高层建筑基础结构9.片筏基础

1、 第第5章章 片筏基础片筏基础 高层建筑物荷载往往很大，当地基承载力高层建筑物荷载往往很大，当地基承载力 较低时，基础底面积需要很大，以致十字交叉较低时，基础底面积需要很大，以致十字交叉 条形基础还不能提供足够的底面积，这时可采条形基础还不能提供足够的底面积，这时可采 用钢筋混凝土满堂红基础，即片筏基础。用钢筋混凝土满堂红基础，即片筏基础。 概述概述 单向肋：它是将两根或两根以上的柱下条单向肋：它是将两根或两根以上的柱下条 形基础中间用底板将其连接成一个整体以扩大形基础中间用底板将其连接成一个整体以扩大 基础的底面积并加强基础的整体刚度。基础的底面积并加强基础的整体刚度。 双向肋：在纵、横两个

2、方向上的住下都布双向肋：在纵、横两个方向上的住下都布 置肋梁，有时也可在柱阿之间再布置次肋以减置肋梁，有时也可在柱阿之间再布置次肋以减 少底板的厚度。少底板的厚度。 平板式平板式 它的底板是一块厚度相等的钢筋混凝土它的底板是一块厚度相等的钢筋混凝土 底板，片筏基础底板通常是双向板。底板，片筏基础底板通常是双向板。 设计原则和构造措施设计原则和构造措施 片筏基础设计应遵循天然地基上浅基础片筏基础设计应遵循天然地基上浅基础 没计原则。设计内容与钢筋混凝土单独基础没计原则。设计内容与钢筋混凝土单独基础 基本相同，但又有其特点。基本相同，但又有其特点。 满足基础持力层上的地基承载力要求满足基础持力层上

3、的地基承载力要求 1） 2）aT b/100Hg b筏基的底面宽度筏基的底面宽度 Hg建筑物高度建筑物高度 W与偏心距方向一致的基础底面边缘抵与偏心距方向一致的基础底面边缘抵 抗矩；抗矩；A基础底面积基础底面积 A W e1 . 0 筏板厚度的确定筏板厚度的确定 筏板厚度应根据抗冲切、抗剪切要求确定。一筏板厚度应根据抗冲切、抗剪切要求确定。一 般不小于柱网较大跨度的般不小于柱网较大跨度的1/20,并不得小于并不得小于200mm。 也可根据楼层层数，按每层也可根据楼层层数，按每层50mm确定。对于有肋确定。对于有肋 梁的筏基，板厚不应小于梁的筏基，板厚不应小于300mm。对于高层建筑的。对于高层

4、建筑的 筏基，可采用厚筏板，厚度可取筏基，可采用厚筏板，厚度可取13m。 3.片筏基础配筋的确定片筏基础配筋的确定 片筏基础的配筋应根据内力计算结果确定。片筏基础的配筋应根据内力计算结果确定。 筏板配筋率一般在筏板配筋率一般在0.5% 1.0%为宜。对于平板式为宜。对于平板式 片筏基础，按柱上板带的正弯矩配置板内下面钢片筏基础，按柱上板带的正弯矩配置板内下面钢 筋，用跨中板带的负弯矩配置板内上面钢筋。受筋，用跨中板带的负弯矩配置板内上面钢筋。受 力钢筋最小直径不宜小于力钢筋最小直径不宜小于8mm,一般不小于一般不小于12mm, 间距间距100200mm。分布钢筋直径取。分布钢筋直径取810mm

5、,间间 距取距取200300mm。 当板厚当板厚h250mm时，取分布钢筋直径时，取分布钢筋直径8mm,间间 距距250mm,当当h250mm时，取直径时，取直径10mm,间距间距 200mm。 筏板配筋除按计算要求外，纵横方向支座钢筏板配筋除按计算要求外，纵横方向支座钢 筋尚应分别为筋尚应分别为0.15和和0.10配筋率连通，跨中钢配筋率连通，跨中钢 筋应按实际配筋率全部连通。筋应按实际配筋率全部连通。 4.地下室底层柱、地下室底层柱、 剪力墙与梁板式筏基剪力墙与梁板式筏基 以基础梁连接的构造以基础梁连接的构造 要求。要求。 柱、墙的边缘柱、墙的边缘 至基础梁边缘的距离至基础梁边缘的距离 不

6、应小于不应小于50mm. 5.混凝土强度等级的确定混凝土强度等级的确定 混凝土强度等级可采用混凝土强度等级可采用C30,地下水位以下的地下地下水位以下的地下 室底板应考虑抗渗，并进行抗裂度验算。室底板应考虑抗渗，并进行抗裂度验算。 6基础的沉降基础的沉降 基础的沉降应小于建筑物的允许沉降值，基础的沉降应小于建筑物的允许沉降值， 可按分层总和法或按可按分层总和法或按建筑地基基础没计规建筑地基基础没计规 范范规定的计算方法，如果基础埋置较深。规定的计算方法，如果基础埋置较深。 应适当考虑由于基坑开挖引起的回弹变形。应适当考虑由于基坑开挖引起的回弹变形。 内力计算内力计算 （1）简化计算方法 （a）

7、倒楼盖法 （b）静定分析法（刚性板条法刚性板条法） （c）ACI法 （2）弹性地基板法：数值方法 （a）有限元法 （b）有限差分法 刚性板条法刚性板条法 静定分析法（条带法、刚性板条法） 将筏基在x、y方向从跨中分成若干条 带，取出每一条带按独立的条基计算内力。 适用于上部结构刚度较差、地基较均 匀、柱荷载及柱距变化不大。 用刚性板条法计算时，由于没有考虑 条带间的剪力。因此，每一条带柱荷载之 和与基底净反力总和不平衡，因而必须进 行调整。 对矩形筏板基础：对矩形筏板基础： 基底反力可用下式计算基底反力可用下式计算 Fk作用于筏基上的竖向荷载总和作用于筏基上的竖向荷载总和 Gk筏基与其上土的自

8、重筏基与其上土的自重 x I M y I M A GF yxp y y x x kk k ),( Mx、My竖向荷载对筏基底面形心的竖向荷载对筏基底面形心的 x轴、轴、 y轴的力矩轴的力矩 Ix 、Iy筏基底面积对筏基底面积对x轴、轴、 y轴的惯性矩轴的惯性矩 x、 y计算点计算点x、 y轴的坐标轴的坐标 My=（ Fk+ Gk）.ex、 Mx=（ Fk+ Gk）.ey、 基底反力计算简图基底反力计算简图 ex ey L b y x F+G Pkmin Pk1 Pkmax Pk2 条带法分析筏板基础条带法分析筏板基础 以以ABCH为例：为例： 柱荷载总和为柱荷载总和为: P=P1+P2+P3+P4 基底净反力平均值为：基底净反力平均值为：Pj=1/2(PjA+ PjB) 式中：式中： PjA， PjB为为A，B两点的地基净反力两点的地基净反力 若板条宽为若板条宽为b，则基底净反力总和为，则基底净反力总和为: PjbL P AB EF C H DG O X Y 取两者平均值取两者平均值P= 1/2(PjbL + P) 柱荷载和基底净反力都按柱荷载和基底净反力都按P进行修正，进行修正， 柱荷载的修正系数为柱荷载的修正系数为 = P/ P 各柱荷载的修正值分别为各柱荷载的修正值分别为 P1 、