高层建筑筏板、箱形基础设计

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1、第二十二篇高层建筑筏板、箱形基础设计第一章高层建筑筏板基础设计第一章高层建筑筏板基础设计第一节概述一、应用范围当地基承载能力较差，上部结构荷载又较大时，钢筋混凝土交叉梁式条形基础往往满足不了建筑物的需要，须将基础底面进一步扩大，从而连成一块整体的基础板，形成筏板基础。若地基土层不均匀，有软弱土的不规则夹层，或有坚硬的石芽出露，石灰岩层中有不规则溶洞、溶槽时，要查明每个软弱土透镜体或溶洞的确切范围往往是不可能的。在这种情况下，采用筏板基础可以调整不均匀沉降或者跨越溶洞。即使地基土相对较均匀时，对不均匀沉降

2、敏感的结构也常采用筏板基础。筏板基础一般可分为平板式筏基和梁板式筏基两种类型，也可按其上的结构型式分为柱下筏基和墙下筏基两类。对高层建筑而言，框架结构下的筏基称为柱下筏基，剪力墙结构下的筏基称为墙下筏基。二、特点钢筋混凝土筏板基础具有施工简单、基础整体刚度较好和能调节建筑物不均匀沉降等特点，它的抗震性能也比较好。最简单的筏板基础是一块等厚度的钢筋混凝土平板，美国休斯顿商业大厦（高!"#$）即采用了这种基础，是目前世界上由天然地基承载的最高建筑物，大楼平面为%&’&$(%&’&$，钢筋混凝土筏板基础的平面

3、为)#’—+%*!—第二十二篇高层建筑筏板、箱形基础设计!"#$!%!"，基础板厚近&"；竣工后大楼各部分的沉降差很小，六年的总沉降，中心处为’("")’!""、两周边为*!"")!(""。筏板基础作为一个大面积基础，可按整体稳定性原理确定地基承载力。即由地基承载力标准值和按基础宽度与埋深确定的修正值组成的地基承载力设计值，按《建筑地基基础设计规范》进行计算。显然，由于筏基有较大的宽度和埋深（埋深由地表算至筏底），从而提高了地基的承载力。对于粗颗粒土，筏基的地基极限承载力往往非常之大。对于粘性土，则须注

4、意确定深埋土层的抗剪强度参数，以便分析深埋土层破坏的安全系数，确保整体稳定性。当发现深层土抗剪强度较低时，单纯靠扩大底面积以减少基底压力，往往效果不大，亦不经济，这时可考虑采用其他基础型式（如箱形基础等），以加大基础埋深和刚度。第二节筏板基础设计要求一、一般规定（一）埋深当采用天然地基时，筏板基础埋深不宜小于建筑物地面以上高度的’+’*，当筏板下有桩基时不宜小于建筑物地面以上高度的’+’!，桩的长度不计入在埋置深度内。但对于非抗震设计的建筑物或抗震设防烈度为$度时，筏基的埋置深度可适当减小；在遇到地下水

5、位很高的地区，筏基的埋置深度也可适当减小。一般情况下，为了防止建筑物的滑移，设置一层地下室是必要的，这在建筑使用上也常常需要。当基础落在岩石上，为设置地下室而需要开挖大量石方时，也允许不设置地下室，但是，为了保证结构的整体稳定，防止倾覆和滑移，应采用地锚等必要的措施。（二）选型筏板基础从构造上可分为梁板式和平板式两种类型，两者相比，前者所耗费的混凝土和钢筋都比较少，因而也比较经济；但是，平板式筏板对地下室空间高度有利，施工也比较方便。因此，筏板基础型式的选用应根据土质、上部结构体系、柱距、荷载大小及施工

6、等条件综合分析确定。在工程设计中，一般认为柱距变化不超过*,、柱间的荷载变化也不超过*(,时，对于柱网较均匀且间距较小和上部荷载不很大的结—’-.-—第一章高层建筑筏板基础设计构，通常考虑选用平板式筏板基础；对于纵横柱网间尺寸相差较大，上部结构的荷载也较大时，宜选用带梁式的筏板基础。对上部结构为剪力墙体系时，如果每道剪力墙都直通到基础，一般习惯把筏板基础做成平板式的；而对每道剪力墙不都直通到基础的框支剪力墙，必须选用带梁式的筏板基础。二、构造要求（一）筏板厚度筏板厚度可根据上部结构开间和荷载大小确定。梁

7、板式筏基的筏板厚度不得小于!""##，且板厚与板格的最小跨度之比不宜小于$%!"。平板式筏基其板厚应根据冲切承载力确定，且最小厚度不宜小于&""##。（二）筏板平面尺寸筏板的平面尺寸，应根据地基承载力、上部结构的布置以及荷载分布等因素确定。需要扩大筏基底板面积时，扩大位置宜优先考虑设在建筑物的宽度方向。对基础梁外伸的梁板式筏基，筏基底板挑出的长度，从基础梁外皮起算横向不宜大于$!""##，纵向不宜大于’""##；对平板式筏基其挑出长度从柱外皮起算横向不宜大于$"""##，纵向不宜大于(""##。（三）筏

8、板混凝土筏板混凝土强度等级不应低于)!"，常用)!*及其以上的混凝土。当有防水要求时混凝土的抗渗等级不应低于+(，并应进行抗裂度验算。（四）筏板配筋筏板配筋率一般在",*-.$,"-为宜。当板厚小于&""##时单层配筋，板厚等于或大于&""##时双层配筋。受力钢筋的最小直径不宜小于!’##，间距$""##.!""##，当有垫层时，钢筋保护层的厚度不宜小于&*##。筏板的分布钢筋，直径取!’##.!$"##，间距!""##.&""##。筏板配