桩筏基础

桩筏基础

筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基，平板式筏基支持局部加厚筏板类型；梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式，下面就筏基的分析计算做详细阐述。

（1）地基承载力验算

地基承载力验算方法同独立柱基，参见第17.1.1节内容。对于非矩形筏板，抵抗矩W采用积分的方法计算。

（2）基础抗冲切验算

按GB50007-2002第8.4.5条至第8.4.8条相关条款的规定进行验算。

① 梁板式筏基底板的抗冲切验算

底板受冲切承载力按下式计算

式中：

F

l——作用在图17.1.5-1中阴影部分

面积上的地基土平均净反力设计值；

βhp——受冲切承载力截面高度影响系数；

u m——距基础梁边h0/2处冲切临界截面的周

长；

f

t——

混凝土轴心抗拉强度设计值。

图17.1.5-1 底板冲切计算示意

② 平板式筏基柱（墙）对筏板的冲切验算

计算时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h

0/

２处冲切临界截面的最大剪应力τmax应按下列公式计算。

式中：

F l——相应于荷载效应基本组合时的集中力设计值，对内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值；对边柱和角柱，取轴力设计值减去筏板冲切临界截面范围内的地基反力设计值；地基反力值应扣除底板自重；

u

m ——距柱边h0/2处冲切临界截面的周

长；

M unb——作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯

矩设计值；

c AB——沿弯矩作用方向，冲切临界截面重心

至冲切临界截面最大剪应力点的距离；

I s——冲切临界截面对其重心的极

惯性矩；

βs——柱截面长边与短边的比值，

当β

s<2时，βs取2；当βs>4时，βs取4；

c1——与弯矩作用方向一致的冲切临界截面

的边长；

c 2——垂直于c1的冲切临界截面的边

长；

a s——不平衡弯矩通过冲切临界截

面上的偏心剪力传递的分配系数；

③ 平板式筏基短肢剪力墙对筏板的冲切验算

短肢剪力墙对筏板的冲切计算按等效外接矩形柱来计算，计算方法完全同柱对筏板的冲切，等效外接矩形柱参见图17.1.5-2。

图17.1.5-2 短肢剪力墙等效外接矩形柱

④ 平板式筏基内筒对筏板的冲切验算

验算公式

式中：

F l——相应于荷载效应基本组合时的内

筒所承受的轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值，地基反力值应扣除板的自重；

βhp——受冲切承载力截面高度影响系数；

u

m——距内筒外表面h0/2处冲切临界截面的周长；

h 0——距内筒外表面h0/2处筏板的截面有效高度；

η——内筒冲切临界截面周长影响系

数，取1.25。

（3）筏板抗剪切验算

① 梁板式筏基底板抗剪切验算

图17.1.5-3 底板剪切计算示意底板斜截面抗剪切计算公式：

式中：

V s——距梁边缘h0处，底板底部部分面

积上的地基土平均净反力设计值；

βhs——受剪切承载力截面高度影响系数，当板的有效高度h0

小于800mm时，h

0取

800mm；h0大于2000mm时，h0取2000mm。

② 平板式筏基筏板抗剪切验算

a、验算距内筒边缘或柱（墙）边缘h

0处筏板的受剪承载力，验算公式式：

式中：

V s —— 荷载效应基本组合下，地基土净反力平均值产生的距内筒或柱边缘h 0处筏板单位宽度的剪力设计值； b w —— 筏板计算截面单位宽度； βhs —— 受剪切承载力截面高度影响系数；

h 0 —— 距内筒或柱边缘h0处筏板的截面有效高度。

b 、验算短肢剪力墙边缘h 0处筏板的受剪承载力

将短肢剪力墙等效成外接矩形柱来计算筏板的受剪承载力，计算方法完全同柱。短肢剪力墙等效外接矩形参见图17.1.5-2。 ③ 筏板变厚度处抗剪切验算

变厚度处筏板截面抗剪验算公式同 " 平板式筏基筏板抗剪切验算"。

（4）筏基局部受压计算

当筏板或肋梁的混凝土强度等级低于柱（墙）混凝土强度等级时，需要验算柱下基础顶面的局部受压承载力，计算方法参见第17.1.1节柱下独基局部受压承载力的计算。

（5）地下室抗浮验算

根据GB 50007-2002规范第3.0.2条第6款规定，当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算。

W/F≥1.0

式中：

W —— 基础自重与其上作用的永久荷载标准值之和，不考虑活荷载；

F —— 地下水浮力标准值，F =ρhA ；

ρs —— 地下水容重(kN /m3)；

h —— 抗浮验算水头至基础底面的距离；

A —— 基础底面面积。

建筑物重量及水浮力的分项系数均取1.0。

（6）筏板基础内力计算

一、梁板式筏基 a 、板元法分析

板板元法分析适用的边界条件只有弹性地基，可以考虑上部结构刚度

影响，对于肋梁和筏板采用不同厚度的板单元分析，分析后内力结果可以按肋梁和底板分别来输出。对于弹性地基基床反力系数K值的计算参见第9.2节的说明，板元法分析原理参见第17.3节介绍。

b、梁元法分析

梁元法分析时，需要先确定肋梁的翼缘宽度；梁元法分析适用的边界条件有弹性地基和倒楼盖，当边界条件选择为倒楼盖时，分析时不考虑上部结构刚度的影响；当边界条件选择为弹性地基时，分析时可以考虑上部结构刚度的影响。

选择梁元法分析时，筏板部分按弹性（塑性）查表法计算，异形板块程序默认按有限元法分析。最后分析结果分别按肋梁和底板来输出，梁元法分析原理参见第17.3节介绍

二、平板式筏基

a、板元法分析

板板元法分析适用的边界条件有弹性地基和倒楼盖，边界条件为弹性地基时，分析时可以考虑上部结构刚度的影响；边界条件选择为倒楼盖时，分析时不考虑上部结构刚度的影响。

板元法分析结果可以按板带、单元及构件（即房间板块）来输出，板元法分析原理参见第17.3节介绍。

b、板带法分析

板带法实际就是梁元法，分析时需要先划分板带，边界条件只有倒楼盖，分析时不考虑上部结构刚度的影响；分析结果分别按柱上板带和跨中板带输出，柱上板带和跨中板带的弯矩分配系数按《钢筋混凝土升板结构技术规程》GBJ130-90第3.2.4条表3.2.4执行。

柱上板带与跨中板带弯矩分配系数

截面位置柱上板带跨中板带

内跨支座截面负弯矩75% 25%

跨中正弯矩55% 45%

75% 25%

端跨第一内支座截面负弯

矩

跨中正弯矩55% 45%

边支座截面负弯矩90% 10%

板带法分析时，板带划分方法参见图17.1.5-3