dA地基基础概念设计三2筏形基础pp 稿ppt课件

1、 2、筏形根底 1筏形根底分为平板式和梁板式二类。平板型筏基运用较普遍，其优点是施工简便，且有利于地下室空间的利用。其缺陷是当柱荷载很大、地基不均匀即差别沉降较大时板的厚度较大。 梁板型筏基与平板型相比具有材耗低、刚度大的优点。 2筏形根底几种常见的计算方法。 a 倒楼盖法是目前国内运用最多的简化方法。当地基比较均匀、上部构造刚度较好，且柱荷载及柱间距的变化不超越20%时可以采用。 b 美国ACI(American Concrete Institute)建议在柱荷载及柱距比较均 匀 相 邻 柱 的 变 化 不 超 越20%、上部构造为刚性时，筏形根底可采用刚性方法计算. c 传统的弹性地基梁板

2、方法 d 数值计算方法(有限差分法有限单元法) (3)构造要求 筏基的构造要求与箱基有许多一样之处，设计时可以参考箱基的有关内容。 a 地下室的运用功能决议了对筏基的防渗要求越来越高。但防渗问题并未很好地处理。JGJ 6-99建议重要建筑采用自防水并设架空排水层方案。 b 梁板式筏基的板厚不应小于300mm，且板厚与板格的最小跨度之比不宜小于1/20。对12层以上的建筑，梁板式筏基的板厚不应小于400mm，且板厚与最大双向板格的短边净跨之比不得小于1/14。 梁板式筏基底板的板格应满足受冲切承载力的要求，验算时以板格为单元，用地基反力扣除底板自重作为冲切荷载，地基反力应取反力大的区域，如边角区

3、域的反力。梁板式筏基底板受冲切承载力和斜面受剪切承载力的计算方法可参考箱基底板的冲切和剪切计算。 c 当需求扩展筏形根底底板面积时，应优先思索沿建筑物的宽度方向扩展。对根底梁外伸的梁板式筏基，筏基底板挑出的长度，从根底梁外皮起算横向不宜大于1200mm,纵向不宜大于600mm。 d 梁板式筏基的梁的截面由正截面受弯及斜截面受剪承载力控制。据有关资料引见，剪切应力比弯曲应力的影响更大，因此应留意抗剪切钢筋的配置。此外，尚应验算底层柱下根底梁顶面的部分受压承载力。 e 由于筏形根底的实践力学形状较难分析，而且其刚度比箱形根底要小得多。因此必需注重构造要求。对于地下室底层柱、剪力墙与梁板式筏基的根底

4、梁的连构造造一定要符合规范的规定 。 f 平板式筏基的厚度应能满足受冲切承载力的要求，尤其要留意边柱和角柱下板的抗冲切验算，板的最小厚度不宜小于400mm。对平板式筏基，扩展根底面积的原那么同梁板式筏基，其挑出长度从柱外皮起算，横向不宜大于1000mm,纵向不宜大于600mm。 g 冲切问题比弯曲和剪切问题更为复杂，对其破坏机理的实验研讨和实际分析至今还未得到令人称心的结果。 影响筏形根底抗冲切强度的主要要素有： 根底资料的特性与质量，包括混凝土强度和配筋率等； 冲切荷载的加荷面积、外形与筏板厚度； 地基土的性状与边境约束条件。 研讨结果还阐明，板的极限抗冲切强度在很大程度上与板的抗弯强度有关

5、，就像柱的轴压与弯曲亲密相关一样。目前，规范仅以混凝土抗拉强度作为影响冲切强度的主要要素，即仅用了混凝土的弱点，而一点也不思索钢筋的抗力，因此计算结果是偏于保守和平安的。 当柱荷载较大，等厚度筏板的受冲切承载力不能满足要求时，可在筏板上面增设柱墩或在筏板下部分添加板厚或采用抗冲切箍筋来提高受冲切承载才干。 h 地下室内外墙及其厚度和首层楼板的刚度对筏基刚度有显著影响，设计时应留意。筏基地下室外墙厚度不应250mm，内墙厚度不应200mm。墙体内应设置双面钢筋，钢筋配置量除满足承载力要求外，竖向和程度钢筋直径不应200mm。内外墙的墙顶处也应按箱形根底那样配置两根直径 20mm的通长构造钢筋。

6、i 从室内模型实验得知，板的边角区域是刚度和强度的薄弱环节。因此，建议无论在任何条件下，都要留意对边角区域采取加强措施。可在四角适当添加辐射状配筋，在板边缘适当增大配筋量，亦可适当增大边角区域的厚度。 j 筏形根底的施工缝或后浇带等垂直接缝，应布置在剪力较小的部位。 4高层建筑大底盘框架厚筏根底 随着地下空间利用要求日益提高，将多幢高层建筑建在一个大底盘上的建筑构造体系得到了开展。这类建筑普通设二至三层地下室，埋深在10米左右，柱距为8米，筏厚普通超越2米，有的厚达3米。 大空间框架厚筏构造替代了刚度很大的箱基，这种根底设计的关键问题是其调整不均匀沉降及其接受相对弯曲的才干如何。它涉及到高层建

7、筑主楼、地下室框架厚筏构造与地基的共同作用，影响要素多，难度大。 中国建筑科学研讨院地基所的博士研讨生们从以下问题出发对大底盘框架厚筏根底进展了较为系统的实验研讨和工程实例分析： 1、沉降变形特征与基底反力分布规律； 2、裙房及其根底能否具有分散主楼荷载的作用，其分散的范围有多大； 3、同一个大底盘框架厚筏根底上的塔楼之间相互影响的程度如何。 一些结论：一些结论： a 沉降和反力明显是主楼下面沉降和反力明显是主楼下面大：大： 二跨裙房时的沉降曲线二跨裙房时的沉降曲线 二跨裙房时的反力曲线 双塔楼模型实验1234567891057057057057057057057057057057057057

8、057057057057057057057057057057012345678910A B C D570570570 570 570220257257160 北BAAB CD EFGHI1234567ZZKK270570 570 570 570570570570570270285ABCDEFGHI1234567285 285570 570570 570570 570570 双塔楼共同作用下的沉降变形曲线根本上可以看作是每个塔楼单独作用下的沉降变形曲线的叠加。05101520(mm)AB12345678910主楼主楼裙房 裙房 裙房A：400kN, B:400kNA：800kN, B:800kN

9、A：1200kN, B:800kNA：1600kN, B:800kNA：1600kN, B:1600kN 双塔楼共同作用下的地基反力可以看作是每个塔楼单独作用下地基反力的叠加。 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 楼 主 楼 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变形与高层建筑的布置、荷载的大小有关。筏板变形具有以高层建筑为变形中心的不规那么变形特征，高层建筑间的相互影响与加载历程有关。高层建筑本身的变形仍具有刚性构造的特征，框架筏板构造具有分散高层建筑荷载的作用。 c 高层建筑下的地基反力分布具线性分布特征，连同其分散部分为一整体弯曲面，其挠度与筏板的厚度、裙房的荷载有关，其影响范围是有限的。 d 恣意组合的多组塔楼在同一大底盘框架厚筏根底上时，其地基变形特征为：各塔楼独立作用下产生的变形效应经过以各个塔楼下面一定范围内的区域为沉降中心，各自沿径向向外围衰减，并在其共同的影响范围内相互叠

11、加。地基反力的分布规律与此一样。 e 由于主楼荷载分散范围的有限性和地基变形的延续性，在通常的楼层范围内，对于同一大底盘框架厚筏根底上的并列多塔楼，运用叠加原理计算根底的沉降变形和地基反力是可行的。 f 随着塔楼彼此间位置的不同以及塔楼层数的差别，对于根底筏板表现出的不规那么的变形特征，在筏板设计时需求采用整体分析的方法进展计算。 g 当裙房荷载不大，且筏板的变形满足要求，需求减薄筏板的厚度以节省资料时，可自主楼边缘向外一跨的位置开场逐渐减薄筏板；当筏板的变形不能满足要求，需求设置后浇带时，后浇带的位置应设在自主楼边缘向外一跨处，确保地下室裙房有一跨与主楼整浇在一同，以减少高层下的附加应力，充

12、分发扬“共同作用的有效范围的合理受力方式。 3 桩与桩箱桩筏根底1关于桩和桩基的普通规定 桩的作用是把建筑物的荷载传送给地基，不同桩径、不同桩长、不同外形、不同材质、不同施工方法和不同地质情况中的桩，可以提供不同的单桩承载力，也具有不同的变形特征。 按桩的荷载传送特征可分为摩擦型桩和端承型桩。摩擦型桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力接受；端承型桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力接受。 a 桩和桩基的构造，普通应符合以下要求： 10摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍；扩底灌注桩的中心距不宜小于扩底直径的1.5倍，当扩底直径大于2m时，桩端净距不宜小于1m。在确定桩距时髦应思索施工工艺中挤土等效应对临

13、近桩的影响。 20 扩底灌注桩的扩底直径，不应大于 身直径的3倍。 30 桩底进入持力层的深度，根据地质条件、荷载及施工工艺确定，宜为桩身直径的13倍。在确定桩底进入持力层深度时，尚应思索特殊土、岩溶以及震陷液化等影响。嵌岩灌注桩周边嵌入完好和较完好的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度，不宜小于0.5m。 40 布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。 50 预制桩的混凝土强度等级不应低于C30；灌注桩不应低于C20；预应力桩不应低于C40。 60 桩的主筋应经计算确定。预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%；静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%；灌注桩最小配筋率不宜小

14、于0.2%0.65%小直径桩取大值。 70 配筋长度： 1受程度荷载和弯矩较大的桩，配筋长度应经过计算确定。 2桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时，配筋长度应穿过淤泥、淤泥质土层或液化土层。 3坡地岸边的桩、8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋。 4桩径大于600的钻孔灌注桩，构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。 80 桩顶嵌入承台的长度不宜50mm。主筋伸入承台的锚固长度不宜30d I级钢和35d II、 级钢(d-钢筋直径)。当大直径灌注桩采用一柱一桩时，可设置承台或将桩柱直接衔接。桩、柱的衔接可按GB50007-2019关于高杯口根底的要求选择截面尺寸和配筋，柱纵

15、筋插入桩身的长度应满足锚固长度的要求。 b 确定单桩竖向承载力特征值应符合以下规定： 10单桩竖向承载力特征值应经过单桩竖向静载荷实验确定。在同一条件下的试桩数量，不宜少于总桩数的1%，且不应少于3根。单桩的静载荷实验，应按GB50007-2019附录Q进展。 当桩端持力层为密实砂卵石或其它承载力类似的土层时，对单桩承载力很高的大直径端承型桩可采用深层平板载荷实验确定桩端土的承载力特征值，实验方法应符合GB50007-2019附录D的规定 。 20 地基根底设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯实验参数确定Ra值。 30 初步设计时单桩竖向承载力特征值可根据桩长、桩径、土层情况按规范公式

16、估算。 40 嵌岩灌注桩桩端以下三倍桩径范围内应无脆弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布； 并在桩底应力分散范围内应无岩体临空面。当桩端无沉渣时，桩端岩石承载力特征值，应按下式汁算或按GB50007-2019附录H用岩基载荷实验确定： fa=rfrk fa=rfrk 式中 fa岩基承载力特征值(kPa) frk岩石饱和单轴抗压强度规范值kPa，可按GB50007-2019附录J确定；r折减系数。根据岩体完好程度以及构造面的间距、宽度、产状和组合，由地方阅历确定。无阅历时，对完好岩体可取0.5；对较完好岩体可取0.20.5；对较破碎岩体可取0.10.2。折减系数值未思索施工要素及建筑物运用后风化作用的继

17、续；对于粘土质岩，在确保施工期及运用期不致遭水浸泡时，也可采用天然湿度的试样，不进展饱和处置。 c 单桩程度承载力特征值取决于桩的资料强度、截面刚度、入土深度、土质条件、桩顶程度位移允许值和桩顶嵌固情况等要素，应经过现场程度载荷实验确定。必要时可进展带承台桩的载荷实验，实验宜采用慢速维持荷载法。 d 当作用于桩基上的外力主要为程度力时，应根据运用要求对桩顶变位的限制，验算桩基的程度承载力。当外力作用面的桩距较大时，桩基的程度承载力可视为各单桩的程度承载力的总和。当承台侧面的土未经扰动或回填密实时，应计算土抗力的作用。当程度推力较大时，宜设置斜桩。 e 当桩基接受拔力时，应对桩基进展抗拔验算及桩

18、身抗裂验算。 f 桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求。 g 对以下建筑物的桩基应进展沉降验算： 10 地基根底设计等级为甲级的建筑物桩基； 20 体型复杂、荷载不均匀或桩端以下存在脆弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基； 30 摩擦型桩基。 h嵌岩桩、设计等级为丙级的建筑物桩基、对沉降无特殊要求的条形根底下不超越两排桩的桩基、吊车任务级别A5及A5以下的单层工业厂房桩基桩端下为密实土层，可不进展沉降验算。 当有可靠地域阅历时，对地质条件不复杂、荷载均匀、对沉降无特殊要求的端承型桩基也可不进展沉降验算。 i 桩根底的沉降不得超越建筑物的允许沉降值，并应符合表5. 3. 4的要求。 j 桩根底最

19、终沉降量宜按单向紧缩分层总和法计算。地基内的应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理实际，计算采用实体深根底假定桩距不大于6d或其他方法，也包括明德林方法。详见GB50007-2019附录R。 k 应按有关规范的规定思索特殊土对桩基的影响。应思索岩溶等场地的特殊性，并在桩基设计中采取有效措施。抗震设防区的桩基按现行GB 50011有关规定执行。 l 软土地域的桩基应思索桩周土自重固结、蠕变、大面积堆载及施工中挤土对桩基的影响；在深沉软土中不宜采用大片密集有挤土效应的桩基。 m位于坡地岸边的桩基应进展桩基稳定性验算。 n对于预制桩，尚应进展运输、吊装和锤击等过程中的强度和抗裂验算。 O 以控制沉降

20、为目的的桩基，应符合地域阅历，并满足以下要求： 10 桩身强度应按桩顶荷载设计值验算； 20桩、土荷载分配应按上部构造与地基共同作用分析确定； 30桩端进入较好的土层，桩端平面处土层应满足下卧层承载力设计要求； 40桩距可采用4d6dd为桩身直径。 p 桩基设计时桩、土、承台的共同任务问题，应结合地域阅历思索。 q 桩基承台的构造，除满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部构造的要求外，尚应符合现行规范的要求。承台混凝土强度等级不应低于C20，纵向钢筋的混凝土维护层厚度不应小于70mm，当有混凝土垫层时，不应小于40mm。 r 柱下桩基承台的受弯、受冲切、受剪切的计算均按现行规范的规定进展。 2桩

21、箱与桩筏根底的设计计算 略 四 基坑支护 略 五 地基处置方法概要 略 六 概念设计实例亮马河大厦扩建办公楼地基根底概念设计 该工程位于北京市东三环北路，原为办公楼、公寓、宾馆各一幢组成的建筑群。办公楼高104m,地下3层，地上29层，平面为3232m切角正方形。公寓、宾馆均为:高50.1m,地下3层部分2 层，地上15层，平面为L形。总平面如以下图所示 拟扩建办公楼一座，高23层，88m,建筑面积约24000 m2 ,平立面外形、大小、风格与原办公楼一致。位置如上图红线所示。参考原有地质报告，地质情况大致是：参考原有地质报告，地质情况大致是：土土 层层 层层 厚约厚约 m杂填土杂填土 25 粉质粘土粉质粘土 56粉细砂粉细砂 2 .9卵石卵石 1粉质砂土粉质砂土 8粉细砂粉细砂 4卵石卵石 以下以下 根底