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筏基设计与构造要求-基础工程学

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:以地基净反力作为筏基底板的荷载,则筏板基础就相当于一倒置的钢筋混凝土平面楼盖,其构造与钢筋混凝土楼盖结构相似,但筏基的受力状态在某些情况下有其特殊性。如有电梯井或剪力墙结构的建筑物,其筏基上的局部荷载相当大,所以,设计时应有所侧重。梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力外,其厚度应满足受冲切、受剪承载力要求。高层建筑筏基的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。

筏基设计与构造要求-基础工程学

以地基净反力作为筏基底板的荷载,则筏板基础就相当于一倒置的钢筋混凝土平面楼盖,其构造与钢筋混凝土楼盖结构相似,但筏基的受力状态在某些情况下有其特殊性。如有电梯井或剪力墙结构的建筑物,其筏基上的局部荷载相当大,所以,设计时应有所侧重。

(1)设计时应使柱荷载分布均匀,尽量使荷载合力与筏基形心重合。当不能重合时,在永久荷载与楼(屋)面活荷载长期效应组合下,偏心距宜符合e≤0.1W/A(W为偏心距方向的基础底面边缘抵抗矩;A为基底面积)。否则应调整悬臂板尺寸,以使基底反力分布趋于均匀。

(2)筏基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,防水混凝土抗渗等级不应小于0.6MPa。

梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力外,其厚度应满足受冲切、受剪承载力要求。对12层以上建筑的梁板式筏基,其厚度与最大双向板格的短边净跨比不应小于1/14,且板厚不应小于400mm。平板式筏基的板厚应满足受冲切承载力的要求,当柱荷载较大时,可在筏板上面增设柱墩或在板下局部增加板厚,或采用抗冲切箍筋来提高抗冲切承载力,板厚不应小于400mm。对平板式筏基尚应验算距内筒边或柱边缘h0处筏板的受剪承载力。

(3)筏板基础的配筋由计算确定。对于平板式筏基,应按柱上板带和跨中板带分别计算配筋。柱上板带的弯矩(正弯矩)由柱上板带钢筋承担,受力筋位于板下面;跨中板带的弯矩(负弯矩)由跨中板带钢筋承担,受力筋位于板上面。

对于梁板式筏基,可对底板及肋梁的配筋分别进行计算。对底板,当筏基上柱网在两个方向的尺寸比不大于2.0,且在柱网单元内不再布置小肋梁时,可将肋梁作为嵌固边,按双向板计算板跨中及板支座弯矩,因将肋梁对板的约束作用估计偏大,所以应适当将板弯矩值折减后再作为配筋依据。对肋梁,可将底板荷载(地基净反力)按照45°分角线划分的范围,分配给对应的纵、横肋梁承担,按连续梁分析肋梁的内力,且将边跨跨中弯矩及第一内支座弯矩乘以1.2的系数。

梁板式筏基底板及肋梁配筋除满足设计要求外,其纵横向底部钢筋以及平板式筏基的柱下板带和跨中板带的底部钢筋,均应有1/2~1/3贯通全跨,且其配筋率应不小于0.15%,梁板式及平板式筏基顶部钢筋均按计算配筋全部连通。当板厚h>2000mm时,除板顶、底部布置纵横向钢筋外,宜在板厚中间部位设置平行于板面的构造钢筋网片,其直径不宜小于12mm,网片纵横筋间距不宜大于200mm。(www.xing528.com)

(4)筏板悬挑长度的确定。为了满足地基承载力要求,需适当扩大基底面积;为了使建筑物倾斜变形值不超过允许范围,需尽量减小荷载合力的偏心距;还应设法减小边跨处过大的基底反力对基础弯矩的影响等,而选择合适的筏板悬挑长度则能达到相应效果。

对于边长比相差较大的筏基,按双向板弹性理论计算时,因板面荷载大部分沿短向传递,且主要在短跨方向发生弯曲,而长跨方向弯曲很小甚至可忽略不计。例如:设板单位面积总荷载q沿x方向和y方向的分配荷载分别为qx和qy,按双向板的受力特点可算出,当长跨ly与短跨lx之比等于1时,qx=qy=q/2,而当ly∶lx=2时,qy=q/17,qx=16q/17。按此道理,为调整筏基形心并使其尽量与上部荷载合力重心重合,悬挑部分宜设于建筑物的宽度方向,或基础底板宽度方向(横向)的悬挑长度宜大于长度方向(纵向)的悬挑长度,并可做成坡形。

对于墙下筏基,按经济条件以及降低地基附加压力和沉降的实效,筏板悬挑墙外的长度从轴线起算,横向控制在1000~1500mm,纵向控制在600~1000mm。对于肋梁式筏板,当肋梁不外伸时,挑出长度不宜大于2000mm,边缘厚不小于200mm,可做成坡形,双向挑出,且应在板角底部布置放射状附加筋。

(5)筏基埋深及变形验算。对于荷载不很大的墙下筏基,如六层及六层以下横墙较密的民用建筑,当地基下部为软弱土层而上部为较均匀的硬壳层(包括人工处理形成的硬土层)时,为适应持力层埋深,往往埋深浅甚至采用不埋式筏基。

高层建筑筏基(及箱形基础)的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的筏基(及箱形基础)埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15。桩筏基础(及桩箱基础)的承台底面埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18。

由于筏基埋深较大,地下空间大,计算基底压力时,因开挖土方量大,可能出现基底压力值小于或接近基底处土的自重压力,使基底附加压力接近于零。若按补偿基础考虑时,此时可不计算沉降量。另外,因大量土方量卸除,地基土回弹变形,其回弹量较大,甚至可达地基总沉降量的50%以上。为了考虑回弹再压缩变形量,在沉降计算中,可将基底压力取代基底附加压力。

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