浅基础结构设计-箱形基础

第七节箱箱形基础第三章浅基基础结构设计计第七节箱箱形基础箱形基础作为为一个箱形空空格结构，承承受着上部结结构传来的荷荷载与地基反反力引起的整整体弯矩；同同时，其顶、、底板还承受受着分别由顶顶板荷载与地地基反力引起起的局部弯矩矩。因此，顶顶、底板的弯弯曲应力应按按整体弯曲和和局部弯曲的的组合来计算算。为了进行箱基基的结构计算算，首先应解解决两个关键键问题：一是是地基反力的的大小与分布布；二是上部部结构刚度的的的影响，为为简化计算，，采用上部结结构刚度与箱箱形基础刚度度叠加来承受受整体弯曲。。箱形基础地地基反力按实实测反力系数数法确定。原位实测资料料表明，一般般土基上的箱箱形基础基底底反力基本上上是边缘略大大于中间的马马鞍形分布形形式，只有当当地基土很软软弱时，基础础边缘发生塑塑性破坏的范范围较大，基基底压力才可可能中间比边边缘处大。第七节箱箱形基础箱形基础设计计包括以下内内容：（1））确定箱形基基础的埋置深深度；（2））进行箱形基基础的平面布布置及构造设设计；（3））根据箱形基基础的平面尺尺寸验算地基基承载力；（（4）箱形基基础的沉降和和整体倾斜验验算；（5））箱形基础内内力分析及结结构设计。第七节箱箱形基础一、基础埋置置深度一般最小埋置置深度在3.0～5.0m，在抗震设防区区，除岩石地地基外，天然然地基上箱形形基础埋深不不宜小于高层层建筑物总高高度的1/15；箱形基基础埋深（不不计桩长）不不宜小于建筑筑物高度的1/8~1/20。为确确定合理的埋埋深应进行抗抗倾覆等稳定定性验算。第七节箱箱形基础二、构造要求求在均匀地基条条件下，基底底平面形心应应尽可能与上上部结构竖向向静荷载重心心相重合，当当偏心较大时时，可使箱形形基础底板四四周伸出不等等长的悬臂以以调整底面形形心位置，如如不可避免偏偏心，偏心距距e不宜大于0.1，其值按按式（3-82）计算：：第七节箱箱形基础箱形基础的高高度应满足结结构强度、结结构刚度和使使用要求，一一般取建筑物物高度1/8-1/12，也不宜小于于箱形基础长长度的1/20，并不应应小于3m。箱形基础的长度不包包括底底板悬挑部分分。第七节节箱箱形形基础础当考虑虑上部部结构构嵌固固在箱箱形基基础的的顶板板上时时，箱箱形基基础的的顶板板除满满足正正截面面受弯弯承载载力和和斜截截面受受剪承承载力力要求求外，，其厚厚度不不应小小于200mm；箱基底底板厚厚度应应按实实际受受力情情况、、整体体刚度度及防防水要要求确确定，，并应应进行行斜截截面受受剪承承载力力和受受冲切切承载载力验验算，，底板板厚度度不应应小于于300mm。。第七节节箱箱形形基础础箱形基基础的的墙体体是保保证箱箱形基基础整整体刚刚度和和纵、、横方方向抗抗剪强强度的的重要要构件件。外外墙沿沿建筑筑物四四周布布置，，内墙墙一般般沿上上部结结构柱柱网和和剪力力墙纵纵横均均匀布布置。。墙体体的厚厚度应应根据据实际际受力力情况况及防防水要要求确确定，，外墙墙厚度度不宜宜小于于250mm，内墙厚度不宜宜小于200mm。墙体水平截面面总面积不宜宜小于箱形基基础外墙外包包尺寸的水平平投影面积的的1/10，，对基础平面面长宽比大于于4的箱形基基础，其纵墙墙水平截面面面积不得小于于箱形基础外外墙外包尺寸寸的水平投影影面积的1/18。计算算墙体水平截截面积时，不不扣除墙体上上开洞的洞口口部分。第七节箱箱形基础箱形基础的墙墙体应尽量不不开洞或少开开洞，门洞宜宜设在柱间居居中部位，洞洞边至上层柱柱中心的水平平距离不宜小小于1.2m，洞口上过梁的的高度不宜小小于层高的1/5，洞口口面积不宜大大于柱距与箱箱形基础全高高乘积的1/6。墙体洞洞口周围应设设置加强钢筋筋，洞口四周周附加钢筋面面积不应小于于洞口内被切切断钢筋面积积的一半，且且不少于两根根直径为16mm的钢筋，此钢钢筋应从洞口口边缘处延长长40倍钢筋筋直径。第七节箱箱形基础顶、底板及内外外墙的钢筋应按计算确定，墙体一般采用双双面配筋，横横、竖向钢筋不宜小于φ10@200，除上部为剪力墙外、内外墙的墙顶宜配置两根不小于φ20的钢筋。顶、底板配筋不不宜小φ14@200。在底层柱与箱箱形基础交接接处，应验算算墙体的局部部承压强度，，当承压强度度不能满足时时，应增加墙墙体的承压面面积，且墙边边与柱边或柱柱角与八字角角之间的净距距不宜小于50mm。第七节箱箱形基础底层现浇柱主主筋伸入箱形形基础的深度度，对三面或或四面与箱形形基础墙相连连的内柱，除除四角钢筋直直通基底外，，其余钢筋伸伸入顶板底面面以下的长度度不应小于其其直径的40倍，外柱、与与剪力墙相连连的柱及其他他内柱的主筋筋应直通到基基础底板的底底面。箱形基础的混混凝土强度等等级不应低于于C20。当采用防水混混凝土时，其其抗渗等级不不应小于0.6MPa。第七节箱箱形基础三、地基基变形验算一般情况下，，通常控制横横向整体倾斜斜，例如对矩矩形的箱形基基础，以分层层总和法计算算基础纵向边边缘中点的沉沉降值，两点点的沉降差除除以基础的宽宽度，即得横横向整体倾斜斜值。第七节箱箱形基础四、箱形基基础基底压力力分布影响基底反力力的因素很多多，主要有土土的性质、上上部结构和基基础的刚度、、荷载的分布布和大小、基基础的埋深、、基底尺寸和和形状以及相相邻基础的影影响等。第七节箱箱形基础《高层建筑箱箱形与筏形基基础技术规范范》JGJ6-99将基础底面划划分成若干个个区格，如在在粘性土地基基上，当箱形形基础底板长长宽比l/b=1，将底板分区，，形成8×8个区格，给给出了每个区区格地基反力力系数αi；对基础底板长长宽比l/b≥2者，将底板分分成纵向8格格横向5格共共40个区格格，如图3-56所示，，某i区格的基底反反力按式（3-85）确确定：第七节箱箱形基础矩形箱形基础础基底反力分分布分区示意意:地基反力系数数表适用于上上部结构与荷荷载比较匀称称的框架结构构、地基土比比较均匀、底底板悬挑部分分不超出0.8m、不考虑相邻建建筑物的影响响以及满足各各项构造要求求的单幢建筑筑物的箱形基基础。当纵横横方向荷载不不很均匀时，，应分别求出出由于荷载偏偏心产生的纵纵横向力矩引引起的不均匀匀基底反力，，将该不均匀匀反力和由反反力系数表计计算的反力进进行叠加，力力矩引起的基基底不均匀反反力按直线分分布计算。第七节箱箱形基础五、箱形基基础内力计算算用于多层和高高层建筑的箱箱形基础，其其上部结构大大致可分为框框架、剪力墙墙、框剪和筒筒体四种结构构体系，可根根据不同体系系采用不同的的弯曲内力分分析方法。第七节箱箱形基础第七节箱箱形基础1.局部弯弯曲计算顶板按实际荷荷载，底板则则按各区块的的均布基底净净反力（不考考虑底板自重重），采用周周边固定的双双向连续板计计算内力。顶顶、底板仅按按承受局部弯弯曲来分析时时，在构造上上考虑可能的的整体弯曲影影响，其纵横横方向支座钢钢筋中应有1/2~1/3贯通全跨跨，且应分别别有0.15%、0.10%配筋率率的钢筋连通通配置，而跨跨中钢筋则按按实际配筋全全部连通。图3-57箱箱形基础整体体弯曲简化计计算图2.整体弯曲曲计算计算整体弯曲曲时应考虑上上部结构与箱箱形基础的共共同作用。基基底反力计算算按实测反力力系数法。对对于框架结构构，箱形基础础自重应按均均布荷载处理理。箱形基础础承担的弯矩矩按基础刚度度占整体结构构总刚度的比比例分配（图图3-57））。箱形基础础自身承受的的整体弯矩可可按下列公式式计算：MF=MEBIB=+EwIw第七节箱箱形基础箱形基础同时时考虑局部弯弯曲和整体弯弯曲时，应将将局部弯矩乘乘以0.8后后求出配筋量量，与整体弯弯曲计算的配配筋量叠加配配置。六、箱形基础础强度验算1.底板厚度验算算当底板区格为为矩形双向板板时，底板受受冲切所需的的厚度h0按下式计算h0≥第七节箱箱形基础底板斜截面受受剪承载力应应符合下式要要求（图3-59）：Vs≤0.07fcbh0第七节箱箱形基础2.内墙与外外墙验算墙身身截面验算箱形基础的内内、外墙，除除与剪力墙连连接外，其墙墙身截面应按按式（3-90）验算≤对于承受水平平荷载的内外