dA地基基礎概念設計三2筏形基礎pp 稿ppt課件

1、 2、筏形根底 1筏形根底分為平板式和梁板式二類。平板型筏基運用較普遍，其優(yōu)點是施工簡便，且有利于地下室空間的利用。其缺陷是當柱荷載很大、地基不均勻即差別沉降較大時板的厚度較大。 梁板型筏基與平板型相比具有材耗低、剛度大的優(yōu)點。 2筏形根底幾種常見的計算方法。 a 倒樓蓋法是目前國內運用最多的簡化方法。當地基比較均勻、上部構造剛度較好，且柱荷載及柱間距的變化不超越20%時可以采用。 b 美國ACI(American Concrete Institute)建議在柱荷載及柱距比較均 勻 相 鄰 柱 的 變 化 不 超 越20%、上部構造為剛性時，筏形根底可采用剛性方法計算. c 傳統(tǒng)的彈性地基梁板

2、方法 d 數值計算方法(有限差分法有限單元法) (3)構造要求 筏基的構造要求與箱基有許多一樣之處，設計時可以參考箱基的有關內容。 a 地下室的運用功能決議了對筏基的防滲要求越來越高。但防滲問題并未很好地處理。JGJ 6-99建議重要建筑采用自防水并設架空排水層方案。 b 梁板式筏基的板厚不應小于300mm，且板厚與板格的最小跨度之比不宜小于1/20。對12層以上的建筑，梁板式筏基的板厚不應小于400mm，且板厚與最大雙向板格的短邊凈跨之比不得小于1/14。 梁板式筏基底板的板格應滿足受沖切承載力的要求，驗算時以板格為單元，用地基反力扣除底板自重作為沖切荷載，地基反力應取反力大的區(qū)域，如邊角區(qū)

3、域的反力。梁板式筏基底板受沖切承載力和斜面受剪切承載力的計算方法可參考箱基底板的沖切和剪切計算。 c 當需求擴展筏形根底底板面積時，應優(yōu)先思索沿建筑物的寬度方向擴展。對根底梁外伸的梁板式筏基，筏基底板挑出的長度，從根底梁外皮起算橫向不宜大于1200mm,縱向不宜大于600mm。 d 梁板式筏基的梁的截面由正截面受彎及斜截面受剪承載力控制。據有關資料引見，剪切應力比彎曲應力的影響更大，因此應留意抗剪切鋼筋的配置。此外，尚應驗算底層柱下根底梁頂面的部分受壓承載力。 e 由于筏形根底的實踐力學形狀較難分析，而且其剛度比箱形根底要小得多。因此必需注重構造要求。對于地下室底層柱、剪力墻與梁板式筏基的根底

4、梁的連構造造一定要符合規(guī)范的規(guī)定 。 f 平板式筏基的厚度應能滿足受沖切承載力的要求，尤其要留意邊柱和角柱下板的抗沖切驗算，板的最小厚度不宜小于400mm。對平板式筏基，擴展根底面積的原那么同梁板式筏基，其挑出長度從柱外皮起算，橫向不宜大于1000mm,縱向不宜大于600mm。 g 沖切問題比彎曲和剪切問題更為復雜，對其破壞機理的實驗研討和實際分析至今還未得到令人稱心的結果。 影響筏形根底抗沖切強度的主要要素有： 根底資料的特性與質量，包括混凝土強度和配筋率等； 沖切荷載的加荷面積、外形與筏板厚度； 地基土的性狀與邊境約束條件。 研討結果還闡明，板的極限抗沖切強度在很大程度上與板的抗彎強度有關

5、，就像柱的軸壓與彎曲親密相關一樣。目前，規(guī)范僅以混凝土抗拉強度作為影響沖切強度的主要要素，即僅用了混凝土的弱點，而一點也不思索鋼筋的抗力，因此計算結果是偏于保守和平安的。 當柱荷載較大，等厚度筏板的受沖切承載力不能滿足要求時，可在筏板上面增設柱墩或在筏板下部分添加板厚或采用抗沖切箍筋來提高受沖切承載才干。 h 地下室內外墻及其厚度和首層樓板的剛度對筏基剛度有顯著影響，設計時應留意。筏基地下室外墻厚度不應250mm，內墻厚度不應200mm。墻體內應設置雙面鋼筋，鋼筋配置量除滿足承載力要求外，豎向和程度鋼筋直徑不應200mm。內外墻的墻頂處也應按箱形根底那樣配置兩根直徑 20mm的通長構造鋼筋。

6、i 從室內模型實驗得知，板的邊角區(qū)域是剛度和強度的薄弱環(huán)節(jié)。因此，建議無論在任何條件下，都要留意對邊角區(qū)域采取加強措施?？稍谒慕沁m當添加輻射狀配筋，在板邊緣適當增大配筋量，亦可適當增大邊角區(qū)域的厚度。 j 筏形根底的施工縫或后澆帶等垂直接縫，應布置在剪力較小的部位。 4高層建筑大底盤框架厚筏根底 隨著地下空間利用要求日益提高，將多幢高層建筑建在一個大底盤上的建筑構造體系得到了開展。這類建筑普通設二至三層地下室，埋深在10米左右，柱距為8米，筏厚普通超越2米，有的厚達3米。 大空間框架厚筏構造替代了剛度很大的箱基，這種根底設計的關鍵問題是其調整不均勻沉降及其接受相對彎曲的才干如何。它涉及到高層建

7、筑主樓、地下室框架厚筏構造與地基的共同作用，影響要素多，難度大。 中國建筑科學研討院地基所的博士研討生們從以下問題出發(fā)對大底盤框架厚筏根底進展了較為系統(tǒng)的實驗研討和工程實例分析： 1、沉降變形特征與基底反力分布規(guī)律； 2、裙房及其根底能否具有分散主樓荷載的作用，其分散的范圍有多大； 3、同一個大底盤框架厚筏根底上的塔樓之間相互影響的程度如何。 一些結論：一些結論： a 沉降和反力明顯是主樓下面沉降和反力明顯是主樓下面大：大： 二跨裙房時的沉降曲線二跨裙房時的沉降曲線 二跨裙房時的反力曲線 雙塔樓模型實驗1234567891057057057057057057057057057057057057

8、057057057057057057057057057057012345678910A B C D570570570 570 570220257257160 北BAAB CD EFGHI1234567ZZKK270570 570 570 570570570570570270285ABCDEFGHI1234567285 285570 570570 570570 570570 雙塔樓共同作用下的沉降變形曲線根本上可以看作是每個塔樓單獨作用下的沉降變形曲線的疊加。05101520(mm)AB12345678910主樓主樓裙房 裙房 裙房A：400kN, B:400kNA：800kN, B:800kN

9、A：1200kN, B:800kNA：1600kN, B:800kNA：1600kN, B:1600kN 雙塔樓共同作用下的地基反力可以看作是每個塔樓單獨作用下地基反力的疊加。 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 (K P a ) A B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 主 樓 主 樓 裙 房 A ： 4 0 0 k N , B :4 0 0 k N A ： 8 0 0 k N , B :8 0 0 k N A ： 1 2 0 0 k N , B :8 0 0 k N A ： 1 6 0 0 k N , B :8 0 0 k N A ： 1 6 0 0 k N , B

10、:1 6 0 0 k N 裙 房 裙 房 b 大型地下框架厚筏的變形與高層建筑的布置、荷載的大小有關。筏板變形具有以高層建筑為變形中心的不規(guī)那么變形特征，高層建筑間的相互影響與加載歷程有關。高層建筑本身的變形仍具有剛性構造的特征，框架筏板構造具有分散高層建筑荷載的作用。 c 高層建筑下的地基反力分布具線性分布特征，連同其分散部分為一整體彎曲面，其撓度與筏板的厚度、裙房的荷載有關，其影響范圍是有限的。 d 恣意組合的多組塔樓在同一大底盤框架厚筏根底上時，其地基變形特征為：各塔樓獨立作用下產生的變形效應經過以各個塔樓下面一定范圍內的區(qū)域為沉降中心，各自沿徑向向外圍衰減，并在其共同的影響范圍內相互疊

11、加。地基反力的分布規(guī)律與此一樣。 e 由于主樓荷載分散范圍的有限性和地基變形的延續(xù)性，在通常的樓層范圍內，對于同一大底盤框架厚筏根底上的并列多塔樓，運用疊加原理計算根底的沉降變形和地基反力是可行的。 f 隨著塔樓彼此間位置的不同以及塔樓層數的差別，對于根底筏板表現(xiàn)出的不規(guī)那么的變形特征，在筏板設計時需求采用整體分析的方法進展計算。 g 當裙房荷載不大，且筏板的變形滿足要求，需求減薄筏板的厚度以節(jié)省資料時，可自主樓邊緣向外一跨的位置開場逐漸減薄筏板；當筏板的變形不能滿足要求，需求設置后澆帶時，后澆帶的位置應設在自主樓邊緣向外一跨處，確保地下室裙房有一跨與主樓整澆在一同，以減少高層下的附加應力，充

12、分發(fā)揚“共同作用的有效范圍的合理受力方式。 3 樁與樁箱樁筏根底1關于樁和樁基的普通規(guī)定 樁的作用是把建筑物的荷載傳送給地基，不同樁徑、不同樁長、不同外形、不同材質、不同施工方法和不同地質情況中的樁，可以提供不同的單樁承載力，也具有不同的變形特征。 按樁的荷載傳送特征可分為摩擦型樁和端承型樁。摩擦型樁的樁頂豎向荷載主要由樁側阻力接受；端承型樁的樁頂豎向荷載主要由樁端阻力接受。 a 樁和樁基的構造，普通應符合以下要求： 10摩擦型樁的中心距不宜小于樁身直徑的3倍；擴底灌注樁的中心距不宜小于擴底直徑的1.5倍，當擴底直徑大于2m時，樁端凈距不宜小于1m。在確定樁距時髦應思索施工工藝中擠土等效應對臨

13、近樁的影響。 20 擴底灌注樁的擴底直徑，不應大于 身直徑的3倍。 30 樁底進入持力層的深度，根據地質條件、荷載及施工工藝確定，宜為樁身直徑的13倍。在確定樁底進入持力層深度時，尚應思索特殊土、巖溶以及震陷液化等影響。嵌巖灌注樁周邊嵌入完好和較完好的未風化、微風化、中風化硬質巖體的最小深度，不宜小于0.5m。 40 布置樁位時宜使樁基承載力合力點與豎向永久荷載合力作用點重合。 50 預制樁的混凝土強度等級不應低于C30；灌注樁不應低于C20；預應力樁不應低于C40。 60 樁的主筋應經計算確定。預制樁的最小配筋率不宜小于0.8%；靜壓預制樁的最小配筋率不宜小于0.6%；灌注樁最小配筋率不宜小

14、于0.2%0.65%小直徑樁取大值。 70 配筋長度： 1受程度荷載和彎矩較大的樁，配筋長度應經過計算確定。 2樁基承臺下存在淤泥、淤泥質土或液化土層時，配筋長度應穿過淤泥、淤泥質土層或液化土層。 3坡地岸邊的樁、8度及8度以上地震區(qū)的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁應通長配筋。 4樁徑大于600的鉆孔灌注樁，構造鋼筋的長度不宜小于樁長的2/3。 80 樁頂嵌入承臺的長度不宜50mm。主筋伸入承臺的錨固長度不宜30d I級鋼和35d II、 級鋼(d-鋼筋直徑)。當大直徑灌注樁采用一柱一樁時，可設置承臺或將樁柱直接銜接。樁、柱的銜接可按GB50007-2019關于高杯口根底的要求選擇截面尺寸和配筋，柱縱

15、筋插入樁身的長度應滿足錨固長度的要求。 b 確定單樁豎向承載力特征值應符合以下規(guī)定： 10單樁豎向承載力特征值應經過單樁豎向靜載荷實驗確定。在同一條件下的試樁數量，不宜少于總樁數的1%，且不應少于3根。單樁的靜載荷實驗，應按GB50007-2019附錄Q進展。 當樁端持力層為密實砂卵石或其它承載力類似的土層時，對單樁承載力很高的大直徑端承型樁可采用深層平板載荷實驗確定樁端土的承載力特征值，實驗方法應符合GB50007-2019附錄D的規(guī)定 。 20 地基根底設計等級為丙級的建筑物，可采用靜力觸探及標貫實驗參數確定Ra值。 30 初步設計時單樁豎向承載力特征值可根據樁長、樁徑、土層情況按規(guī)范公式

16、估算。 40 嵌巖灌注樁樁端以下三倍樁徑范圍內應無脆弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布； 并在樁底應力分散范圍內應無巖體臨空面。當樁端無沉渣時，樁端巖石承載力特征值，應按下式汁算或按GB50007-2019附錄H用巖基載荷實驗確定： fa=rfrk fa=rfrk 式中 fa巖基承載力特征值(kPa) frk巖石飽和單軸抗壓強度規(guī)范值kPa，可按GB50007-2019附錄J確定；r折減系數。根據巖體完好程度以及構造面的間距、寬度、產狀和組合，由地方閱歷確定。無閱歷時，對完好巖體可取0.5；對較完好巖體可取0.20.5；對較破碎巖體可取0.10.2。折減系數值未思索施工要素及建筑物運用后風化作用的繼

17、續(xù)；對于粘土質巖，在確保施工期及運用期不致遭水浸泡時，也可采用天然濕度的試樣，不進展飽和處置。 c 單樁程度承載力特征值取決于樁的資料強度、截面剛度、入土深度、土質條件、樁頂程度位移允許值和樁頂嵌固情況等要素，應經過現(xiàn)場程度載荷實驗確定。必要時可進展帶承臺樁的載荷實驗，實驗宜采用慢速維持荷載法。 d 當作用于樁基上的外力主要為程度力時，應根據運用要求對樁頂變位的限制，驗算樁基的程度承載力。當外力作用面的樁距較大時，樁基的程度承載力可視為各單樁的程度承載力的總和。當承臺側面的土未經擾動或回填密實時，應計算土抗力的作用。當程度推力較大時，宜設置斜樁。 e 當樁基接受拔力時，應對樁基進展抗拔驗算及樁

18、身抗裂驗算。 f 樁身混凝土強度應滿足樁的承載力設計要求。 g 對以下建筑物的樁基應進展沉降驗算： 10 地基根底設計等級為甲級的建筑物樁基； 20 體型復雜、荷載不均勻或樁端以下存在脆弱土層的設計等級為乙級的建筑物樁基； 30 摩擦型樁基。 h嵌巖樁、設計等級為丙級的建筑物樁基、對沉降無特殊要求的條形根底下不超越兩排樁的樁基、吊車任務級別A5及A5以下的單層工業(yè)廠房樁基樁端下為密實土層，可不進展沉降驗算。 當有可靠地域閱歷時，對地質條件不復雜、荷載均勻、對沉降無特殊要求的端承型樁基也可不進展沉降驗算。 i 樁根底的沉降不得超越建筑物的允許沉降值，并應符合表5. 3. 4的要求。 j 樁根底最

19、終沉降量宜按單向緊縮分層總和法計算。地基內的應力分布宜采用各向同性均質線性變形體理實際，計算采用實體深根底假定樁距不大于6d或其他方法，也包括明德林方法。詳見GB50007-2019附錄R。 k 應按有關規(guī)范的規(guī)定思索特殊土對樁基的影響。應思索巖溶等場地的特殊性，并在樁基設計中采取有效措施。抗震設防區(qū)的樁基按現(xiàn)行GB 50011有關規(guī)定執(zhí)行。 l 軟土地域的樁基應思索樁周土自重固結、蠕變、大面積堆載及施工中擠土對樁基的影響；在深沉軟土中不宜采用大片密集有擠土效應的樁基。 m位于坡地岸邊的樁基應進展樁基穩(wěn)定性驗算。 n對于預制樁，尚應進展運輸、吊裝和錘擊等過程中的強度和抗裂驗算。 O 以控制沉降

20、為目的的樁基，應符合地域閱歷，并滿足以下要求： 10 樁身強度應按樁頂荷載設計值驗算； 20樁、土荷載分配應按上部構造與地基共同作用分析確定； 30樁端進入較好的土層，樁端平面處土層應滿足下臥層承載力設計要求； 40樁距可采用4d6dd為樁身直徑。 p 樁基設計時樁、土、承臺的共同任務問題，應結合地域閱歷思索。 q 樁基承臺的構造，除滿足抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部構造的要求外，尚應符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。承臺混凝土強度等級不應低于C20，縱向鋼筋的混凝土維護層厚度不應小于70mm，當有混凝土墊層時，不應小于40mm。 r 柱下樁基承臺的受彎、受沖切、受剪切的計算均按現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定進展。 2樁

21、箱與樁筏根底的設計計算 略 四 基坑支護 略 五 地基處置方法概要 略 六 概念設計實例亮馬河大廈擴建辦公樓地基根底概念設計 該工程位于北京市東三環(huán)北路，原為辦公樓、公寓、賓館各一幢組成的建筑群。辦公樓高104m,地下3層，地上29層，平面為3232m切角正方形。公寓、賓館均為:高50.1m,地下3層部分2 層，地上15層，平面為L形?？偲矫嫒缫韵聢D所示 擬擴建辦公樓一座，高23層，88m,建筑面積約24000 m2 ,平立面外形、大小、風格與原辦公樓一致。位置如上圖紅線所示。參考原有地質報告，地質情況大致是：參考原有地質報告，地質情況大致是：土土 層層 層層 厚約厚約 m雜填土雜填土 25 粉質粘土粉質粘土 56粉細砂粉細砂 2 .9卵石卵石 1粉質砂土粉質砂土 8粉細砂粉細砂 4卵石卵石 以下以下 根底