高层建筑基础工程3筏板基础

1国外的文献：RaftFoundation或MatFoundation，指与建筑物平面投影尺度相近的整体基础，其中也包括一般的箱形基础。筏板基础筏板基础的概念：2国内的规范：柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋混凝土基础。从力学的角度看。筏板基础是用作支承荷载和扩散荷载的基础结构，要求具有一定的刚度和强度。其刚度一般介于刚性板和柔性板之间，为有限刚度板。筏板基础筏板基础的概念：3特点：能充分发挥地基承载力；基础沉降量比较小，调整地基不均匀沉降的能力比较强；具有良好的抗震性能；可以充分利用地下空间；施工方便；在一定条件下是经济的。绪论筏板基础的特点：筏板基础4影响方案选择因素：上部结构特点；地基土质条件；建筑功能要求；抗震要求；材料及施工条件；工程环境；基础造价；工期。绪论筏板基础的应用条件：筏板基础5常见类型：平板型筏基柱下板底加墩型板面加墩型梁板型筏基绪论筏板基础的常见类型：筏板基础6优点：是施工简便，且有利于地下室空间的利用。缺点：是当柱荷载很大、地基不均匀即差异沉降较大时板的厚度较大。绪论平板型筏基筏板基础筏板基础的常见类型7优点：增强了板的局部抗剪切能力，有利于地下室的利用；缺点：施工不太方便。绪论柱下板底加墩型筏板基础筏板基础的常见类型8优点：增强了板的局部抗剪切能力，施工较方便；缺点：不利于地下室的利用；绪论柱下板面加墩型筏板基础筏板基础的常见类型9又分为：板底设梁；板顶设梁；绪论梁板型筏基筏板基础筏板基础的常见类型组成：短梁、长梁、板10特点：与平板型相比具有材耗低、刚度大，因此应用十分广泛。绪论梁板型筏基筏板基础筏板基础的常见类型板底设粱：有利于地下室空间的利用，但地基开槽不但施工麻烦而且破坏了地基的连续性、扰动了地基土，导致地基承载力降低；板顶设粱：则便于施工，但缺点是不利于地下室空间的利用。11埋深：A.采用天然地基时，（H为建筑物地面以上高度）B.桩筏（箱）基础：（注：d不包括桩长）如下情况埋深可适当减小：对于非抗震设计的建筑物或抗震设防烈度为6度；在遇到地下水位很高的地区，筏基的埋深也可适当减小。绪论第二节筏板基础设计要求筏板基础一、一般规定：12埋深：C.为了防止建筑物的滑移，常设置一层地下室。当基础落在岩石上，也允许不设置地下室，但是，为了保证结构的整体稳定，防止倾覆和滑移，应采用地锚。绪论筏板基础一、一般规定：筏板基础设计要求132.选型：a.在工程设计中，当柱距变化和柱间荷载变化不超过20%、柱网间距较小、上部荷载不很大时，可选平板式筏基；b.对于纵横柱网间尺寸相差较大，上部结构荷载相差较大时，宜选用梁板式筏基；c.对于上部结构为剪力墙体系，如果每道剪力墙都直通到基础，一般习惯做成平板式，否则必须选用梁板式。绪论筏板基础一、一般规定：筏板基础设计要求143.筏基偏心矩：a.对单幢建筑物，在均匀地基条件下，筏基基底平面形心宜与结构竖向荷载重心重合。b.若不能重合．在永久荷载与楼(屋)面活荷载长期效应组合下，偏心距e宜符合下式：绪论筏板基础一、一般规定：筏板基础设计要求式中：

w——与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩；

A——基础底面积。151.筏板混凝土筏形基础的混凝土强度等级不应低于c30；当有地下室时应采用防水混凝土防渗等级根据地下水的最大水头与防渗混凝土厚度的比值，按现行《地下工程防水技术规范》选用，但不得小于0．6MPa；必要时宜设架空排水层。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求162.筏板几何尺寸的确定：（1）梁板式筏基a.板厚：应满足受冲切受剪切承载力的要求；不应小于300mm；板厚与板格的最小跨度之比不宜小于l／20，对12层以上的建筑，梁板式筏基的板厚不应小于400mm，且板厚与最大双向板格的短边净跨之比不得小于1／14。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求172.筏板几何尺寸的确定：（1）梁板式筏基a.板厚：当筏形基础的厚度大于2000mm时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求182.筏板几何尺寸的确定：（1）梁板式筏基b.当需要扩大筏板基础底面积时：应优先考虑沿建筑物宽度方向扩展；对基础梁外伸的梁板式筏基，底板排出的长度，以基础梁外皮起算横向不宜大于1200mm，纵向不宜大于800mm。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求192.筏板几何尺寸的确定：（1）梁板式筏基c.地下室墙：外墙厚度不应小于250mm，内墙厚度不应小于200m；墙体截面设计除了应满足计算承载力要求外，尚应考虑变形、抗裂及防渗要求；墙体内应设双面钢筋，竖直和水平钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于300mm。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求202.筏板几何尺寸的确定：（1）梁板式筏基c.地下室墙：筏板与地下室外墙的接缝、地下室外墙沿高度处的水平接缝应严格按施工缝要求施工，必要时可设通长止水带。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求212.筏板几何尺寸的确定：（1）梁板式筏基d.地下室底层柱、剪力墙与梁板式筏形基础的基础粱连接时：绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求222.筏板几何尺寸的确定：（2）平板式筏基a.厚度：应能满足受冲切承载力的要求，尤其要注意边柱和角柱下板的抗冲切验算；板的最小厚度不宜小于400mm。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求232.筏板的几何尺寸的确定：（2）平板式筏基b.当需要扩大筏板基础底面积时：应优先考虑沿建筑物宽度方向扩展；对平板式筏基，底板排出的长度，以柱外皮起算横向不宜大于1000mm，纵向不宜大于600mm。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求243.筏板的抗弯要求：（1）配筋筏板配筋率一般在0．5％～1．0％为宜；当板厚小于300mm时单层配筋，板厚等于或大于300mm时双层配筋；受力钢筋的最小直径不宜小于8mm，间距100—200mm，当有垫层时，钢筋保护层的厚度不宜小于40mm，无垫层时，不宜小于70mm；筏板的分布钢筋，直径取8～l0mm，间距200～300mm。配筋不宜粗而疏，以有利于发挥筏板的抗弯和抗裂能力。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求253.筏板的抗弯要求：（2）梁板式筏基（基底反力直线分布）基础粱的内力可按连续梁分析；边跨跨中弯矩以及第一内支座的弯矩值宜乘以1．2的系数。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求注：当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基板的厚跨比不小于1／6，且相邻柱荷载及柱间距的变化不超过20％时，筏形基础可仅考虑局部弯曲作用。筏形基础的内力，可按基底反力直线分布进行计算。263.筏板的抗弯要求：（2）梁板式筏基（基底反力直线分布）底板和基础梁的配筋应满足计算要求；纵横方向的底部钢筋尚应有1／2—1／3贯通全跨，且其配筋率不应小于0．15％；顶部钢筋按计算配筋全部连通；筏板悬臂部分下的土体如可能与筏板脱离时，应在悬臂上部设置受力钢筋。当双向悬臂挑出但肋梁不外伸时，宜在板底布置放射状附加钢筋。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求273.筏板的抗弯要求：（3）平板式筏基（基底反力按直线分布）：柱下板带和跨中板带分别进行内力分析；绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求283.筏板的抗弯要求：（3）平板式筏基（基底反力按直线分布）：柱下板带中，柱宽及其两侧各0．5倍板厚且不大于1／4板跨的有效宽度范围内，其钢筋配置量不应小于柱下板带钢筋数量的一半；且应能承受部分不平衡弯矩Mp；绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求293.筏板的抗弯要求：（3）平板式筏基（基底反力按直线分布）：平板式筏基柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2～1/3贯通全跨，且配筋率不应小于0．15％；顶部钢筋应按计算配筋全部连通。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求304.其他构造要求：(1)筏板的边角区域是刚度和强度的薄弱环节，因此，应对边角区域采取加强措施；措施：增加辐射状钢筋、增大配筋量、增加厚度；(2)筏基的施工缝或后浇带等垂直接缝，应布置在剪力较小的部位；(3)为了减小板厚，可在柱下采取增加弯起钢筋的措施来抵抗冲切。绪论筏板基础二、构造要求：筏板基础设计要求31（1）确定筏板底面尺寸和板厚；（2）确定筏基的地基反力；（3）筏板的内力计算及配筋。绪论第三节筏板基础的计算筏板基础计算内容：321.底面积的确定原则：应尽量使基底形心与结构长期作用的竖向荷载合力作用点重合。目的：减少基底截面偏心矩，避免不均匀沉降。具体操作：

（1）

确定埋深；

（2）按地基承载力定基底面积；

（3）确定平面尺寸；

（4）改变板四边外挑长度，调整基底形心。绪论筏板基础一、基底面积和板厚的确定原则：筏板基础的计算332.板厚的确定原则：应满足抗剪切和抗冲切强度验算。具体操作：

（1）初拟尺寸的确定，据上部结构开间和荷载大小而定；（地基土较均匀，上部结构刚度较好h/l≥1/6）

（2）据楼层数估算h＝50mm×n；

（3）不得小于构造要求。绪论筏板基础一、基底面积和板厚的确定原则：筏板基础的计算34按线性分布计算的条件：

当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基板的厚跨比不小于1／6，且相邻柱荷载及柱间距的变化不超过20％时，筏形基础可仅考虑局部弯曲作用。筏形基础的内力，可按基底反力直线分布进行计算。按弹性地基梁板方法计算的条件：当不满足上述要求时，筏基内力应按弹性地基梁板方法进行分析计算。绪论筏板基础二、地基反力：筏板基础的计算3536计算表达式：绪论筏板基础二、地基反力：筏板基础的计算371.稳定性：承载力的确定筏板基础是个大基础，确定地基承载力方法同其他基础。若深层抗剪破坏的安全系数不足，处理措施：a.采用桩、桩筏或桩箱基础；b.增大地基土的抗剪强度；绪论筏板基础三、稳定性和沉降计算：筏板基础的计算382.沉降：影响因素：a.地基土与筏基相对刚度；b.地基土类别c.压缩层厚度d.地基土均匀性e.施工方法绪论筏板基础三、稳定性和沉降计算：筏板基础的计算39常用的简化计算方法：刚性板法（倒楼盖法）

弹性板法绪论筏板基础四、筏板内力的计算：筏板基础的计算40倒楼盖法：它是将筏形墓础看作为一个放置在地基上的楼盖，柱、墙视为该楼盖的支座，地基净反力视为作用在该楼盖上的外荷载，按普通钢筋混凝土楼盖来设计。注：一般只考虑局部弯曲，并假定基地反力成线性分布。绪论筏板基础刚性板法：（常用倒楼盖法）筏板基础的计算41倒楼盖法适用条件：

当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基板的厚跨比不小于1／6，且相邻柱荷载及柱间距的变化不超过20％时，筏形基础可仅考虑局部弯曲作用。筏形基础的内力，可按基底反力直线分布进行计算。绪论筏板基础刚性板法：（常用倒楼盖法）筏板基础的计算42平板式筏基：对柱下平板式筏形基础，可仿效无梁楼盖计算方法，分别截取柱下板带与柱间板带进行计算。绪论筏板基础刚性板法：（常用倒楼盖法）筏板基础的计算43梁板式筏形基础：对柱下梁板式筏形基础，筏板可按单向或双向多跨连续板计算；基础梁、肋粱按多跨连续梁计算内力。绪论筏板基础刚性板法：（常用倒楼盖法）筏板基础的计算44绪论筏板基础平板式筏基：筏板基础的计算45计算步骤：1.求板的形心，作为x，y坐标系的原点；2.求基底反力分布；绪论筏板基础平板式筏基：筏板基础的计算46计算步骤：3.据静力平衡，求各截面内力M、V；不考虑整体弯曲（边跨跨中弯矩以及第一内支座的弯矩值宜乘以1．2的系数。）；考虑整体分析（按相互垂直两方向作整体分析）；绪论筏板基础平板式筏基：筏板基础的计算47注意问题：

1.板带截面上应力分布是一个高度超静定问题；2.板截条计算时，没考虑相互间的剪力，梁上载荷和地基反力不平衡；3.弯矩分配：中间b/2：2/3M；两边各b/4：1/6M；绪论筏板基础平板式筏基：筏板基础的计算48计算结果分析：采用筒中简结构，框筒结构，整体剪力墙结构的高层建筑浅埋筏基或具有多层地下结构的深埋筏基，由于结构整体刚度很大，可近似地按倒楼盖法计算内力，忽略筏基整体弯矩的影响。采用这种方法求得的内力一般偏大，但方法简单、计算容易，所以设计人员常采。绪论筏板基础平板式筏基：筏板基础的计算49