第六章-筏形和箱形基础(有用)261基本要求.pptx
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1、第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求本节说明筏形及箱形基础设计的基本要求,本节说明筏形及箱形基础设计的基本要求,主要涉主要涉及:仅及:仅考虑局部弯曲考虑局部弯曲(按基底反力直线分布假定按基底反力直线分布假定)的简)的简化计算、地基变形控制、上部结构嵌固部位的选取、后化计算、地基变形控制、上部结构嵌固部位的选取、后浇带的设置与处理、基础混凝土强度的确定、浇带的设置与处理、基础混凝土强度的确定、防水设计防水设计水位和抗浮设计水位水位和抗浮设计水位的相互关系等问题。的相互关系等问题。提出适合基础设计现状
2、的提出适合基础设计现状的“中点沉降调整法中点沉降调整法”及地及地下室结构构件(基础及地下室外墙等)的裂缝控制原则。下室结构构件(基础及地下室外墙等)的裂缝控制原则。【要点要点】第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础1(地基规范地基规范第第 8.4.10 条、条、箱筏规范箱筏规范第第 5.3.9 条、条、混凝土高规混凝土高规第第 12.2.3 条)条)当地基土比较均当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、梁板式筏基梁的高跨比(梁高匀、上部结构刚度较好、梁板式筏基梁的高跨比(梁高取值应包括底板厚度在内)或平板式筏基板的厚跨比不取值
3、应包括底板厚度在内)或平板式筏基板的厚跨比不小于小于 1/6,且相邻柱荷载及柱间距的变化不超过,且相邻柱荷载及柱间距的变化不超过 20%时,时,筏形基础可仅考虑局部弯曲作用。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,筏形基础的内力,可按基底反力直线分布进行计算,计算时基底反力应扣除底板自重及其上填土的自重。计算时基底反力应扣除底板自重及其上填土的自重。当不满足上述要求时,筏基内力应按弹性地基梁板方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。法进行分析计算。一、计算要求一、计算要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本
4、要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础【注意注意】本条要求可概括为表本条要求可概括为表 6.1.1,当符合表中的条件时,当符合表中的条件时,高层建筑筏形基础高层建筑筏形基础可仅考虑局部弯曲作用可仅考虑局部弯曲作用,按,按倒楼盖计倒楼盖计算算(通过采取相应的构造措施考虑整体弯曲的影响)(通过采取相应的构造措施考虑整体弯曲的影响).一、计算要求一、计算要求筏形基础按倒楼盖法进行计算的条件 表 6.1.1序号 情况 条件1 地基 比较均匀2 上部结构 刚度较好3 梁板式筏基梁的高跨比(梁的高度/梁的计算跨度)不小于 1/6 平板式筏基的筏板厚跨比(筏板厚度/筏板的计算跨度)4 柱间距及柱荷载
5、的变化 不超过 20%对表 6.1.1 中“比较均匀”和“刚度较好”的定量把握,应根据工程经验确定,当无可靠设计经验时,宜采用弹性地基梁板方法计算。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求2(箱筏规范第 5.3.9 条)当地基比较复杂、上部结构刚度差,或柱荷载及柱间距变化较大时,筏基内力应按弹性地基梁板法弹性地基梁板法进行分析。3(箱筏规范第 4.0.1 条)筏形(或箱形)基础的地基应进行承载力和变形计算,必要时应验算地基验算地基的稳定性的稳定性。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础
6、设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求4(地基规范第 8.4.2 条、箱筏规范第 4.0.5 条)筏形(或箱形)基础的基础底面应力按第二章第二节相关公式计算,非地震区不出现零应力区非地震区不出现零应力区;地震区当基础底面地震效应组合的边缘最小压力出现零应力时,零应力区的面积不应超过基础底面面积的不应超过基础底面面积的 25%。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求5(箱筏规范第 4.0.6 条)当采用土的压缩模量计算筏形(或箱形)基础的最终沉降量 s 时,可
7、按式(6.1.1)计算:(6.1.1)第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求(6.1.1)最终沉降量;考虑回弹影响的沉降计算经验系数,无经验时取1.0;沉降计算经验系数,按地区经验采用;当缺乏地区经验时,可按“地基规范”的有关规定采用;基础底面处地基土的自重压力标准值;相应于荷载效应准永久组合时,基础底面处的附加压力标准值;回弹再压缩模量压缩模量第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求(6.1.2)相应于荷
8、载效应准永久组合时,基础底面处的平均压力标准值;6(箱筏规范第 4.0.7 条)当采用土的变形模量计算筏形(或箱形)基础的最终沉降量时,可按式(6.1.2)计算:基础底面宽度;基础底面下第 i 层土变形模量,通过试验或按地区经验确定;修正系数,可按表 6.1.3 确定。按E 0计算沉降时的 系数 表 6.1.2第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求7(箱筏规范第 4.0.8 条)按公式(6.1.2)进行沉降计算时,沉降计算深度z n,应按式(6.1.3)计算:(6.1.3)与基础长宽比有关的经验值,
9、按表 6.1.4 确定;折减系数,按表 6.1.4 确定;调整系数,按表 6.1.5 确定。1.001.000.950.950.900.900.800.800.750.750.700.70修正系数 表6.1.3第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求值和折减系数 表6.1.42 23 34 411.611.612.412.412.512.512.712.713.213.20.420.420.490.490.530.530.600.601.001.00土类土类碎石碎石砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土软土软土
10、0.300.300.500.500.600.600.750.751.001.00调整系数 表6.1.5第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求8(箱筏规范第 4.0.9 条)筏形(或箱形)基础的整体倾斜值,可根据荷载偏心、地基的不均匀性、相邻荷载的影响和地区经验进行计算。9(箱筏规范第 4.0.10 条)筏形(或箱形)基础的允许沉降量和允许整体倾斜值应根据建筑物的使用要求及其对相邻建筑物可能造成的影响按地区经验确定。但横向整体倾斜的计算值但横向整体倾斜的计算值(6.1.4)筏形(或箱形)基础宽度;建筑
11、物高度,指室外地面至檐口高度。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求10(箱筏规范箱筏规范第第 5.1.3 条)当高层建筑的地下条)当高层建筑的地下室采用筏形(或箱形)基础,且地下室四周回填土为分层室采用筏形(或箱形)基础,且地下室四周回填土为分层夯实时,上部结构的嵌固部位可按表夯实时,上部结构的嵌固部位可按表 6.1.6 的原则确定:的原则确定:箱基规范和高层建筑混凝土结构技术规程要求不同!第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基
12、础一、计算要求一、计算要求上部结构的嵌固部位确定原则 表6.1.6序号序号基础形式基础形式上部结构上部结构嵌固部位嵌固部位备注备注1 1采用箱基的采用箱基的单层地下室单层地下室框架、剪力墙框架、剪力墙或框或框-剪结构剪结构箱基顶部箱基顶部2 2采用箱基及采用箱基及筏基的多层筏基的多层地下室地下室框架、剪力墙或框架、剪力墙或框框-剪结构剪结构(上部上部结构为框架或框结构为框架或框-剪结构时,应剪结构时,应满足表满足表6.1.76.1.7的要的要求求)当地下室的层间侧移刚当地下室的层间侧移刚度大于或等于上部结构度大于或等于上部结构层间侧移刚度的层间侧移刚度的1.51.5倍时倍时地下室顶部地下室顶部
13、(图图6.1.1 6.1.1 a a)“抗震规范抗震规范”要要求的刚度比为求的刚度比为2倍,可理解为有倍,可理解为有效数值满足效数值满足2倍倍当地下室的层间侧移刚当地下室的层间侧移刚度小于上部结构层间侧度小于上部结构层间侧移刚度的移刚度的1.51.5倍时倍时箱基或筏基箱基或筏基顶部顶部关于此条规定的关于此条规定的合理性讨论见合理性讨论见“结构设计相关问结构设计相关问题题”3 3采用箱基及采用箱基及筏基的多层筏基的多层地下室地下室框筒或筒中筒结框筒或筒中筒结构构当地下一层结构顶板整当地下一层结构顶板整体性好,平面刚度较大体性好,平面刚度较大且无大洞口,地下室的且无大洞口,地下室的外墙能承受上部结
14、构通外墙能承受上部结构通过地下一层顶板传来的过地下一层顶板传来的水平力或地震作用时水平力或地震作用时地下一层结地下一层结构顶部构顶部第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础一、计算要求一、计算要求地下室间距 表6.1.7非抗震设计非抗震设计抗震设防烈度抗震设防烈度备注备注6 6度、度、7 7度度8 8度度9 9度度B B为地下一层结为地下一层结构顶板宽度构顶板宽度(mm)4B4B且且 60m60m4B4B且且 50m50m3B3B且且 40m40m2B2B且且 30m30m第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基
15、础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求1(地基规范第 8.4.2 条、箱筏规范第 5.1.1、5.1.2 条)筏形基础的平面尺寸,应根据地基土的承载力、上部结构的布置及荷载分布等因素确定。对单幢建筑物,在地基土比较均匀的条件下,基底平面形心宜与结构竖向永久荷载重心重合。当不能重合时,在荷载效应准永久组合下在荷载效应准永久组合下,偏心距宜符合下式要求:(6.1.5)与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩;基础底面积。【注意】对基础偏心距对基础偏心距e q的限制,其本质就是控制基础底面的压力的限制,其本质就是控制基础底面的压力和基础的整体倾斜,对于不同的建
16、筑、不同类型的基础,和基础的整体倾斜,对于不同的建筑、不同类型的基础,其控制的重点各不相同。其控制的重点各不相同。与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩;基础底面积。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求1)对高层建筑由于其楼身质心高、荷载重,当整体式基础(筏形或箱形)开始产生倾斜后,建筑物总重对基础底面形心将产生新的倾覆力矩增量,而倾覆力矩的增量又产生新的倾斜增量,倾斜可能伴随时间而增长,直至地基变形稳定为止。为限制基础在永久荷载下的倾斜而提出基础偏心距的限值要求,采用的是荷载效应的准永久组合(当高
17、层建筑采用非整体式基础时,建议也应考虑本条要求编者注)。2)对其他类型的基础(非整体式基础编者注),则通过对基底偏心距的控制,实现对基底压力和整体倾斜的双重控制基底压力和整体倾斜的双重控制,采用的是荷载效应的标准组合标准组合。3)比较式(6.1.5)与式(2.2.10)可以发现,规范对整体式基础(筏基及箱基)的偏心距限值较非整体式基础的偏心距限值严格得多,仅为后者的10%。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求2(混凝土高规第 12.1.9 条、地基规范第 8.4.3 条、箱筏规范第 5.1.6 条
18、)高层建筑基础的混凝土强度等级不宜低于 C30。当有防水要求时,混凝土抗渗等级应根据地下水最大水头与防水混凝土厚度的比值按表 6.1.8 采用,且不应小于 0.6Mpa。必要时可设置架空排水层。基础防水混凝土的抗渗等级 表6.1.8最大水头最大水头H H与防与防水混凝土厚度水混凝土厚度h h的比值的比值设计抗震等级设计抗震等级(MPaMPa)0.60.60.80.81.21.21.61.62.02.0表6.1.8 为老高规,按水头确定!新规范按埋深确定(过于粗)!第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要
19、求3(地基规范第 8.4.14 条)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(图 6.1.2)。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求【注意注意】筏板与地下室外墙的接缝、地下室外墙沿高度处的其他水平接缝(梁板顶、梁板底)做法,应区别地下水位的不同情况,当筏板与地下室外墙的接缝、外墙与地下室楼层的接缝在地下水位以下,且水头较高时,应严格执行规范的本条规定(图 6.1.2a);当地下水头较低,或无地下水时,可采用混凝土墙内设置凹槽的方法(图 6.1
20、.2b)。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求4(地基规范地基规范第第 8.4.15 条)高层建筑筏形基础与裙房基条)高层建筑筏形基础与裙房基础之间的构造应符合下列要求:础之间的构造应符合下列要求:1)当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的)当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少基础埋深应大于裙房基础的埋深至少 2m。当不满足要求时必须采。当不满足要求时必须采取有效措施。沉降缝地面以下处应用粗砂填实取有效措施。沉降缝地面以下处应用粗砂填实(图
21、(图 6.1.3););第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求4(地基规范地基规范第第 8.4.15 条)高层建筑筏形基础与裙房基条)高层建筑筏形基础与裙房基础之间的构造应符合下列要求:础之间的构造应符合下列要求:2)当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙)当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置后浇带,后浇带的位置宜设在距主楼边柱的第一跨内。房一侧设置后浇带,后浇带的位置宜设在距主楼边柱的第一跨内。后浇带混凝土宜根据实测沉降值并计算后期沉降差能满足设计要后浇带混凝土宜根
22、据实测沉降值并计算后期沉降差能满足设计要求后方可进行浇注;求后方可进行浇注;3)当高层建筑与相连的裙房之间不允许设置沉降缝和后浇带)当高层建筑与相连的裙房之间不允许设置沉降缝和后浇带时,应进行地基变形验算,验算时需考虑地基与结构变形的相互时,应进行地基变形验算,验算时需考虑地基与结构变形的相互影响并采取相应的有效措施。影响并采取相应的有效措施。第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求1)本条第)本条第 2 款中规定:款中规定:“当高层建筑与相连的裙房之间不设当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜
23、在裙房一侧设置后浇带,后浇带的位置宜设在距主置沉降缝时,宜在裙房一侧设置后浇带,后浇带的位置宜设在距主楼边柱的第一跨内楼边柱的第一跨内”。这样不仅可以消除施工期间主楼与裙房的差。这样不仅可以消除施工期间主楼与裙房的差异沉降,还可避免设置后浇带所带来的与主楼相连处裙房基础的过异沉降,还可避免设置后浇带所带来的与主楼相连处裙房基础的过大内力问题;大内力问题;2)本条第)本条第 3 款规定容易误解为,只有当高层建筑与相连的裙款规定容易误解为,只有当高层建筑与相连的裙房之间不允许设置沉降缝和后浇带时,才应进行地基变形验算。房之间不允许设置沉降缝和后浇带时,才应进行地基变形验算。事实上,允许设置沉降缝和
24、后浇带时,也应进行地基变形验算。事实上,允许设置沉降缝和后浇带时,也应进行地基变形验算。当允许设置沉降缝时,应考虑相邻建筑对地基变形的影响;当允当允许设置沉降缝时,应考虑相邻建筑对地基变形的影响;当允许设置沉降后浇带时,也应验算地基的变形,以考虑后浇带封带许设置沉降后浇带时,也应验算地基的变形,以考虑后浇带封带后地基的后续变形对结构的影响;后地基的后续变形对结构的影响;3)为保证高层与裙房之间粗砂回填密实,一般情况下缝宽不)为保证高层与裙房之间粗砂回填密实,一般情况下缝宽不宜小于宜小于 500mm。【注意注意】第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第一节筏形及箱形基础设计的基本要求第六章第六章 筏
25、形和箱形基础筏形和箱形基础二、构造要求二、构造要求【注意注意】关于筏形基础钢筋间距关于筏形基础钢筋间距“不应小于不应小于 150mm,宜为,宜为 200300mm”的规定,可理解为为确保混凝土施工质量而对基的规定,可理解为为确保混凝土施工质量而对基础顶面钢筋的布置要求,对基础底面钢筋的间距则可适当缩小础顶面钢筋的布置要求,对基础底面钢筋的间距则可适当缩小(一般可取(一般可取100mm)。)。5(混凝土高规混凝土高规第第 12.2.7 条)当满足地基承载力时,筏条)当满足地基承载力时,筏形基础的周边不宜向外有较大的伸挑扩大。当需要外挑时,有肋梁形基础的周边不宜向外有较大的伸挑扩大。当需要外挑时,
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