《高层建筑箱形基础》PPT课件

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1、第5章高层建筑箱形基础概述箱形基础的构造要求地基变形计算箱形基础基底反力箱形基础内力分析箱形基础强度计算5.1概述箱形基础是由钢筋混凝土顶板、底板、纵横交错的内外侧墙板组成的空间格构式整体结构。箱形基础自身具有很大的刚度和良好的整体性，能够抵抗并协调软弱地基土在较大荷载作用下产生的不均匀变形。箱形基础一般埋置较深：提高地基土的稳定性、地基承载能力和减少基础沉降；能保证建筑物在侧向荷载作用下的稳定性，防止其倾覆和滑移；增大阻尼减小地震的破坏作用。5．2箱形基础的构造要求（1）箱形基础的材料混凝土强度等级不应低于C20，外围结构的混凝土抗渗要求不应低于S6。

2、（2）箱形基础的埋置深度满足地基承载力、地基变形和稳定性要求，以减小建筑物的整体倾斜，防止倾覆和滑移；应考虑施工条件、基坑开挖、地下水位、相临建筑物等情况。箱形基础的埋置深度，采用天然地基时应不小于建筑物高度的1/12；在地震区埋深不宜小于建筑物高度的1/10。（3）箱形基础的平面尺寸综合考虑地基土承载力、地基变形、上部结构的布置、荷载分布等条件确定；平面形状力求简单，以获得较好的整体刚度。基础底面的形心应尽量与上层结构的竖向荷载重心相重合。偏心距e应满足下列要求：1）当恒载与活载组合时e≤B/60；2）当恒载、活载与风荷载组合时e≤B/30。B为矩形箱

3、形基础底板的宽度或长度。（4）箱形基础的高度箱形基础的高度是指其底板下皮至顶板上皮间尺寸。一般取建筑物高度的1/8~1/12，且不宜小于箱形基础长度的1/18，也不小于3米。（5）箱形基础的顶板和底板根据其受力特点、整体刚度及防水要求确定。基础底板厚度不应小于250mm，顶板厚度不应小于150mm。顶板和底板的厚度应满足抗剪承载力要求；底板的厚度尚应满足抗冲切承载力要求；在实际工程中，底板由于受力和防水要求厚度一般在500~600mm以上；顶板厚度一般可达300~350mm。箱形基础的顶板和底板均应采用双层双向配筋。（6）箱形基础的内外侧墙板/50/50

4、/50现浇柱墙体现浇柱/50/50墙体/50a)角柱b)边柱/50/50/50/50c)中柱（7）墙体上开洞口开洞系数=（Aop/Af）1/20.4（8）底层柱与箱形基础连接（9）箱形基础的变形缝（10）箱形基础的防水5．3箱形基础地基计算5.3.1地基承载力验算（1）基础底面压应力p、pmax、pmina)轴心荷载b)偏心荷载(2)地基承载力验算1a)当不考虑地震作用时pfs(5.5)pmax1.2fs(5.6)pmin0(5.7)b）当考虑地震作用时pζsfs(5.8)pmax1.2ζsfs(5.9)5.3.2地基变形计算天然地基上箱

5、形基础的地基变形与一般建筑物浅基础相比较，有以下两个主要特点：1）由于大面积的基坑深开挖，引起比较明显的基坑土（卸载）回弹变形。回弹变形大小与土的特性、卸载大小、基坑面积、施工方法等因素有关。2）上部结构与基础及地基的共同作用，随着基础和上部结构刚度及荷载的逐步形成的，基础沉降、基底反力也相应渐次发展。共同作用下地基变形机理等还有待进一步研究。单位：smm，qkPa图5-6基坑土卸载与回弹变形关系高层建筑箱形基础地基变形大致可分为三个阶段：自重应力阶段、附加应力阶段和恒应力阶段变形。自重应力阶段p→pc建筑物加载至等于基础开挖的土重时20%~30%附

6、加应力阶段p>pc建筑物加载超过自重应力起35%~50%至设计荷载的总荷载恒应力阶段p>pc指建筑物竣工后的地基长期变形3035%一般建筑物浅基础在施工阶段仅完成最终沉降量的20%左右明显不同。箱形基础的最终沉降量是按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）中推荐的分层总和法计算。规范法计算地基变形时，应注意以下几点：1）箱形基础的允许沉降应考虑建筑的使用要求和相临建筑物的影响确定。2）箱形基础的地基沉降计算深度的取值，是影响地基最终沉降量的重要因素之一。应力法σsz≤0.2(0.1)σz应变法规范Δs’≤0.25s有相邻荷载影响zn=b（2.50

7、.4lnb）无有相邻建筑影响3）在计算基底平均附加应力时，由于箱形基础埋置深度较大，应考虑扣除水浮力；4）计算地基沉降时，应考虑相邻荷载影响，其值可按应力叠加原理采用角点法计算；5）当基础形状不规则时，可采用分块集中力法计算基础下的压力分布，并应按刚性基础的变形协调原则调整，分块大小应由计算精度确定；6）分层总和法未考虑地基回弹再压缩变形，故适用于箱形基础的回弹再压缩变形量占地基最终沉降量的比例较小的情况。5.3.3整体倾斜验算倾斜是控制地基变形的一个重要指标，地基倾斜有整体倾斜和局部倾斜两种。由于箱形基础自身整体刚度大并与上部结构共同作用，当地基变形时

8、，箱形基础可以视作一个刚性整体发生整体倾斜和沉降。箱形基础的整体倾斜主要是指其横