筏形和箱形基础讲义ppt

第六章筏形形和箱形基础础6.1箱形及筏形基基础设计的基基本要求6.2梁板式筏形基基础6.3平板式筏形基基础6.4箱形基础6.5工程实例及实实例分析6.6筏形及箱形基基础的常见设设计问题第三节平板式式筏形基础第六章筏筏形和箱形形基础【要点】本节说明平板板式筏基和梁梁板式筏基的的异同，阐述述规范对平板板式筏基设计计的相关要求求，对柱下变厚度度板设计提出出建议，指出出变厚度平板板式筏基与独独基加防水板板基础的不同同点。应重视无地下下室或单层地地下室的平板板式筏基的抗抗震设计要求求。平板式筏基对对框架—核心筒结构（（或荷重分布布类似的结构构）在核心筒筒四角下筏形形基础的荷载载集中现象具具有较好的适适应性。第三节平板式式筏形基础第六章筏筏形和箱形形基础平板式筏基由由大厚板基础础组成，常用用的基础形式式有：等厚筏板基础础，局部加厚厚的筏板基础础，变厚度的的筏板基础等等（图6.3.1）。厚筏板基础和和桩结合，又又可组成桩筏筏基础，详第第七章第九节节。图6.3.1平板式式筏基基（a）等厚厚筏板板基础础（（b）局部部加厚厚的筏筏板基基础（（c）变厚厚度的的筏板板基础础第三节节平板板式筏筏形基基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础适合于于复杂杂柱网网结构构，具具有基基础刚刚度大大，受受力均均匀等等特点点，在在中筒筒或荷荷载较较大的的柱底底易通通过改改变筏筏板的的截面面高度度和调调整配配筋来来满足足设计计要求求，同同时板板钢筋筋布置置简单单、降降水及及支护护费用用相对对较低低、施施工难难度小小（超超厚度度板施施工的的温度度控制制除外外）等等优点点。但也存在在：超厚厚度板混混凝土的的施工温温度控制制要求高高、混凝凝土用量量大等不不足。由于平板板式筏基基的良好好的受力力特点和和明显的的施工优优势，目目前在高高层和超超高层建建筑中应应用相当当普遍。。第三节平平板式筏筏形基础础第六章筏筏形和箱箱形基础础一、计算算规定1．（“地地基规范范”第8.4.7条、“箱箱筏规范范”第5.3.5条）平板板式筏基基柱下的的板厚受受冲切承承载力计计算。1）平板式式筏基的的板厚应应满足受受冲切承承载力的的要求。。计算时应应考虑作作用在冲冲切临界界面重心心上的不不平衡弯弯矩产生生的附加加剪力。。距柱边边处冲切临临界面的的最大剪剪应力应按下列列公式计计算：（6.3.1）（6.3.2）（6.3.3）第三节平平板式筏筏形基础础第六章筏筏形和箱箱形基础础1．（“地地基规范范”第8.4.7条、“箱箱筏规范范”第5.3.5条）平板板式筏基基柱下的的板厚受受冲切承承载力计计算。相应于荷荷载效应应基本组组合时的的集中力力设计值值。为柱轴力设设计值相应于荷载载效应基本本组合的地地基土净反反力设计值值为筏板冲切切破坏锥体体的底面面面积（对于于内柱）、、筏板冲切切临界截面面范围内的的底面面积积（对于边柱和角角柱）；作用在冲切切临界截面面重心上的的不平衡弯弯矩设计值值；一、计算规规定第三节平板板式筏形基基础第六章筏筏形和和箱形基础础一、计算规规定1．（“地基基规范”第第8.4.7条、“箱筏筏规范”第第5.3.5条）平板式式筏基柱下下的板厚受受冲切承载载力计算。。第三节平板板式筏形基基础第六章筏筏形和和箱形基础础1．（“地基基规范”第第8.4.7条、“箱筏筏规范”第第5.3.5条）平板式式筏基柱下下的板厚受受冲切承载载力计算。。2）当柱荷载载较大，等等厚板筏板板的受冲切切承载力不不能满足要要求时，可可采取下列列措施提高高受冲切承承载力：（1）可在筏筏板上面增增设柱墩；；（2）可在筏板板下局部增增加板厚；；（3）可采用抗抗冲切箍筋筋。一、计算规规定第三节平板板式筏形基基础第六章筏筏形和和箱形基础础2．（“地基基规范”第第8.4.8条、“箱筏筏规范”第第5.3.6条）平板式式筏基内筒筒下的板厚厚受冲切承承载力计算算：1）平板式筏筏基内筒下下的板厚应应满足受冲冲切承载力力的要求，，按式（6.3.4）计算：（6.3.4）一、计算规规定图6.3.3筏板受内筒筒冲切的临界截面位位置2）当需要考考虑内筒根根部弯矩的的影响时，，距内筒外表表面处冲切临界界截面的最最大剪应力力按式（6.3.1）计算，且且应满足（6.3.1）第三节平板板式筏形基基础第六章筏筏形和和箱形基础础3．（“地基基规范”第第8.4.9条、“箱筏筏规范”第第5.3.7条）平板式式筏基内筒筒边缘或柱柱边缘的受受剪承载力力验算平板式筏板板除满足受受冲切承载载力外，尚尚应验算距距内筒边缘缘或柱边缘缘处筏板的受受剪承载力力，可按式式（6.3.5）计算：（6.3.5）一、计算规规定第三节平板板式筏形基基础第六章筏筏形和和箱形基础础4．（“地基基规范”第第8.4.9条）当筏板板变厚度时时，还应验验算变厚度度处筏板的的受剪承载载力（图6.3.4）。5．平板式筏筏基底层柱柱下的局部部受压承载载力验算平板式筏基基底层柱下下的局部受受压承载力力一般情况况下无需验验算，但当当柱子的混混凝土强度度等级大大大高于筏板板的混凝土土强度等级级时，仍应应验算柱底底筏板顶面面的局部受受压承载力力。一、计算规规定第三节平板板式筏形基基础第六章筏筏形和和箱形基础础6．（“地基基规范”第第8.4.10条、“箱筏筏规范”第第5.3.9条、“混凝凝土高规””第12.2.3条）满足表表6.1.1条件的平板板式筏基，，可仅考虑局局部弯曲作作用，筏板板内力按基基底反力直直线分布的的假定进行行计算。7．（“地基基规范”第第8.4.12条、“箱筏筏规范”第第5.3.11条）按基底反力直直线分布计计算的平板板式筏基，，可按柱下下板带和跨跨中板带分分别进行内内力分析。柱下板带中中，柱宽及及其两侧各各0.5倍板厚且不不大于1/4板跨的有效效宽度范围围内，其钢钢筋配置量量不应小于于柱下板带带钢筋数量量的一半，，且应能承承受部分不不平衡弯矩矩（图6.3.5）。不平衡弯矩矩通过弯曲曲来传递的的分配系数数；按公式（6.3.3）计算。一、计算规定定第三节平板式式筏形基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础一、计计算规规定第三节节平板板式筏筏形基基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础二、构构造要要求1．（““地基基规范范”第第8.4.9条）当当筏板板的厚厚度大大于2000mm时，宜宜在板板厚中中间部部位设设置直直径不不小于于12mm、间距距不大大于300mm的双向向钢筋筋网（（图6.3.6）。2．（““地基基规范范”第第8.4.12条、““箱筏筏规范范”第第5.3.11条）按按基底底反力力直线线分布布计算算的平平板式式筏基基，应应满足足下列列要求求：1）平板板式筏筏基柱柱下板板带和和跨中中板带带的底底部钢钢筋应应有1/2~1/3贯通全全跨，，且其其配筋筋率（（指贯贯通钢钢筋的的配筋筋率——编者注注）不不应小小于0.15%；顶部钢钢筋应按按计算配配筋全部部连通（（图6.3.7）。第三节平平板式筏筏形基础础第六章筏筏形和箱箱形基础础2）对有抗抗震设防防要求的的无地下下室或单单层地下下室平板板式筏基基，计算算柱下板板带截面面受弯承承载力时时，柱内内力应按按地震作作用不利利组合计计算（图图6.3.8）。二、构造造要求第三节平平板式筏筏形基础础第六章筏筏形和箱箱形基础础三、理解解与分析析1．一般情况况下，内筒筒下地基反反力值均大大于筏板的的平均地基基反力，有有可靠依据据时，可按按内筒下筏筏板破坏锥锥底面积范范围内地基基土的实际际净反力计计算，否则则，可偏于于安全地取取地基土平平均净反力力设计值。。2．试验表明明，混凝土土抗冲切承承载力随比比值的增加而降降低，由于使用功功能的要求求内筒往往往占有相当当大的面积积，相应的的值也很大，，在保持不变的的情况下，，内筒下筏筏板的受冲冲切承载力力实际是降降低了，故故需引入内内筒冲切临临界截面周周长影响系系数3．距内筒边边缘处筏板的受受剪承载力力计算中，，按式（6.3.7）计算。（6.3.7）第三节平板板式筏形基基础第六章筏筏形和和箱形基础础5．筏板变厚厚度处应按按较小板厚厚度，按公公式（6.3.5）验算筏板板的受剪承承载力（见见图6.3.4）。三、理解与与分析第三节节平板板式筏筏形基基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础5．筏板板变厚厚度处处应按按较小小板厚厚度，，按公公式（（6.3.5）验算算筏板板的受受剪承承载力力（见见图6.3.4）。6．比较较本节节和第第二节节相关关规定定，可可以发发现，，当基基底反反力按按直线线分布布假定定计算算时，，无论论是梁梁板式式筏基基还是是平板板式筏筏基，，也无无论是是对基基础梁梁还是是对基基础底底板（（或平平板）），考考虑整整体弯弯曲对对梁（（板））影响响的构构造措措施，，其本本质是是相同同的（（比较较图6.2.9、6.2.10和6.3.7）。三、理理解与与分析析第三节节平板板式筏筏形基基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础7．关于于平板板式筏筏基的的抗震震设计计1）需要要按图图6.3.8对柱根内力设设计值考虑地地震作用不利利组合的条件件是：（1）无地下室或或单层地下室室的平板式筏筏基；（2）有抗震设防防要求，且按按基底反力直直线分布的假假定计算柱下下板带的截面面受弯承载力力时。2）基础设计中中一般采用荷荷载效应基本本组合的柱底底内力设计值值，而对无地地下室或单层层地下室的平平板式基础设设计中，柱底底内力设计值值除按荷载效效应的基本组组合值计算外外，还需考虑虑地震作用下下的组合内力力设计值（注注意：与梁板板式筏板基础础不同，此处处“地基规范范”未明确规规定柱根组合合弯矩设计值值的放大要求求，编者建议议可按“地基基规范”对筏筏板基础要求求设计，即柱柱根的内力取按““抗震规范””第6.2.3条或“混凝土土高规”第6.2.2条规定调整完完毕的设计值值）。三、理解与分分析第三节平板式式筏形基础第六章筏筏形和箱形形基础7．关于平板式式筏基的抗震震设计3）对于有地下下室的筏基，，受地下室的的影响，筏基基所承担的地地震作用不大大。文献[11]第11.0.2条规定：“6度区、7度区地下室层层数不少于一一层及8度区地下室层层数不少于两两层时，在地地震作用下可可不验算基础础的水平承载载力”。4）“地地基规规范””第8.4.12条的抗抗震设设计要要求与与其对对梁板板式筏筏基的的抗震震设计计要求求（见见本章章第二二节））不同同。8．对于于满足足表6.1.1条件，，按基基底反反力直直线分分布假假定的的简化化方法法进行行平板板式筏筏基内内力计计算时时，规规范采采取了了加强强通长长钢筋筋配置置等相相应的的构造造措施施，其其根本本目的的在于于弥补补简化化计算算方法法未考考虑整整体弯弯曲的的不足足（比比较可可以发发现：：当采采用弹弹性地地基板板法设设计时时，规规范无无相似似的要要求））。三、理理解与与分析析第三节节平板板式筏筏形基基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础五、设设计建建议1．有条条件时时，可可对所所有平平板式式筏基基（不不仅对对地基基反力力按直直线分分布假假定计计算的的平板板式筏筏基））均采采取““地基基规范范”第第8.4.12条（图图6.3.5）措施施。2．“地地基规规范””第8.4.12条中，，对有有抗震震设防防要求求的无无地下下室或或单层层地下下室平平板式式筏基基的计计算要要求，，应理理解为为对所所有平平板式式筏基基（不不仅适适用于于地基基反力力按直直线分分布假假定计计算的的平板板式筏筏基））的要要求。。3．对厚厚筏板板基础础，可可结合合工程程的具具体情情况采采用设设置暗暗梁等等做法法，实实现规规范对对厚板板中部部钢筋筋的设设置要要求，，同时时又有有利于于基础础底板板的抗抗剪和和钢筋筋的架架立等等（图图6.3.10）。第三节节平板板式筏筏形基基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础4．关于于柱下下变厚厚度筏筏板基基础的的其他他问题题“柱墩墩”与与变厚厚度筏筏板的的区别别位于柱柱（或或墙））下的的筏板板，受受力集集中且且复杂杂，工工程设设计中中常采采用柱柱（或或墙））下局部加加厚的办法法来满满足筏筏板设设计需需要，，通常常有设设置“柱墩墩”和和采用用变厚厚度筏筏板两种方方法。。“柱墩墩”一般设设置范范围较较小，，主要要用来来解决决筏板板在柱柱（或或墙））根部部位的的抗冲冲切问问题，，它的的设置置对筏筏板的的其他他受力力性能能应不不产生生明显显的影影响；；而变厚度度筏板板的设置置则会会对筏筏板的的受力力性能能产生生明显显的影影响，，不应应再按按“柱柱墩””计算算。五、设设计建建议第三节节平板板式筏筏形基基础第六章章筏筏形和和箱形形基础础4．关于于柱下下变厚厚度筏筏板基基础的的其他他问题题五、设计计建议第三节平平板式筏筏形基础础第六章筏筏形和箱箱形基础础4．关于柱柱下变厚厚度筏板板基础的的其他问问题2）柱下变变板厚的的常见做做法分析析工程设计中常常遇到的筏板板变厚度做法法主要有：底底平形和顶平平形变厚度筏筏板基础两种种（图6.3.12）。（1）底平形变变厚度筏板板基础具有有下列特点点：当变厚厚度范围较较小（如在在柱下设置置柱墩）时时，有效刚刚性角范围围大；筏板板底部钢筋筋受力直接接，利用率率高；基础础底面建筑筑防水质量量有保证；；当顶部设设置坡面时时可适量节节约混凝土土；施工难难度小；若若设备管线线可在房间间中部穿行行时，则相相应土方量小小，降水费费用低。（2）顶平形变变厚度筏板板基础具有有下列特点点：当变厚厚度范围较较小（如在在柱下设置置柱墩）时时，有效刚刚性角范围围小；筏板板底部钢筋筋需多次锚锚固搭接