第4节 箱形基础

4） （ 《箱筏规范》第 5.1.4 条）当考虑上部结构嵌固在箱形基础的顶板上或地下一层结构 顶部时，箱基或地下一层结构顶板除满足正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力要求外，其 厚度尚不应小于 200mm。对框筒或筒中筒结构，箱基或地下一层结构顶板与外墙连接处的截 面，尚应符合公式（6.4.1、6.4.2）要求（图 6.4.2） ：
M ——建筑物整体弯曲产生的弯矩，可按静定梁分析或采用其他有效方法计算；
E F I F ——箱形基础的刚度，其中 E F 为箱形基础的混凝土弹性模量， I F 为按工字形
截面计算的箱形基础截面惯性矩，工字形截面的上、下翼缘宽度分别为箱 形基础顶、底板的全宽，腹板厚度为在弯曲方向的墙体厚度的总和；
E B I B ——上部结构的总折算刚度；
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
顶板荷载按实际考虑 纵横方向 顶板和底板钢 筋配置要求 支座钢筋 跨中钢筋 钢筋接头 应有 1/3 至 1/2 的钢筋连通 且连通钢筋的配筋率分别不小于 0.15%（纵向） 、0.10%（横向） 按实际需要的配筋全部连通 宜采用机械连接 采用搭接接头时，搭接长度应按受拉钢筋考虑
γ RE ——承载力抗震调整系数，取 0.85。
5） （ “箱筏规范”第 5.2.3 条）高层建筑同一结构单元内，箱形基础的埋置深度宜一致， 且不得局部采用箱形基础。
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
6） （ 《箱筏规范》第 5.2.8 条）对不符合表 6.4.3 要求的箱形基础，应同时考虑局部弯曲 及整体弯曲的作用。 矩形平面箱形基础的地基反力可按表 6.4.4~6.4.6 确定 （复杂平面可按 《箱 筏规范》的附录 C 确定） ；底板局部弯曲产生的弯矩应乘以 0.8 折减系数；计算整体弯曲时应 考虑上部结构与箱形基础的共同作用；对框架结构，箱形基础的自重应按均布荷载处理。箱 形基础承受的整体弯矩可按公式（6.4.3、6.4.4）计算（图 6.4.3） ：
式中 Vw ——由柱根轴力传给各片墙的竖向剪力设计值，按相交的各片墙的刚度进行分配； f c ——混凝土轴心受压强度设计值； Aw ——墙身竖向有效截面面积。 8） （ 《箱筏规范》第 5.2.10 条 ，《混凝土高规》第 12.3.5 条）门洞宜设在柱间居中部位， 洞边至上层柱中心的水平距离不宜小于 1.2m，洞口上过梁的高度不宜小于层高的 1/5，洞口 面积不宜大于柱距与箱形基础全高乘积的 1/6（图 6.4.4） 。 墙体洞口周围应设置加强钢筋，洞口四周附加钢筋面积不应小于洞口内被切断钢筋面积 的一半，且不少于两根直径为 16mm 的钢筋，此钢筋应从洞口边缘处延长 40 倍钢筋直径。
图 6.4.2 框筒或筒中筒结构箱基剖面
非抗震设计 抗震设计
V f ≤0.125 f c b f t f VE、f ≤0.1 f c b f t f / γ RE
(6.4.1) (6.4.2)
式中 f c ——混凝土轴心受压强度设计值；
b f ——沿水平力或地震作用方向与外墙连接的箱基或地下一层结构顶板的宽度； t f ——箱基或地下一层结构顶板的厚度； V f ——上部结构传来的计算截面处的水平剪力设计值； VE、f ——地震效应组合时，上部结构传来的计算截面处的水平地震剪力设计值；
Eb ——梁、柱的混凝土弹性模量； K ui、K li、K bi ——第 i 层上柱、下柱和梁的线刚度，其值分别为 I ui、I li、I bi ——第 i 层上柱、下柱和梁的截面惯性矩； hui、hli ——第 i 层上柱及下柱的高度； L——上部结构弯曲方向的总长度； l ——上部结构弯曲方向的柱距； E w ——在弯曲方向与箱形基础相连的连续钢筋混凝土墙的弹性模量； 其值为 th 3 / 12 ； I w —在弯曲方向与箱形基础相连的连续钢筋混凝土墙的截面惯矩性，
矩形基础下粘性土地基的反力系数 1.381 1.179 1.128 1.179 0.952 0.898 0.879 0.879 0.898 0.952 1.179 1.115 0.904 0.875 0.904 1.115 1.042 0.929 0.918 1.128 0.898 0.841 0.821 0.821 0.841 0.898 1.128 1.075 0.865 0.835 0.865 1.075 1.014 0.904 0.893 1.108 0.879 0.821 0.800 0.800 0.821 0.879 1.108 1.061 0.853 0.822 0.853 1.061 1.003 0.895 0.884 1.108 0.879 0.821 0.800 0.800 0.821 0.879 1.108 1.061 0.853 0.822 0.853 1.061 1.003 0.895 0.884 表 6.4.4 1.128 0.898 0.841 0.821 0.821 0.841 0.898 1.128 1.075 0.865 0.835 0.865 1.075 1.014 0.904 0.893 1.179 0.952 0.898 0.879 0.879 0.898 0.952 1.179 1.115 0.904 0.875 0.904 1.115 1.042 0.929 0.918 1.381 1.179 1.128 1.108 1.108 1.128 1.179 1.381 1.265 1.073 1.046 1.073 1.265 1.229 1.096 1.081
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
第四节 箱形基础 【要点】 本节阐述箱形基础受力特点及结构设计基本要求，着重介绍箱形基础的构造要求及简化 计算方法，分析箱形基础基底反力的分布规律。
箱形基础具有刚度大、 承载力高等优点， 同时也存在对使 用功能影响大、设计施工复杂、材料用量大、经济性较差等不 足，因此，箱形基础比较适宜于用作软弱地基上的面积较小、 平面形状简单的重型建筑物的基础， 同时一般可用作有特殊要 求的人防地下室（图 6.4.1） 。
箱形基础各部位配筋要求 序号 1 2 3 情况 顶板、底板及墙体 墙体的竖向和水平钢筋直径 内、外墙的墙顶（无上部剪力墙）处 上部结构底层柱纵 4 向钢筋伸入箱形基 础墙体的长度 柱下三面或四面有箱形基 础墙的内柱 外柱、与剪力墙相连的柱 及其他内柱 表 6.4.2 配筋要求 应采用双层双向配筋 均不应小于 10mm，间距均不应大于 200mm。 宜配置两根直径不小于 20mm 的通长构造钢筋 除柱四角纵向钢筋直通到基底外， 其余钢筋可伸入 顶板底面以下 40 倍纵向钢筋直径处 纵向钢筋应直通到基底
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
1） （ 《混凝土高规》 第 12.3.1、 12.3.2、 12.3.3 条 ，《箱筏规范》 第 5.1.1、 5.1.2、 5.2.1、 5.2.2、 5.2.6 条）箱形基础各部位截面要求见表 6.4.1。
箱形基础各部位截面要求 序号 1 2 3 4 情况 平面尺寸 外墙 内墙 墙体水平截面总面积 对基础平面长宽比大于 4 的箱 形基础 箱基的偏心距 eq 箱形基础的高度 基础底板 外墙 内墙 顶板 表 6.4.1 截面要求 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 宜沿建筑物周边布置 沿上部结构的柱网或剪力墙位置纵横均匀布置 不宜小于箱形基础外墙外包尺寸的水平投影面积 的 1/10 纵墙水平截面面积不应小于箱基外墙外包尺寸水 平投影面积的 1/18 计算墙体水平 截面面积时，不 扣除洞口面积
箱形基础的最小截面尺寸要求
图 6.4.9
箱形基础悬挑部位的常见做法
图 6.4.10
考虑局部弯曲计算时箱形基础顶底板的 最小配筋要求
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
图 6.4.11
箱形基础墙体的最小配筋要求
图 6.4.12
上部墙、柱钢筋在箱形基础的锚固要求
3．关于箱形基础的地基反力系数问题 1）适用条件 （1）上部结构与荷载比较均匀的框架结构； （2）地基土比较均匀； （3）底板悬挑部分不宜超过 0.8m； （4）不考虑相邻建筑物的影响； （5）满足《箱筏规范》构造规定的单栋建筑物的箱形基础； （6）基底为均布荷载、基础刚度完全一致、未考虑 L 及 B 以外的其他因素。 2）矩形基础下粘性土地基的反力系数见表 6.4.4
5 6 7
在荷载效应准永久组合下 eq ≤0.1W/A 不宜小于箱基长度的 1/20，且不宜小于 3ｍ。此处箱基长度不包括 底板悬挑部分。 应≥300mm 应≥250mm 应≥200mm 应≥200mm
非人防时，各部 8 位 截 面 厚 度 （mwk.baidu.com）
2） （ 《混凝土高规》第 12.3.7、12.3.8 条 ，《箱筏规范》第 5.2.6、5.2.14 条）箱形基础各 部位配筋要求见表 6.4.2。
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
图 6.4.4 箱基墙体开洞限值
9） （ 《箱筏规范》第 5.2.11 条 ，《混凝土高规》第 12.3.5 条）单层箱基洞口上、下过梁的 受剪截面应分别符合公式（5.1.6~5.1.12）的要求。 10） （ 《箱筏规范》第 5.2.13 条）底层柱与箱形基础交接处，柱边和墙边或柱角和八字角 之间的净距不宜小于 50mm，并应验算底层柱下墙体的局部受压承载力；当不能满足时，应增 加墙体的承压面积或采取其他有效措施。 11） （ 《箱筏规范》第 5.2.15 条）当箱基的外墙设有窗井时，窗井的分隔墙应与内墙连成 整体。窗井分隔墙可视作由箱形基础内墙伸出的挑梁。窗井底板应按支承在箱基外墙、窗井 外墙和分隔墙上的单向板或双向板计算。 12） （ 《箱筏规范》第 5.2.16 条）与高层建筑相连的门厅等低矮单元基础，可采用从箱形 基础挑出的基础梁方案（图 6.4.5） 。挑出长度不宜大于 0.15 倍箱基宽度，并应考虑挑梁对 箱基产生的偏心荷载的影响。挑出部分下面应填充一定厚度的松散材料，或采取其它能保证 挑梁自由下沉的措施。
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
部位，以充分发挥各截面钢筋的作用。
图 6.4.3 公式（6.4.3、6.4.4）的符号
7） （ 《箱筏规范》第 5.2.9 条）箱形基础的内、外墙，除与剪力墙连接者外，由柱根传给 各片墙的竖向剪力设计值，可按相交于该柱下各片墙的刚度进行分配。墙身的受剪截面应符 合下式要求： Vw ≤0.25 f c Aw （6.4.5）
图 6.4.5 箱形基础挑出部位示意
建筑地基基础设计方法及实例分析
第六章 筏形及箱形基础
二、理解与分析 1．箱形基础底板的斜截面受剪承载力及受冲切承载力计算要求同筏基。 2．相关理解见图 6.4.6~6.4.12。
图 6.4.6 箱形基础的墙体面积要求
图 6.4.7 箱形基础的高度要求
图 6.4.8
MF = M EF I F EF I F + EB I B
（6.4.3）
n K ui + K li 2 m + E B I B = ∑ Eb I bi 1 + E w I w i =1 2 K bi + K ui + K li
（6.4.4）
式中
M F ——箱形基础承受的整体弯矩；
3） （ 《混凝土高规》第 12.3.6 条 ，《箱筏规范》第 5.2.7 条）箱形基础的顶、底板可仅 考虑局部弯曲计算的条件及构造要求见表 6.4.3。
箱形基础的顶、底板可仅考虑局部弯曲计算的条件及构造要求 项目 箱形基础的顶、底板 仅考虑局部弯曲计算的条件 局部弯曲计算的要求 内容 地基压缩层深度范围内的土层在竖向和水平方向皆较均匀 上部结构为平立面布置较规则的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构 底板反力应扣除板的自重及其上面层和填土的自重 表 6.4.3
箱形基础和桩组合，又可以组成桩箱基础，详第七章第九节。
图 6.4.1 箱形基础
一、箱基设计的相关的规定 1．计算规定 1）嵌固部位的确定原则见本章第一节表 6.1.6； 2） （ 《箱筏规范》第 5.2.6 条）当符合构造要求第 4）条及表 6.4.1 第 4、5 项要求时， 上部结构传至箱基顶部的总弯矩设计值、总剪力设计值可分别按受力方向的墙身弯曲刚度、 剪切刚度分配至各道墙上。 2．构造要求
t ——在弯曲方向与箱形基础相连的连续钢筋混凝土墙体厚度的总和；
I I ui I li 、 和 bi ； l hui hli
h ——在弯曲方向与箱形基础相连的连续钢筋混凝土墙体的高度； m ——在弯曲方向的节间数； n ——建筑物层数。不大于 8 层时，ｎ取实际楼层数；大于 8 层时，ｎ取 8。 公式（6.4.4）用于等柱距的框架结构。对柱距相差不超过 20%的框架结构也可适用，此 时， l 取柱距的平均值。 在箱形基础顶、底板配筋时，应综合考虑承受整体弯曲的钢筋与局部弯曲的钢筋的配置