第六章 筏形和箱形基础(有用)-1-说明
第六章 筏形和箱形基础(有用)465箱形基础
第六章 筏形和箱形基础
第四节箱形基础
箱形基础的内力分析： （1）上部结构等效刚度
n
第i层上柱线刚度 第i层下柱线刚度
K ui K li 2 EB I B Eb I bi 1 2 K K K m Ew I w i 1 bi ui li
第四节箱形基础
内墙与外墙： 箱形基础的内、外墙，除与剪力墙连接外，其强身截 面应满足：
V 0.25 cf c A
相应于荷载 效应基本组 合时的强身 截面承受的 剪力
竖向强身 有效面积
混凝土强度 影响系数
对于承受水平荷载的内外墙，尚需进行受弯计算，此 时将强身视为顶、底部固端的多跨连续板。
第六章 筏形和箱形基础
第六章 筏形和箱形基础
第四节箱形基础
箱形基础的特点： （3）有较好的补偿性，箱形基础的埋深一般较大，基 础底面处土的自重应力和水压力在很大程度上补偿了由于 建筑自重和荷载产生的基底压力。 如果箱形基础有足够的埋深时，使得基底上自重应力 等于基底接触压力，从理论上讲，基底附加应力等于零， 在地基中就不会产生附加应力，因此也就不会产生地基沉 降，也不会出现承载力问题，按照这种概念进行地基基础 设计的称为补偿性设计。
箱形基础承受的 整体弯矩
EF I F MF M EF I F EB I B
由整体弯曲产生 的弯矩
第六章 筏形和箱形基础
第四节箱形基础
箱形基础的内力分析： （3）局部弯曲弯矩 局部弯曲产生的弯矩应乘以0.8的折减系数，并叠加到 整体弯矩中。
第六章 筏形和箱形基础
第四节箱形基础
顶板底板： 箱形基础底板除根据荷载与跨度大小按正截面弯曲强 度决定外，其斜截面抗剪强度应符合要求
柱下条形基础、筏形和箱形基础
箱形基础
1
简介
箱形基础是一种将柱子固定在一个混凝土
特点
2
箱中的基础结构，以提供更大适应
不同建筑物的要求，并提供更高的抗震能
力。
3
应用
箱形基础常用于高耸建筑、桥梁塔楼和需 要额外支撑的巨型设施。
基础选择的考虑因素
结构重量
建筑物的重量是选择适当的基础类型的重要考 虑因素。
施工过程
选择基础类型时，还需要考虑施 工过程的复杂性和可行性。
结论
1 基础选择的重要性
选择适当的基础是确保建筑物结构安全和稳定的关键。
2 专业咨询帮助
在选择基础类型时，一定要咨询专业的结构工程师以获得最佳结果。
3 可靠性和耐久性
合理设计和施工基础将确保建筑物具有足够的可靠性和耐久性。
柱下条形基础、筏形和箱 形基础
在建筑结构中，柱下条形基础、筏形基础和箱形基础是三种常见的基础类型。 本文将为您介绍这些基础类型的特点和应用。
柱下条形基础
1 简介
柱下条形基础是用于支撑 柱子并将柱子的荷载传递 到地基的一种基础类型。
2 特点
它通常由一系列混凝土条 形构成，可以通过增加条 形数量来增强基础的承载 能力。
3 应用
柱下条形基础适用于较小 的建筑物，如住宅、小型 商业建筑和轻型工业建筑。
筏形基础
简介
筏形基础是一种大型扁平基础， 覆盖整个建筑底部，以均匀分 散荷载并保证结构稳定。
特点
它使用大面积混凝土平板，可 以分散建筑物的重量并减少地 面沉降。
应用
筏形基础适用于大型建筑物， 如高层建筑、桥梁和重型工业 设施。
建筑设计
建筑设计要求和建筑物类型也会影响选择合适 的基础。
筏板基础与箱型基础的区别与联系
筏板基础与箱型基础的联系与区别名称定义 联系区别筏板基础当上部结构和在较大而地基承载力又特别低以及柱下条形基 础或井格基础已不能满足基础底面积要求时，常将墙和柱下基础连 成一钢筋混泥土板，形成筏板基础,又名满堂基础、筏片基础。
筏板基础分类①板式筏板基础②梁板式筏板基础。
⒈应用于上部荷载较大，地基承载力较弱的地基中。
⒉都是整体浇筑。
箱型基础可以说是再筏板基础上产生的。
⒊因整体性好，使用在建筑物易产生不均匀沉降处。
⒋都有较好的抗震性能 由底板、梁等整体组成的板状基础。
①梁板式伐型基础：梁板式伐型基础由基础主梁和基础次梁、基础 平板组成。
②板式伐型基础：板式伐型基础由柱下板带和跨中板带组成。
▶笩板型基础埋深比较浅，甚至可做不埋深式基础。
▶平面形状可以多样，经济且施工简单易行。
▶承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不 均匀沉降。
箱型基础建筑物荷载很大或浅层地质情况较差以及基础需要埋置深度很大 时，为了增加建筑的整体刚度，有效抵抗建筑物的不均匀沉降，常采用 由钢筋混泥土底板、顶板和若干纵横墙组成的空心箱体基础，即箱型基 础。
刚度：是零件载荷与位移成正比的比例系数，即引起单位位移所需的力。
钢筋混凝土的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体。
▶基础中部中空可在内隔墙开门洞作地下室使用。
▶具有整体性好，刚度大，调整不均匀沉降的能力,可消除因地基变形使 建筑物开裂的可能性，减少基底处原有地基的自重应力。
▶底板和外墙形成整体有利于防水。
▶箱基外壁与四周土的摩擦增大，增强了阻尼作用，具有良好的抗震性能。
▶它适用于软弱地基上的面积较小，平面形状简单，荷载较大或上部结构 分布不均的高层重型建筑物的基础及对沉降有严格要求的设备基础或特 殊构筑物，但混凝土及钢材用量 较多，造价也较高。
▶施工困难，复杂程度较高.工期 利用时间长。
▶隔墙太多，能够有效利用的空 间较少。
3柱下条形基础、筏形和箱形基础【ppt课件】资料
倒梁法
• 前提：刚性梁，基底反力直线分布
(a) F1 F2 M1 M2
(b
F3
F4
M3
M4
• 按设计要求拟定基础尺寸和荷载；
• 计算基底净反力分布；
p b jmax
p b jmin
净反力分布图
p
• 定计算简图：以柱端为不动铰支的多
基底反力分布
跨连续梁，基底(a净) 反力为荷载；
计算方法：
若按常规设计方法（仅满足静力平衡条件），误差较大； 应考虑上部结构－基础－地基相互作用，采用适当方法； 可仅考虑地基－基础相互作用，采用弹性地基上的梁、板模 型计算——如文克尔弹性地基上梁计算模型等。
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常规设计法：在目前工程设计中，既不遵循上部结构与基础的变形协调条件,也 不考虑地基与基础的相互作用，即将上部结构、基础、地基分别按隔离体对待， 上部结构与基础接触处的内力作为外荷载（一般为支座反力）,作用于上部结构 或基础上（方向相反），支座反力取决于基础与上部结构的连接方式，可按铰 接或固接求解，地基反力一般按简化法直线分布计算，按此进行基础设计的方 法称为常规设计。这种方法一般用于浅基础（如扩展基础、双柱联合基础）的 设计计算，同时也经常用于许多连续基础的初步设计。特点：计算简单,只满足 静力平衡条件，忽略三者受荷后变形的连续性，不经济、不合理。
地基上梁板的计算法：采用弹性地基上的梁、板模型计算——如文克尔弹性地基 上梁计算模型等。通常柱下条形基础、筏板基础及箱形基础等连续基础可采用此 方法。特点：仅考虑地基与基础的相互作用，建立既满足静力平衡条件又满足地 基与基础接触面上的变形协调条件的地基应力与应变关系式，直接或近似求解基 础内力。
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
3 柱下条形基础 筏形和箱型基础
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
内容提要
弹性地基上梁的分析 柱下条形基础的常用计算方法 筏形基础设计计算方法 箱形基础设计计算方法
2
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
3.1 概 述
优点：埋深较大、可提高地基承载力、增大基础抗滑稳定
性、并可利用补偿作用减小基底附加应力、减轻不均匀沉 降、减小上部结构次应力、提供地下空间
• 特点：不考虑基础与上部结构相互作用，整体弯曲下所得 截面最大弯矩绝对值一般偏大，故只宜用于上部为柔性结 构、且基础自身刚度较大的条基及联合基础
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3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
3.3.2 柱下条基的计算
倒梁法
• 前提：刚性梁，基底反力直线分布
(a) F1 F2 M1 M2
(b
F3
F4
M3
M4
3.2 弹性地基上梁的分析
基本假定
变形协调：计算前后基底与地基不脱开
静力平衡：基础在外荷和基底反力作用下满足静力平衡 文克尔(Winkler,1867)假定土体表面任一点压力强度p仅
与该点竖向位移s成正比 p k s
k—地基抗力系数或基床系数，kN/m3，可查表1-12及1-13(P.25)
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3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
3.3.2 柱下条基的计算
计算内容与方法
基底尺寸确定：按构造定基长l，按地基承载力定基宽b， 并力使基础形心与荷载重心重合，地基反力均匀分布
翼板计算：按悬臂板考虑，由抗剪定其厚度，按抗弯配筋 梁纵向内力分析：四种方法
静定分析法
• 做法：假定基底反力线性分布，求基底净反力pj，按静力 平衡求任意截面的V及M并绘图，以此进行抗剪计算及配筋。
条形、筏形和箱形基础
条形、筏形和箱形基础随着我国社会经济的发展和大规模现代化建设的推进，需要在各个地区、各种地质条件的地基上建设规模大、层数多、结构复杂的现代建筑物。
条形、筏形和箱形基础以其较优良的结构特点，适合作为这些现代建筑物的基础。
在我国已建成的大量高层建筑中，很多都是采用这类基础。
建国后，早在50年代，北京展览馆(1953年)和上海工业展览馆就采用了箱形基础。
以后这类基础虽陆续有所发展，但规模和速度都较有限。
直到80年代以来，随着各大都市高层建筑的、迅速发展，百米以上的高楼已不少见，其中许多就是建造在筏形和箱形基础上。
我国沿海许多城市，地基土质十分软弱，高层建筑物的沉降量很大，筏形和箱形基础也只限用于高度小于50m内的建筑物。
更高的建筑多采用桩与筏基、桩与箱基相结合的形式，称为桩筏基础和桩箱基础。
表1是我国最近20年来建造在箱基、筏基和条基上的超高层建筑物的部分实例。
图1为筏形基础建筑物的典型剖面，图2为箱形基础建筑物的典型剖面，图3为桩筏基础建筑物的典型剖面，图4为桩箱基础建筑物的典型剖面，可供参考。
条形、筏形和箱形基础有如下几个特点：1、有较大的基底面积，能承担较大的建筑物荷载，容易满足承载力的要求。
对于有局部地质缺陷的地基，可用这类基础直接跨越地质缺陷部位，避免进行地基局部处理。
2、将整个建筑物连成整体，具有较大的刚性，可调整和均衡上部结构荷载向地基传递，减小由于荷载差异和地基不均匀造成的建筑物不均匀沉降或倾斜，减小地基不均匀变形在结构物内部引起的附加应力。
3、基础埋置深度较大，可提高竖直和水平承载力，增加建筑物的稳定性，同时利用地基补偿作用减小基辰的附加压力，从而减小建筑物的沉降量。
此外，筏形和箱形基础在建筑物下部构成较大的地下空间，提供安置高层建筑用的设备或公共设施的合适场所。
但是这类基础，尤其是箱形基础，技术要求和造价较高，施工中需要处理大基坑、深开挖所碰到的许多问题，因此，需要根据具体条件通过技术经济比较才能正确选用。
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抗震设防区天然土质地基上的箱形和筏形基础， 其埋深不宜小于建筑物高度的 1/15；
当桩与箱基底板或筏板连接的构造符合规定时， 桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建 筑物高度的 1/18。
说明
9．现阶段，地基沉降计算采用分层计算模型而基 础（筏板或箱基）内力计算常采用文克尔假定，计算模 型的不同常造成板土不“密贴”的问题（也就是同一部 位地基沉降与结构变形不仅在量值上有较大差异，有时 还会出现完全不同的变形规律），因此，规范规定的地 基基础计算方法，从本质上说仍是一种估算方法。
用文克尔假定中的基床系数很难准确确定。
第六章 筏形和箱形基础
上部结构荷载较大，地基承载力较低，采用一般基 础不能满足要求，可将基础扩大成支承整个建筑物结构 的大钢筋混凝土板，即成为筏形基础或筏板基础。
筏形基础的优点：
（1）能减少地基土的单位面积压力，提高地基承载 力；
（2）增加基础的整体刚度，调整不均匀沉降。
说明
5．箱形和筏形基础的地基应进行承载力和变形计 算，必要时应验算地基的稳定性。
14．目前情况下的筏基设计，在采用程序计算的 前提下，宜采用简化方法进行补充分析比较。
说明
15．在筏基的设计计算中，基床系数的确定等均 与地基的沉降密切相关，因此，基础计算的关键问题 是沉降量的确定问题，在沉降量的确定过程中，工程 经验尤为重要，有时可能是决定性的因素。
合理的沉降量是结构设计计算的前提，它使得基 础计算，变成一种在已知地基总沉降量前提下的基础 沉降的复核过程，同时也是基础配筋的确定过程。
说明
10．上部结构设计计算中考虑基础的嵌固作用， 与基础设计中的非嵌固假定之间的不一致问题。
11．对有多层地下室的高层建筑，当其嵌固部位 无法确定在地下室顶面时，本章提出嵌固部位确定的 方法供读者参考。
12．防水设水位和抗浮设计计水位，使用中极易 混淆，本章予以适当的梳理。
说明
13．在筏基设计计算中，当不符合表 6.1.1 条件 时，多采用弹性地基梁板法计算，受程序的适应性和 设计人员对程序了解程度等原因的限制，其计算结果 常不能令人满意。在现有条件下，应重视概念设计并 对筏板基础进行适当的简化。
说明
7．非地震区箱形和筏形基础其基础底面应不出现 零应力区。地震区箱形和筏形基础，基础底面零应力 区的面积不应超过基础底面面积的 25%。
8．一般情况下基础的设计计算采用荷载效应的基 本组合，即通常所说的静加活的荷载组合，但有抗震 设防要求时，梁板式筏基及平板式筏基应区分不同情 况，取用不同的荷载组合内力。
第六章 筏形和箱形基础
6.1 箱形及筏形基础设计的基本要求 6.2 梁板式筏形基础 6.3 平板式筏形基础 6Байду номын сангаас4 箱形基础 6.5 工程实例及实例分析 6.6 筏形及箱形基础的常见设计问题
第六章 筏形和箱形基础
筏形及箱形基础在工程（尤其在高层建筑） 中应用十分普遍。
本章应把握筏基及箱基的受力特点，设计 计算的基本原理和规定，大体积混凝土施工及 解决差异沉降的主要方法等。