箱型基础设计概述

基础设计

主讲：庄鹏箱形基础箱形基础：由顶板、底板、外墙和内墙组成的空间整体结构。具有以下特点(1)有很大的刚度和整体性；(2)有较好的抗震效果；(3)有较好的补偿性。

箱形基础第一节概述第二节箱形基础构造要求

一、箱形基础的平面尺寸

1.基底平面形心应尽可能与上部结构竖向静荷载重心相重合；2.当偏心较大时，可使箱基底板四周伸出悬臂以调整底面形心位置。如不可避免偏心，偏心距宜符合下式要求e

0.1W/A

式中W

偏心方向的基础底面抵抗矩；

A

基础底面积。另外：根据设计经验，也可控制偏心距不大于偏心方向基础边长的1/60。二、箱形基础的高度指底板底面到顶板顶面的外包尺寸。一般取建筑物高度1/8~1/12，也不宜小于箱形基础长度的1/20，并不宜小于3m。三、箱形基础的埋置深度

箱形基础的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18。四、箱形基础的顶、底板

1.厚度：顶板200mm，底板300mm。2.配筋：不宜小于14@200。支座钢筋：纵、横方向应有1/2~1/3贯通全跨，且应分别有0.15%、0.10%配筋率的钢筋连通；跨中钢筋：按实际配筋全部连通。五、箱形基础的墙体

1.墙体布置：外墙沿建筑物四周布置;

内墙沿上部结构柱网和剪力墙均匀布置。2.墙体要有足够的密度要求平均每平方米基础面积上墙体长度不得小于400mm或墙体水平截面积不得小于基础面积的1/10;

纵墙配置不得小于墙体总配置量的3/5，且有不少于三道纵墙贯通全长。对基础平面长宽比大于4的箱形基础，其纵墙水平截面面积不得小于箱基外墙外包尺寸水平投影面积的1/18。3.墙的间距：不宜大于l0m。4.墙体的厚度：外墙厚度不宜小于250mm；内墙厚度不宜小于200mm。5.墙体配筋：应设置双面钢筋，竖向和水平钢筋的直径不应小于l0mm，间距不应大于200mm。另外，除上部为剪力墙外，内、外墙的墙顶处宜配置两根直径不小于20mm的通长构造钢筋。六、墙体开洞的限制1.尽量不开洞、少开洞。必要时，宜开小洞、圆洞或切角洞，避免开偏洞和边洞。BbHh底板顶板2.洞口面积不宜大于柱距与箱形基础全高乘积的1/6，即

bh/BH1/6

3.墙体洞口周围应设置加强钢筋。（1）每侧附加钢筋面积

As1不应小于洞口宽度内被切断钢筋面积的一半，且不小于216，该加强钢筋应从洞口边缘处延长40d。（2）洞口每个角部各加212斜筋，长度不小于1m。洞口两侧及四角加强钢筋示意第三节箱形基础地基计算

一、地基强度验算

在非地震区

pk

fapkmax1.2fapkmin0

在地震区，除应符合pk和pkmax要求外，还应满足pE

fSEpEmax1.2fSEfSE=sfa

当基础底面地震作用效应组合的最小压力出现零应力时，零应力区的面积不应超过基底面积的15%。二、地基变形验算

随着施工的进展，地基受力状态和变形十分复杂。基坑开挖前大多用井点降水，使地基压缩；基坑开挖阶段，由于卸去土重引起地基回弹；基础施工时，逐步加载，地基产生再压缩变形；基础施工完后停止降水，地基又回弹；上部结构施工和使用阶段，由于继续加载，地基继续产生压缩变形。地基变形计算：规范推荐分层总和法。三、整体倾斜

在非地震区

T

B/（100H）式中B——基础宽度；

H——建筑物高度，指室外地坪至屋面(不包括突出屋面的局部附属建筑)的高度。横向整体倾斜值T：分层总和法计算的基础纵向边缘中点沉降值的差值除以基础的宽度。对于地震区，目前还没有明确的横向整体倾斜允许值，可按地区经验和参考一些工程的实测值确定。第四节箱基结构设计

一、箱形基础荷载

箱形基础荷载图1．地面堆载qx

产生的侧压力2．地下水位以上土的侧压力3．浸于地下水位中（HH1）高度土的侧压力6．顶板荷载q以及上部结构传来的集中力等4．地下水产生的侧压力5．地基净反力箱形基础埋于地下，承受如下的荷载二、基底反力计算实测结果表明：（1）对软土地区，纵向基底反力一般呈马鞍形；（2）对第四纪粘性土地区，纵向基底反力分布曲线一般呈抛物线形（a）软土地区（b）第四纪粘性土地区箱形基础纵向基底反力实测分布曲线实用计算方法

1．基底反力系数法将基础底面划分成40个区格(纵向8格、横向5格)，某i

区格的基底反力按下式确定式中i

——相应于i区格的基底反力系数，查表确定。L=8L/8B=5B/5i箱形基础纵向平均反力系数2．基底平均反力系数法箱形基础横向平均反力系数用平均反力系数求各段的平均净反力

（2）沿宽度方向各段的平均净反力只需把以上各式的L用B代换即可。式中——相应于i区段的基底平均反力系数，查表确定。（1）沿长度方向

三、箱基内力计算

1．当上部结构为现浇剪力墙体系时

2．当上部结构为框架剪力墙体系时

箱基的顶、底板内力仅按局部弯曲计算。考虑到整体弯曲的影响，纵横方向支座钢筋尚应分别有0.15%、0.10%配筋率连通配置，跨中钢筋按实际配筋率全部连通。一般可只按局部弯曲计算箱基内力。3．当上部结构为框架体系时

箱基的内力应同时考虑整体弯曲和局部弯曲作用。（1）上部结构等效抗弯刚度

公式中的符号示意（2）箱形六基础的槐整体弯攀曲弯矩誉计算式中Mg箱形基暑础承担答的整体币弯曲弯史矩；M由整慌体弯球曲产断生的宅弯矩征。（3）箱稼形基勇础的劳局部湖弯曲州的弯丘矩计司算顶板桑按实纯际承牲受荷标载，先底板疯按扣字除底满板自滴重后寇的基顷底净若反力吐作为迅局部惠弯曲象计算竖的荷声载，随并将哈顶、墓底板疼视作或周边碧固定奔的双恳向连顾续板利计算供局部煎弯曲败弯矩悬。顶、喷底板肯的总姓弯矩费为局口部弯洪矩乘关以0.页8折减怕系数午后与匠整体屑弯曲鉴弯矩拣叠加烘。四、基漂础的截下面设计获与强度溪验算（一）粒顶板与浑底板2．正截商面抗弯版计算（1）箱虹基整旋体弯倦曲拉唯力及蛛压力洽计算Tx=Tx=Mgx/架z旷BTy=Ty=Mgy/油z领L式中Mgx、Mgy——整体弯罢曲时箱欣基x、y方向仪的弯逝矩；Tx、Ty——底板x、y方向罩每米比的拉撇力；Tx、Ty——顶板x、y方向岂每米袜的压稠力；L、B——箱基施底板助的长弊度、缺宽度抗；z——箱基抢计算芬高度栋，取潮顶、吉底板饺中距艳。整体弯矩配筋计算1．底险板的爬抗冲木切与养抗剪塌切验栗算同延筏基底板淹同时智考虑举局部疮弯曲蛋和整雕体弯捐曲的振计算棚钢筋肆用量板跨中恋：上层障钢筋As上=As1/2+As2下层却钢筋As下=As1/2板支座么：上层钢领筋As上=As1/2下层钢林筋As下=As1/2+As2式中As2、As2——局部弯蝇曲计算刑的底板些跨中、惭支座的块单位长怨度钢筋兆面积。整体客弯曲蒸时，凶底板乓受拉锈钢筋窃面积牛可按稍下式兰计算As1x=Mgx/fyz与B菠As1y=Mgy/fyz培L式中As1x、As1y——整体弯违曲时x、y方向亮单位闹长度定钢筋仍面积驻。（二）摆内墙与脾外墙1．箱颠形基锻础墙佳体截长面剪柏力计线算（1）横沙墙截疫面剪缸力计晌算第i道纵拥墙和插第j道横墙替相交的诊节点（i，j）的上滤、下浆截面网上的险剪力VijtVijbVijlVijr（2）纵敬墙截婆面剪惧力计烦算将箱践形基品础视吨为总煮荷载撕和基脉底反础力作鸽用下主的静适定梁况，可拾求出曲任一落横墙监支座j截面都左侧胸或右妄侧的载总剪崭力Vjl或Vjr。式中bi——第i道纵毒墙的恭宽度决；∑bi——纵墙惭宽度萝总和害；Nij——第i道纵陕墙和亮第j道横墙岂交叉处小柱子的泳竖向荷膜载；∑Nij——第j列上辱各柱踢荷载悦总和汤。j截面剑左侧忧总剪弹力Vjl分配骑到第i道纵舌墙的劳剪力软为纵墙截面剪力计算修正后捞的剪力犁分布图

尚应扣除横墙剪力Vijt和Vijb在左侧已经承担的部分才是纵墙左截面实际承受的剪力Vijl。纵墙截面剪力修正示意VijlVijr纵墙截面剪力计算修正岂：2．箱净形基姻础墙斧身强由度计院算（1）墙身理抗剪强粉度计算墙身的家受剪截捷面应符氏合下式区要求Vw0.贿25cfcAw式中Vw——各片猫墙承沈担的苗竖向吓剪力辈设计潜值；Aw——墙身竖宵向有效腹截面积俊。c——混凝掌土强没度影跳响系配数，菠不大女于C50取1.竖0，大块于C80取0.8，介艳于C5元0~锈C8铸0之间荡按线予性内享插取让用。（2）墙体糊洞口计回算1）洞古口过搂梁截为面抗点剪强困度验闹算洞口上歼、下过渗梁的受蝴剪截面泻应分别拘符合下刮列公式用要求式中V1、V2——上、下你过梁的污剪力设恢计值；V——洞口臭中点佣处的律剪力尿设计四值；——剪力分择配系数峰；q1、q2——作用浑在上爆、下里过梁狐上均芹布荷以载设员计值吸；l——洞口把的净恢宽；V10.应25cfcA1V20.倦25cfcA2V1=V+q1l/2V2=(米1)V+q2l/2洞口计算图l

V(1)VA1、A2——上、下肝过梁的亩有效截伴面积；喂可取图（a）及图（b）阴影立部分挑计算脉的较祥大值滥。洞口上下过梁的有效面积计算2）洞锦口过久梁截肠面的寨抗弯寄承载留力计惠算上、下慨过梁截桨面的顶热部和底危部纵向第钢筋，杀应分别般按下式烫求得的胶弯矩设捡计值配俊置M1=Vl/2+q1l2/蚂12M2=(慢1)Vl/2+q2l2/1慕2式中M1、M2——上、膜下过景梁的亏弯矩董设计叨值。洞口两堡侧及四况角应设维加强钢卫筋，按禾下式验疤算M1fyh1(As1+1.督4As2)M2fyh2(As1+1罩.4As2)每侧才附加奖钢筋颤面积枯不应影小于继洞口座宽度痛内被慎切断称钢筋鹊面积勺的一列半，筒且不朋小于216，该加蝴强钢筋墨应从洞瓦口边缘浩处延长40d。洞口制每个触角部献各加212斜筋，乓长度不冻小于1m。3）洞启口加仓强钢存筋洞口两侧及四角加强钢筋示意式中M1、M2——上、菌下过凝梁的弯矩酸设计趣值；h1、h2——上、下屿过梁截抗面高度好；箱形阻基础秒的外骡墙和边承受很水平嫂荷载准的内却墙应饼进行船受弯另计算貌。此扭时墙吓身视败为顶卡、底矩部固女定的畅多跨伯连续蜡板。1）当辉地面良无荷吩载时在地下绵水位以质上p=Kz外墙饥面z深度启处单誓位面漂积上侵的压据力在地浩下水乞位以享下p=K[H+（zH）]+w（zH）箱基外墙侧压力示意2）当晨地面拥有荷攀载q时深度z处的侧依压力应僵在以上桌式中增誉加p：p=0亩.5q（3）墙顾身抗街弯