地基或多或少总会产生变形,但当变形过大时,就会影响建筑物的正常使用,或者引起建筑物开裂、严重倾斜、甚至破坏。《建筑地基基础设计规范》对地基变形的控制作了明确规定:
5.3.1 建筑物的地基变形计算值,不应大于地基变形允许值。
1.地基变形特征值
《建筑地基基础设计规范》规定:
5.3.3 在计算地基变形时,应符合下列规定:
1 由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形,对于砌体承重结构应由局部倾斜值控制;对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制;对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制;必要时尚应控制平均沉降量。
2 在必要情况下,需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值,以便预留建筑物有关部分之间的净空,选择连接方法和施工顺序。
【5.6.1】 (1999年一级考题)
关于多层和高层建筑地基变形的控制条件,以下何项为正确?
(A)局部倾斜 (B)相邻柱基的沉降差
(C)沉降量 (D)倾斜值
【答案】 (D)
【详解】 根据《建筑地基基础设计规范》5.3.3条1款的规定,由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形,对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制;必要时尚应控制平均沉降量。
故(D)正确。
【简解】 《地规》5.3.3条1款,多高层建筑由倾斜值控制,故选(D)。
2.地基变形允许值
《建筑地基基础设计规范》根据大量的常见建筑物的类型、变形特征以及沉降观测资料统计分析得出地基变形允许值,要求建筑物的变形特征值不应大于地基变形允许值。
《建筑地基基础设计规范》规定:
5.3.4 建筑物的地基变形允许值应按表5.3.4规定采用。对表中未包括的建筑物,其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。
表5.3.4 建筑物的地基变形允许值
(续)
注:1.本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值;
2.有括号者仅适用于中压缩性土;
3.l为相邻柱基的中心距离(mm);Hg为自室外地面起算的建筑物高度(m);(www.xing528.com)
4.倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值;
5.局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
【5.6.2】 (2008年二级考题,原题是连锁题的子题,情境描述有所简化)
某混凝土剪力墙结构的高层住宅,采用筏板基础,地基基础设计等级为乙级。地基土层分布如图5.6.1所示。地基处理采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩),在基底平面(24m×28.8m)范围内呈等边三角形满堂均匀布置,如图5.6.2所示。
假定该高层住宅的结构体型简单,高度为67.5m,试问,按《建筑地基基础设计规范》的规定,该建筑的变形允许值,应为下列何项数值?
(A)平均沉降:200mm;整体倾斜:0.0025
(B)平均沉降:200mm;整体倾斜:0.003
(C)平均沉降:135mm;整体倾斜:0.0025
(D)平均沉降:135mm;整体倾斜:0.003
【答案】 (A)
【详解】 根据《建筑地基基础设计规范》表5.3.4,该住宅的高度满足60m≤Hg≤100m,查得整体倾斜允许值为0.0025,平均沉降允许值为200mm。
故(A)正确。
图 5.6.1
图 5.6.2
【简解】 根据《地规》表5.3.4,整体倾斜为0.0025,平均沉降为200mm。
【5.6.3】 (2007年岩土考题)
某厂房框架结构,基础位于高压缩性地基上,横断面A、B轴间距9.0m,B、C轴间距12m,C、D轴间距9.0m,A、B、C、D轴的边柱沉降分别为70mm、150mm、120mm、100mm。试问建筑物的地基变形是否在允许值范围内。
【解答】 根据《建筑地基基础设计规范》表5.3.4的规定,框架结构地基变形允许值由相邻柱基的沉降差控制,对于高压缩性土,其地基变形允许值为0.003l,各边柱的计算如下:
A、B轴边柱沉降差 150-70=80mm
,超过允许值。
B、C轴边柱沉降差 150-120=30mm
,满足要求。
C、D轴边柱沉降差 120-100=20mm,满足要求。
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