建筑结构设计基础类型选择探析

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1、建筑结构设计基础类型选择探析[摘要]随着建筑工程的快速发展，各类建筑物也应运而生，建筑物的高度也是逐渐增高。对于高层建筑而言，基础设计至关重要，它是保证高层建筑安全的基础。　　[关键词]建筑结构设计高层建筑结构基础设计　　一．高层建筑基础类型选择　　1、基础类型的选择　　高层建筑基础的选型应根据上部结构、工程质地、抗震设防要求、施工条件、周围建筑物和环境条件等因素综合考虑确定，应选用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。　　天然地基上的筏形基础比较经济，宜优先采用，必要时也可以采用箱型基础；当地

2、质条件好、荷载较小且能满足地基承载力和变形的要求时，也可以采用交叉梁基础或其他基础形式；当地基承载力和变形不能满足设计要求上时，可采用桩基或符合地基的形式哦。　　基础是否发生倾斜是高层建筑是否安全的关键因素。高层建筑由于质心高、荷载大，对基础底面一般难免有偏心，故在沉降过程中建筑物总重量对基础底面形心将产生新的倾覆力矩增量，而此倾覆力矩增量又产生新的倾斜增量，倾斜可能随之增长，直至地基变形稳定为止。因此，为减少基础产生倾斜，应尽量使结构竖向荷载中心与基础平面形心相结合，当偏心难以避免时，应对其偏心距加以限制。《高层规程》规定，在地基比

3、较均匀的条件下，箱型基础及筏形基础的基础平面形心宜与上部结构竖向永久荷载重心重合。不能重合时，偏心距e宜符合e≤0.1）；3）；A为基础底面的面积（m2）。　　对低压缩地基或端承桩基的基础，可适当放宽偏心距的限制。　　2、基础埋置深度的确定　　高层建筑物必须有足够的埋置深度，这主要是因为一方面足够的埋置深度可以保证高层建筑物在水平荷载（风和地震作用）作用下的地基稳定性，减少建筑物的整体倾斜；另一方面可以使地基的附加压力减小，提高地基的承载力，减少基础的沉降量，另外还有助于限制基础在水平荷载作用下的摆动，使基础的底面上反力分布趋于平衡。

4、基础的埋置深度对房屋造价、施工技术措施、工期以及保障房屋正常使用等都有很大的影响，因此，基础设计时应根据实际情况选择一个合适的埋置深度。　　基础的埋置深度指有效埋深，一般指自室外地面算起，天然地基算至基础底面的下皮标高，桩基础算至承台的下皮标高；当室外地面不等高时，应按照较低的一侧算起；当地下室周围无可靠侧限时，应从具有侧限的地面算起。《高层规程》规定，高层建筑基础的埋置深度，对天然地基或复合地基可取房屋高度的1/15；对桩基础，可取房屋高的的1/18（桩长不计算在内）。当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时，在满足地基承载力、稳定性要

5、求及当有可靠依据时，基础的埋置深度可适当减少。　　3、主要的基础设计方法　　高层建筑常用的基础形式有筏形基础、桩形基础、箱型基础和交叉梁基础，本文由于篇幅有限，仅就其中应用十分广泛的筏形基础和桩形基础的设计方法简单介绍。　　3.1筏形基础设计　　3.1.1筏形基础及其设计方法　　筏形基础也称为片筏基础或筏式基础，是高层建筑中常用的一种形式，它适用于高层建筑地下部分用作商场、停车场、机房等大空间房屋。筏形基础具有整体刚度大，能有效的调节基地压力和不均匀沉降，并有较好的防渗性能；天然地基上的筏形基础以整个房屋下大面积的筏片与地基相接触，可

6、使地基承载力随着基础埋深和宽度的增加而增大，因而它具有减小基底压力和调整不均匀沉降的能力。　　筏形基础可分为平板式筏型基础和梁板式筏形基础。平板式筏型基础是一块厚度相等的钢筋混凝土平板，其厚度通常为1-2.5m，故混凝土用量大，但施工方便，建造速度快。梁板式筏形基础的底板厚度较小，在两个方向上沿柱列布置有肋梁，以加强底板的刚度，改善底板的受力。　　筏形基础的设计方法根据采用的假定不同可分为刚性板方法和弹性板方法两大类。当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、平板式筏型基础的后跨比或梁板式筏形基础的肋梁高跨比不小于1/6、柱间距及柱荷载的变

7、化不超过20%时，高层建筑的筏形基础可仅考虑局部弯曲作用，按倒楼盖法（即刚性板方法）进行计算。　　3.1.2筏形基础的配筋计算及构造　　筏形基础的混凝土强度等级不宜低于C30，垫层厚度通常取100mm。当有防水要求时，混凝土的抗渗等级按规范要求确定。当采用刚性防水方案时，同一建筑的基础应避免设置变形缝，可沿基础长度每隔30-40m留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带。　　筏形基础的底板一般仅进行正截面承载力计算，肋梁应进行正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算。对平板式筏基，按柱上板带的正弯矩配置板内底部钢筋，按跨中板带的负弯矩配置

8、板内上部钢筋。钢筋间距不应小于150mm，宜为200-300mm，受力钢筋直径不宜小于12mm。采用双向钢筋X片配置在板的顶面和底面。筏形基础的配筋除满足计算要求外，平板式筏形基础的底部和梁板式筏形基础的底板个肋梁，其纵