:由支承台身的刚性垫层和埋设在垫层下面的基础底梁组成。
垫层起着调平底板的作用,并能增加其整体性。
3基础底梁:为扩大基础的梁,在筏板顶面布置若干个,由钢筋混凝土和预制或现浇混凝土制成。
4防水板:用于防水层的土工合成材料,通过卷材、涂膜或铺放等方法覆盖在所防护的建筑物地面或地下室侧墙外表面。
5底板:是指位于基础顶面以下的那部分承重结构。
6基础顶板:是指基础中最低的那一部分结构。
7筏板:是一种以波纹状钢材或预应力钢材制成的板材,固定在下部由混凝土建造的基础上,用作建筑物的楼板或屋面板。
8基础底板:位于筏板之上的基础底板,是钢筋混凝土的梁式构件,是筏板的主要组成部分。
9筏板:与基础底板共同作为建筑物承重和水平荷载传递的基础部分,相当于盖梁。
10板桩:在基坑支护中,利用较长的带有螺栓的桩穿透基础底板而做成的结构。
11筏板式:是将平板桩置于钢筋混凝土基础上,作为上部结构承重和防止地基液化的一种结构型式。
12独立基础:独立的一块基础,常位于房屋的最下部,如地下室底板。
13扩展基础:不配置任何桩的基础,它既可用来设置桩又可用来设置基础梁,还可兼作地下室的地坪。
14托盘基础:是设置于四周支承在基础梁上的具有四个支撑面的、直接将荷载传给基础梁的刚性基础。
15扩展基础:不配置任何桩的基础,它既可用来设置桩又可用来设置基础梁,还可兼作地下室的地坪。
16基础梁:为提高上部结构承重构件的稳定性而设置的承重构件,在建筑物承重构件之间发挥着重要作用,并承担了结构的全部荷载。
17承台:为提高结构物下部结构(即基础)的整体性,并解决施工期间的施工和交通运输问题而在基础上设置的分隔体,一般分为素混凝土、钢筋混凝土和钢三种。
两类常见地下车库基础的对比分析与选用
两类常见地下车库基础的对比分析与选用摘要:独立柱基加防水板和筏板加柱墩是常见的两类地下车库基础形式。
这两类基础形式有时板厚相差不大,独基和柱墩外观相似,部分设计人员在具体工程选用上把握不准,也有很多工地的施工人员常常搞不清楚防水板和筏板的区别,将两者混为一谈。
本文针对这两类基础,从受力特点、计算原理、埋深计算、适用范围、经济性及对主楼的影响等方面进行分析探讨。
通过工程实例把基础设计概念落到实处,做到基础选型时有的放矢。
关键词:地下车库;独立柱基;防水板;筏板;柱墩0引言在地下车库基础设计中,独立柱基加防水板和筏板加柱墩是两种常见的基础设计形式。
尽管这两类基础从外形上很相似,而概念上实则完全不同。
采用的计算分析方法也存在本质的区别。
因此实际工程中,在满足安全性的前提下,能够选择合理的基础形式,是设计师必须掌握的本领。
1独立柱基加防水板1.1受力特点独立柱基加防水板的基础形式传力简单明确、费用较低。
独立基础承担全部上部结构传来的荷载并考虑水浮力影响,防水板仅考虑自重、建筑面层荷载及水浮力作用,不考虑防水板的地基承载能力。
通常在防水板下设置一定厚度的软垫层,以保证防水板的受力状态与设计相符。
1.2计算方法方法一:按倒楼盖方法计算。
当地基比较均匀、上部结构刚度较好,荷载分布较均匀且相邻柱距及荷载不超过20%时,可采用倒楼盖计算。
上述要求可以保证基础的沉降差不至于过大。
倒楼盖的计算方式是把墙柱等竖向构件视为防水板的固定支座,上部荷载对防水板的计算结果不起作用。
不考虑防水板的整体挠曲,通常防水板的配筋较小。
对于沉降差较大的工程,防水板的内力可能较大,用这种方法计算存在安全隐患。
方法二:按有限元方法计算,防水板与竖向构件基础一起变形,考虑防水板整体挠曲变形。
这种方式的配筋一般要比倒楼盖模型要大。
在使用有限元软件进行分析时,可按普通筏板建模,通过沉降试算调整板底的基床系数,让防水板上的荷载就地消化,从而实现防水板仅承担自重的前提下,再计算水浮力。
浅谈筏板基础与独立基础的异同——某楼盘基础设计技术分析
浅谈筏板基础与独立基础的异同——某楼盘基础设计技术分析摘要:独基加防水板基础具有传力明确,构造简单,方便施工,经济实用等优点,因此,在工程设计中是首选的基础形式。
关键词:结构设计;地基基础;筏板基础某楼盘位于江门市港口路与迎宾大道交汇处西北,属于珠江三角洲冲击平原地貌,地貌为剥蚀残丘及丘间洼地;场地西侧原为丘间洼地,东侧原为小山丘,经人工挖土、填土整平,地面标高为4.80~6.76m。
6#7#楼以及商业综合楼位于场地东侧。
其工程地质条件较简单,地基上覆盖的素土层厚度较小,属建筑抗震一般地段,场地土类型为中硬土~坚硬土,场地类别为Ⅰ类,设计特征周期值0.25s。
地质勘察报告建议采用天然地基浅基础或人工挖孔桩基础。
地基类型不同,结构设计的经济性差别明显,一般情况下,采用天然基础时经济型最好,并以天然基础—地基处理—桩基础的顺序确定地基基础形式。
考虑到经济性和施工的便利性,决定6#7#和商业综合楼采用天然地基浅基础,选用持力层为强风化层,承载力特征值fa=600kPa,基准基床系数Kv1=60MN/m2。
我们首先考虑到的是使用最常见的柱下独立基础。
(图一)但是在实际设计的过程中发现,6#7#是18层的高层住宅楼,其剪力墙柱距离基本在2.5m~4m之间,而且墙柱之间布置很不规则。
如果按柱下独立基础布置,相邻基础之间基本上会连在一起。
而商业综合楼最高为14层,墙柱距以8m为主,墙柱布置比较规矩,所以仍适合用独立基础(如图二)。
而6#7#只能另外再选基础形式。
6#7#虽然柱网不规则,但是通过计算复核发现,其形心和重心X方向基本在同一个点,Y方向偏心228mm,根据偏心距验算公式:e=228 <0.1*W/A=0.1*((1/6)*b*h*h)/(bh)=0.0167h=0.0167*24677=412,可知该偏心仍满足规范要求。
可见从整体上来说6#7#墙柱布置受力均匀。
适合采用平板式筏板基础(见图一)。
浅谈筏板基础与防水板基础的异同
浅谈筏板基础与防水板基础的异同作者:辛庚华王宝立来源:《装饰装修天地》2018年第08期摘要:本文分析平板式筏形基础、独立基础(条形基础、桩基承台)加防水板的基础形式在计算、构造上的不同之处,供设计人员参考。
关键词:平板式筏形基础;防水板1 前言建筑设计中,带地下室工程中经常会采用到筏板基础、独立基础(条形基础、桩基承台)加防水板的基础形式,两类基础形式有相似之处,但其在应用条件、计算模式以及构造上是不同,本文介绍两者的在计算构造上的不同之处。
2 概念筏板基础是天然地基的一种基础形式,在地基持力层上铺设一块整体连续的等厚(或变厚度)钢筋混凝土基础板,具有调整不均匀沉降,整体性好、基础刚度大、受力均匀、施工方便等特点;适用于上部荷载较大、地基承载力较低且调整基础沉降为目的的多高层建筑。
防水板常被用于独立基础(或条形基础)加防水板、桩基承台加防水板的基础形式,亦是在地基上铺设一块整体连续的钢筋混凝土基础板,但防水板只用来抵抗地下水浮力、防水板自重及其上荷载(恒+活),防水板自身不分担地基反力。
3 筏板基础筏板基础分为梁板式和平板式两种,其选型应根据结构形式、荷载分布状况、施工条件等确定。
平板式筏基较梁板式施工方便,土石开挖量少,工期短,经济性高,因此平板式筏基在工程中得到越来越多的应用。
《建筑地基基础设计规范》中规定,筏板厚度和配筋计算中应考虑上部结构、基础与地基土共同作用的基础变形和基底反力计算确定。
工程设计中,筏板的计算方法大致分为两种计算模型,即倒楼盖法和弹性地基梁板法。
具体为:(1)弹性地基梁板模型采用的是文克尔假定,地基梁内力的大小受地基土弹簧刚度的影响,而倒楼盖模型中的梁只是铺钢筋混凝土梁,其内力的大小只与板传给它的荷载有关,而与地基土弹簧刚度无关。
(2)由于模型的不同,实际梁受到的反力也不同,弹性地基梁板模型支座反力大,跨中反力小;而倒楼盖模型中的反力只是均布荷载。
(3)弹性地基梁板模型考虑了整体弯曲变形的影响,而倒楼盖模型的底板只是一块刚性板,不受整体弯曲变形的影响。
张帆:筏板基础与防水板独立基础区别及具体应用
张帆:筏板基础与防水板独立基础区别及具体应用筏板基础与防水板独立基础区别及具体应用张帆摘要:独立基础加防水底板是近年来综合设计与施工发展而形成的一种新型基础形式,而筏板基础由于刚度较大,对地基反力和地基沉降的调节能力较强,常常用于整体荷载较大的高层建筑,但受力复杂,钢筋密集,成本较高。
关键词:筏板基础防水板独立基础一、应用范围及其特点实际工程当中,独立基础加防水底板越来越广泛的运用,其最突出的优势在于构件传力、受力分工非常明确,独立基础只承担上部结构的全部荷载重量,而防水底板只承担水浮力,这使得板厚可以更薄,最常用于地基承载力较高且上部荷载并不是很大的情况,如果承载力较小、上部荷载过大及地基刚度较小,为了控制不均匀沉降独立基础将过大,以至于无法发挥全部的承载能力且施工较为困难,甚至不如改用桩基更加经济实用。
而作为补充,我们用筏板基础来解决地基承载力不足的问题,相比独立基础,筏板基础有着更广阔的接触面积平摊上部荷载,当然代价就是它有更复杂的构造要求、局部处理方式、复杂的施工和更加高昂的成本投入。
二、计算模型在计算过程中,独立基础加防水底板与平板式筏板基础类似,都是采用无梁楼盖的双向板计算法,分别设置柱下板带和跨中板带,划分如右图所示:按经验系数法,可算出垂直荷载产生板的总弯矩设计值,并按表1确定柱下板带和跨中板带的弯矩设计值。
对X方向板的总弯矩设计值公式为:M x=q*l y*(l x-2b ce/3)2/8 对X方向板的总弯矩设计值公式为:M y=q*l x*(l y-2b ce/3)2/8 式中 q——相应荷载效应基本组合垂直荷载设计值;L x、l y——等代框架梁计算跨度,柱子中心线距离;B ce——独立基础在计算弯矩方向的有效宽度。
柱下板带和跨中板带弯矩分配值表1而梁板式筏板基础则是假设均匀分布荷载的倒楼盖形式,计算梁板的具体配筋,相对来说比平板式筏板基础的传力更明确,板跨较小且板厚较薄,但由于其结构布置中肋梁太多,施工困难大大增加,实际工程中使用逐渐减少。
正确理解独立基础加防水板中的板设计
正确理解独立基础加防水板中的板设计摘要:随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重还会越来越大。
地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大,结构设计的好坏将决定整个项目的设计周期、施工工期以及建造费用产生巨大的影响。
由于地下室结构的设计比较复杂,其中所涉及的技术问题繁多,主要有:地基承载力及变形问题、抗浮问题、不均匀沉降问题、结构超长问题、基础形式的选取和计算方法问题以及人防设计等等。
因此要做好地下室的设计,基础的设计尤为重要。
本文以地下室独立基础加防水板计算方法浅谈个人见解。
关键词:地下室;结构设计;基础;独立基础加防水板;平板式筏板基础地下室独立基础加防水板是最常见基础形式,对于刚接触地下室设计的结构工程师往往容易把独立基础加防水板和板式筏板基础两种基础形式混淆,因此如何正确理解独立基础加防水板是设计好基础的前提。
1.独立基础加防水板和板式筏板基础的区别1.1概念上的区别:独立基础一般设在柱下,常用断面形式有踏步形、锥形、杯形;材料通常采用钢筋混凝土、素混凝土等;当柱为现浇时,独立基础与柱子是整浇在一起的。
地基的承载能力特征值不是很高,但可利用其全部(或尽量扩大)面积共同承担,而获得总的承载能力来担负起房屋的重力荷载,这种基础型式叫筏式基础。
构成筏式基础有两种方法:1.仅用足够厚的钢筋混凝土板,叫“平板式筏基”;2.用钢筋混凝土板和梁构成,叫“梁板式筏基”。
1.2受力情况不同:独立基础加防水板,建筑物上部荷载是通过柱子传到独立基础,然后由基础传到地基土,防水板是一种板,用来在地下室地面抵抗地下水用的,地下水产生的向上作用力(理解为荷载)通过防水板传至独立基础。
平板式筏基,上部结构的荷载通过筏板传至地基。
当上部结构荷载大、地基软弱或地下防渗需要时,可采用平板式筏板基础。
通过上述简单的对比,只要正确理解独立基础加防水板和板式筏板基础的受力原理,我们还是可以轻松的从本质上把两种基础形式区分开来。
底板类型
因为考虑枯水期,所以面荷载
由于基础的沉降比底板的沉降大,所以土会对底板有反力,但这个力计算复杂,通常根据实际情况配双层双向筋。
不设基础梁的底板可按无梁楼盖的倒楼盖方法计算,同样要注意基础沉降问题,在确定了荷载后,将底板划分为柱上板带和跨中板带,计算各自的弯矩分配系数,具体算法可参考《钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册》中第五章。
3.有防水板。有时候有一层地下室,基础也可能不是筏基,可能是独基或条基,那么底板一般也需要做。或者即使没有地下室,但有时候也需要做防水,也就需要做结构底板。这个时候,这种底板可按一般的普通楼板设计,而不按照筏基来设计。这个时候,一般的做法是多建一个虚拟的标准层来设计底板,这样比较方便快捷。
对于普通框架结构的地下室防水底板:
地下室底板分为三种情形。
1. 筏板基础。如果是筏板基础,就应该按筏板输入并计算。筏板基础一般宜作成梁板式筏板,为了方便施工,地基梁一般作成反梁。反梁之间底板上填土。所以在面荷载输入时,主要考虑这部分填土和底板面层做法的重量。
2.无结构底板。一般的房屋,地基土质较好,地下水位不高,则底板一般可不做结构板。由建筑专业直接去做垫层和面层即可。北京地区很多无地下室的房屋,都可以这么做,而且应该这么做。
筏形基础与独立基础加防水板的异同分析
筏形基础与独立基础加防水板的异同分析筏板基础尤其是平板式筏基与独立基础加防水板有相似之处,但其各有特点及适用条件。
独立基础加防水板具有传力明确、构造简单、方便施工、经济实用等优点,因此,在工程设计中是首选的基础形式。
筏形基础刚度大,对地基反力及沉降的调节能力强,既适合于上部荷载较大的高层建筑,也适合于地基承载力较低时以减小地基沉降为主要目的超补偿基础(即建筑物的重量小于挖去的土重),但筏形基础受力和构造均较独立基础复杂,且施工复杂、费用高。
1 筏形基础1.1 梁板式筏基梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成,地基梁的布置与上部结构的柱网设置有关,地基梁一般仅沿柱网布置,底板为连续双向板,也可在柱网间增设次梁,把底板划分为较小的矩形板块(图1)。
(a)双向主肋(b)纵向主肋、横向次肋(c)横向主肋、纵向次肋(d)双向主次肋图1 梁板式筏基的肋梁布置梁板式筏基具有结构刚度大,混凝土用量少,当对地下室的防水要求很高时,可充分利用地基梁之间的“格子”空间采取必要的排水措施等优点(图2a)。
但同时存在筏基高度大、受地基梁板布置的影响,基础刚度变化不均匀,受力呈现明显的“跳跃”式(图2b),在中筒或荷载较大的柱底易形成受力及配筋的突变,梁板钢筋布置复杂,降水及基坑支护费用高,施工难度大等不足。
由于梁板式筏基在技术经济上的明显不足,因此,近年来该基础的使用正逐步减少,一般仅用于柱网布置规则、荷载均匀的某些特定结构中。
1.2 平板式筏基平板式筏基由大厚板基础组成,常用的基础形式有:等厚筏板基础和变厚度的筏板基础(图3)。
适合于复杂柱网结构,具有基础刚度大、受力均匀等特点,在中筒或荷载较大的柱底易通过改变筏板的截面高度和调整配筋来满足设计要求,同时具有板钢筋布置简单、降水及支护费用相对较低、施工难度小(超厚度板施工的温度控制除外)等优点。
(a)梁格的利用(b)地基反力的突变图2 梁板式筏基的特点(a)等厚筏板(b)变厚度筏板图3 平板式筏板基础但也存在超厚度板混凝土的施工温度控制要求高、混凝土用量大等不足。
浅谈独基加防水板基础设计
浅谈独基加防水板基础设计作者:王海强来源:《文化产业》2014年第10期摘要:独基加防水板基础的特点及计算方法关键词:独立基础;防水板;软垫层;中图分类号:F123.6 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-10-00-01独立柱基加防水板基础是由独立柱基演变而来。
在有地下室且有防水要求时,如地基较好,可选用柱下独立基础加防水板的做法。
常用于地下车库及高层建筑的裙房。
在独基加防水板基础中,防水板一般只用来抵抗水浮力,不考虑防水板的地基承载能力。
独立基础承担全部结构重量,并考虑水浮力及防水板传递的弯矩的影响。
作用在防水板上的荷载有地下水浮力,防水板自重及其上建筑做法重量,不同的地质条件下,由于地下水位不同,作用在防水板底面的水浮力也在不同,根据防水板所承担的水浮力的大小,可将独立柱基加防水板基础分为以下两种不同情况:1)当地下水浮力小于等于防水板自重及其上的建筑做法重量时,建筑物的重量将全部由独立基础传给地基;2)当地下水浮力大于防水板自重及其上的建筑做法重量时,结构自重对计算起有利影响,独立基础底面的部分地基反力转移至防水板。
独基加防水板基础与变厚度筏板虽然形状相似,但工作原理大不相同,独基加防水板基础中独立柱基承担地基反力,防水板不承担或少承担地基反力,只承担水浮力;而变厚度筏板基础,所有筏板均承担地基反力及水浮力。
与变厚度筏板相比较,独基加防水板基础具有地基反力分布简单、钢筋用量小、配筋简单、混凝土用量小、费用低等特点,因此在设计施工中使用广泛。
防水板的厚度一般取250~300mm ,依据《地下工程防水技术规范》,防水板的厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通;钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用,迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm,防水混凝土的设计抗渗等级应符合《地下工程防水技术规范》4.1.4条的规定。
独基加防水板基础计算原则:在独基加防水板基础中,独立基础及防水板一般可单独计算。
第3节独基加防水板基础
第3节独基加防⽔板基础第三节独基加防⽔板基础本节应把握的要点:独基加防⽔板基础的受⼒原理、防⽔板的受⼒情况及计算、独基的受⼒情况及计算、独基及防⽔板的构造、地下室抗浮的基本⽅法及相关问题。
【要点】本节通过对独基加防⽔板基础的受⼒分析,提出现阶段满⾜设计要求的实⽤⽅法,涉及防⽔板的内⼒、考虑防⽔板影响的独⽴基础计算、软垫层的设置及结构抗浮设计等问题。
当地下⽔位较⾼时,忽略防⽔板对独⽴基础内⼒的影响是不安全的。
此部分内容是编者对实际⼯程经验的总结,读者可根据⼯程的具体情况参照使⽤。
独基加防⽔板基础是近年来伴随基础设计与施⼯发展⽽形成的⼀种新的基础形式(图4.3.1),由于其传⼒简单、明确及费⽤较低,因此在⼯程中应⽤相当普遍。
图4.3.1 独基加防⽔板基础的组成⼀、受⼒特点1.在独基加防⽔板基础中,防⽔板⼀般只⽤来抵抗⽔浮⼒,不考虑防⽔板的地基承载能⼒。
独⽴基础承担全部结构荷重并考虑⽔浮⼒的影响。
2.作⽤在防⽔板上的荷载有:地下⽔浮⼒w q 、防⽔板⾃重s q 及其上建筑做法重量a q ,在建筑物使⽤过程中由于地下⽔位变化,作⽤在防⽔板底⾯的地下⽔浮⼒也在不断改变,根据防⽔板所承担的⽔浮⼒的⼤⼩,可将独⽴柱基加防⽔板基础分为以下两种不同情况:1)当w q ≤a s q q +时(注意:此处的w q 、s q 和a q 均为荷载效应基本组合时的设计值,即⽔浮⼒起控制作⽤时的荷载设计值,⽽不是荷载标准值),建筑物的重量将全部由独⽴基础传给地基(图4.3.2a );2)当w q >a s q q +时(注意:同上),防⽔板对独⽴基础底⾯的地基反⼒起⼀定的分担作⽤,使独⽴基础底⾯的部分地基反⼒转移⾄防⽔板,并以⽔浮⼒的形式直接作⽤在防⽔板底⾯,这种地基反⼒的转移对独⽴基础的底部弯矩及剪⼒有加⼤的作⽤,并且随⽔浮⼒的加⼤⽽增加(图4.3.2b )。
(a )(b )图4.3.2 独基加防⽔板基础的受⼒特点3.在独基加防⽔板基础中,防⽔板是⼀种随荷载情况变化⽽变换⽀承情况的复杂板类构件,当w q ≤a s q q +时(图4.3.2a),防⽔板及其上部重量直接传给地基⼟,独⽴基础对其不起⽀承作⽤;当w q >a s q q +时(图 4.3.2b ),防⽔板在⽔浮⼒的作⽤下,将净⽔浮⼒(即w q -(a s q q +))传给独⽴基础,并加⼤了独⽴基础的弯矩数值。
独立基础加防水板与筏板基础选型的比较
立基础时的基础高度, 地基承载力越高两者之间差
异越大 。
3 底板 受力所需 的厚 度不 同
采 用 独 立 基 础 加 防水 底 板 形 式 时 ,根 据 计 算 假定 , 底板仅承受 水浮力作用 , 当地下水位低 于板
地基承载力特征值 3 0k /2 0 Nm , 宽度修正系数 = . 2, 0 深度修正系数 6 ., = 0 土容重 2 Nm, 3 0k /3 无地下水 , 基础混凝土标号 C 0 分别按不 同层数设计筏板基 3, 础 和 独 立 基 础 加 防水 板 基 础 。桂 底 轴 力 N 1 = 6× 8X8 =104 n(N ( ×n 2 ・ k )n为 层数 ) 便 于 比较 不 , 为 考 虑 弯矩 的影 响 , 柱 下独 立 基 础长 宽 比为 1 。 取 . 0 4 11按 筏 板 设计 .. () 1 地基承载力修正值: 按式 ( ) 1, 将相应系数代入 , 可得 := 7 Nm ; f 50k / o () 2 按柱抗冲切确定柱 帽有效高度 ( 暂不考虑 截 面 高度 影 响 系数 的影 响 ) 。 基 底 反力 : ,1 n k / 。 P= 6 ( N m ) 底 板抗 冲切 力 :
收稿 日期 :0 2 0 — 8 21—50
式 中符号意义见《 混凝土规范》 7 . 1 。 (. 1 ) 7—
式 中 N为 柱 底 荷 载 , 冲切 锥 体 范 围 内地 N为
基反力 。
作者简介 : 毛红 华( 9 0 ) 男 ,浙江人 , 16 一 , 高级工 程师 , 从事 结 构、 建筑设 计 工作 。
柱 帽的筏 板基础 与独 立基础 加 防水 板更 容易混 淆 。该 文分 析 了两种基 础形 式 的计 算和构 造不 同之处 , 供设 计人 员参 考。
什么是筏板基础筏板基础施工步骤
什么是筏板基础筏板基础施工步骤什么是筏板基础?筏板基础由底板、梁等整体组成。
建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板筏板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好地抵抗地基不均匀沉降。
那么筏板基础施工步骤有哪几步?什么是筏板基础筏型基础又叫筏板型基础,即满堂基础。
是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板。
筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,平板式筏基支援局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式。
一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础。
而且筏板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础。
筏板基础施工,混凝土浇筑完毕,应洒水养护的时间为(底板混凝土为抗渗混凝土,养护周期不少于14天) 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,有可能采用天然地基。
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。
筏板基础施工步骤1、放好筏板下垫层线2、灰土夯实后挖出集水坑及电梯基坑3、浇筑筏板下砼垫层中4、开始浇筑筏板及地梁下垫层5、浇筑好筏板下砼垫层6、浇筑完成7、浇筑好筏板下垫层8、筏板下粘贴第一遍防水卷材9、粘贴第二遍高分子复合防水卷材10、绑扎筏板底筋11、绑扎地梁钢筋。
独基加防水板形式基础探讨
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All-in-One Total Solution for Structural Design of Buildings
重度 18 18 20 20 20 20 20 20 20 20
层厚度
2.05 1.9 3.5 4 2 7.5 2 2 2 0
底标高
-2.05 -3.95 -7.45 -11.45 -13.45 -20.95 -22.95 -24.95 -26.95 -26.95
PART-1: 基础类型简介
Project Introduction
独立基础加防水板设计注意要点
一、当水浮力qw>上部自重qs及荷载qa时,水浮力将由防水板传递至独立基础, 对独立基础产生影响。 基础大师中将底板支座反力作为上部荷载施加给独基,起到增大基底反力的效果。
二、根据地下水位的高低及荷载大小,需要对水浮力作用按照永久荷载或者是可 变荷载进行考虑。 基础大师中对荷载及荷载组合可以灵活控制,可以对荷载组合系数进行调整
PART-2: midas Building程序应用
计算结果
Project Introduction
结果图形3、模型2筏板基础位移图
结果图形2、模型1 筏板板单元内力图
结果图形4、模型2筏板板单元内力图
结果图形5、总体沉降图
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对筏板基础与独立基础+防水底板设计探讨
对筏板基础与独立基础+防水底板设计探讨摘要:结合规范分析筏板基础及独立基础+防水底板设计依据,重点针对独立基础+防水底板在实际设计中应用及注意事项做实例分析。
关键词:构造要求;受力特点;抗浮水位;软垫层一、筏板基础(规范《GB50007-2011》 8.4 相关规定)1.分类:筏板分为梁板式和平板式。
2.布置原则:基底平面形心宜与结构竖向永久荷载重心重合,当不能重合时,在准永久组合下,偏心距e宜符合下式规定:e≤0.1W/A新高规删除此条的具体计算,但要求仍一样,只是因为实际工程中平面形状复杂,偏心距及其限值难以准确计算。
3.计算原则:1)平板式,冲切验算。
a.柱下冲切τmax=Fl/umh0+asMunbcAB/Isτmax≤0.7(0.4+1.2/βs)βhpftas=1-1/1+2/3(c1/c2)1/2b.内筒下板厚的冲切Fl/umh0≤0.7βhpft/ηc.平板式剪切Vs≤0.7βhsftbwh0验算距离内筒和柱边缘h0处截面的受剪承载力,当筏板变厚度时,尚应验算变厚度处筏板的受剪承载力。
2)梁板式,底板正截面受弯承载力,厚度满足冲切、剪切承载力要求。
Fl≤0.7βhpftumh0h0=(ιn1+ιn2)-√(ιn1+ιn2)2-4pιn1ιn2/(p+0.7βhpft)/4Vs≤0.7βhpft(ιn2-2h0)h04.受力模式简化:当地基土比较均匀、地基压缩层范围内无软弱土层或可液化土层、上部结构刚度较好,柱网和荷载教均匀、相邻柱荷载及柱间距变化不超过20%,且梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基板的厚跨比不小于1/6时,筏形基础可仅考虑局部弯曲作用,筏形基础的内力,可按基底反力直线分布进行计算,计算时基底反力应扣除底板自重及其上填土的自重。
基础梁的内力可按连续梁分析,边跨跨中弯矩以及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数。
如果不满足上述条件,筏基内力可按弹性地基梁板方法进行计算。
平板式筏基可按柱下板带和跨中板带分别进行内力分析。
独基+防水板基础设计建议
独基+防⽔板基础设计建议独基+防⽔板基础设计建议根据⼴西基础勘察⼯程有限责任公司4⽉1⽇提供的《南宁骋望地产有限公司骋望剑桥郡居住⼩区⼯程岩⼟⼯程详细勘察报告》,本⼯程抗浮设计⽔位较⾼,需进⾏防⽔及抗浮设计。
最后的抗浮设计⽔位取值确定为绝对⾼程75m,我们对基础形式的选择做了较细致的论证⼯作。
在⽐较了桩承台+防⽔板(梁板式)、独⽴基础+防⽔板、筏板+柱帽等多种基础型式后,我们觉得⽆论是经济型还是施⼯的⽅便性上,独⽴基础+防⽔板都是本⼯程较好的基础形式。
结合北京市设计院成功的经验及⼯程案例,对本⼯程的独⽴基础+防⽔板的设计作了进⼀步的分析。
⼀、分析模型:1、按北京市院⽅法①采⽤SAP2000建⽴5x5跨的⽆梁楼盖模型,跨度8m;单元板格按1mx1m;设计时取中间跨的效应组合;②混凝⼟标号C35,钢筋采⽤HRB400钢筋;③荷载分项系数:⽔浮⼒的荷载分项系数取1.35,有利恒荷载的荷载分项系数取1.0。
④防⽔板计算时,对基础范围内的节点均采⽤固端约束;⑤基础按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)8.2.11-1式计算底板弯矩,并与防⽔板传来的弯矩组合;⑥防⽔板传给基础的荷载分为两部分:⼀是扣除底板及⾯层有利恒荷载的⽔浮⼒传⾄基础边均匀布置的线荷载,⼆是传⾄板边的弯矩(按防⽔板⽀座弯矩的平均值);⑦独⽴基础采⽤等厚平板,按基础设计后叠加防⽔板传过来的荷载产⽣的内⼒。
2、采⽤SAP2000按实际约束情况整体计算①模型、材料、荷载分项系数同上;②仅在柱位置采⽤固端约束;③防⽔板上⽔浮⼒按抗浮设防⽔位;④独⽴基础下基底反⼒按“柱轴⼒+底板及⾯层荷载-底板⽔浮⼒”考虑;⼆、独基+防⽔板设计:(⼀)防⽔板应⼒(弯矩)分布如下图:防⽔板应⼒(弯矩)分布有如下特点:1、在独⽴基础⾓点有应⼒集中;2、跨中板带的跨中弯矩分布较均匀;3、跨中板带的⽀座弯矩除应⼒集中部位外,均很⼩;4、⽀座板带的跨中弯矩分布较均匀,且⽐跨中板带的跨中弯矩略⼩;5、⽀座板带的⽀座弯矩除应⼒集中部位分布较均匀,且⽐跨中弯矩⼩;6、板弯矩均很⼩,即使在极⾼的78m⽔位下,除应⼒集中部位外,采⽤12@200的钢筋均能满⾜受⼒要求;7、由于设置外防⽔,裂缝宽度按0.3mm控制,很容易满⾜;8、板变形极⼩,很容易满⾜变形控制条件。
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“独基+防水板”是筏板基础
“独立基础+防水板”的基础形式已经使用了好多年了,变化的无非是前些年防水板下铺设的炉渣,这几年防水板下铺设的聚苯板,名字也一直沿用到今天.好多结构师同行也会说我们设计的是“独立基础+防水板”的基础形式,其实着重强调的是设计的独立基础.
“独立基础+防水板”这个名字真的合适么?不知道您仔细想过没有?我觉得不是很合适,容易误导人,让很多结构师也认为“独立基础+防水板”就是独立基础.我觉得“独立基础+防水板”其实仍然是筏板基础,无非是变厚度筏板而已.也许您不认同,会说我的防水板下边设有聚苯板褥垫层,“独立基础”受力的时候“防水板”是不受力的.下边我们从基础的施工过程及其受力角度分析一下.
以一般的“独立基础+防水板”的地下车库为例,其的施工顺序是:第一步,独立基础区域下先铺设垫层,防水板区域
下边铺设聚苯板+垫层;第二步再绑扎基础和防水板钢筋,第三步浇筑所有混凝土形成一个整体基础;第四步在基础施工完成后再施工框架柱及车库顶板,再顶板堆荷载.从施工顺序及过程可以看出:“独立基础+防水板”是先形成一个整体筏板基础,然后才承受上部顶板传来的荷载,形成一个整体基础在前,受荷载在后.从而不可能实现原来假定的“独立基础+防水板”受力模式.
我们再分析一下“独立基础+防水板”基础在不同地下水位的反力情况.在无地下水工况时,仅“独立基础”区域承受地基反力,“防水板”区域由于褥垫层变形不承受地基反力;在有地下水工况时,“独立基础”区域承受地基反力+水浮力,“防水板”区域仅承受水浮力.
由“独立基础+防水板”基础的施工过程及其受力分析可以得出,无论有无地下水的工况,基础一直都是一个变厚度整体基础,只是在基础的不同区域承受荷载大小不一样而已.我们改变的是反力分布情况,并没有改变基础整体性.“独立基础”跟“防水板”是一个整体结构一起受力的.
《“桩承台+防水板基础形式”》文章中的受力也跟以上分析类似,仅是“独立基础”下均布的地基反力变成“承台”下几个集中的桩反力.仅是改变了反力分布,并没有改变基础整体性.个人觉得其文章中的好几个案例对比分析,其本质只是梁板结构与板式结构的不同而已,基础形式只是有梁板式基础改为筏板基础区别.证明了板式基础经济性更好一点.虽然板式楼盖前两年出了很多问题,从板式楼盖传力路径分析,设计好的板式楼盖应该是最经济合理的结构布置方案.
综上,个人认为“独立基础(承台)+防水板”的基础不是独立基础,跟“防水板”下是否设置褥垫层无关,它仍然是筏板基础.
以上仅是个人的一点看法,欢迎各位同行批评指正.。