第七节箱形基础.ppt

1、,第七节 箱形基础,第三章 浅基础结构设计,第七节 箱形基础,箱形基础作为一个箱形空格结构，承受着上部结构传来的荷载与地基反力引起的整体弯矩；同时，其顶、底板还承受着分别由顶板荷载与地基反力引起的局部弯矩。因此，顶、底板的弯曲应力应按整体弯曲和局部弯曲的组合来计算。,为了进行箱基的结构计算，首先应解决两个关键问题：一是地基反力的大小与分布；二是上部结构刚度的的影响，为简化计算，采用上部结构刚度与箱形基础刚度叠加来承受整体弯曲。箱形基础地基反力按实测反力系数法确定。 原位实测资料表明，一般土基上的箱形基础基底反力基本上是边缘略大于中间的马鞍形分布形式，只有当地基土很软弱时，基础边缘发生塑性破坏的

2、范围较大，基底压力才可能中间比边缘处大。,第七节 箱形基础,箱形基础设计包括以下内容：（1）确定箱形基础的埋置深度；（2）进行箱形基础的平面布置及构造设计；（3）根据箱形基础的平面尺寸验算地基承载力；（4）箱形基础的沉降和整体倾斜验算；（5）箱形基础内力分析及结构设计。,第七节 箱形基础,一、基础埋置深度 一般最小埋置深度在3.05.0m，在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上箱形基础埋深不宜小于高层建筑物总高度的1/15；箱形基础埋深（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/81/20。为确定合理的埋深应进行抗倾覆等稳定性验算。,第七节 箱形基础,二、构造要求 在均匀地基条件下，基底平面形心应尽可

3、能与上部结构竖向静荷载重心相重合，当偏心较大时，可使箱形基础底板四周伸出不等长的悬臂以调整底面形心位置，如不可避免偏心，偏心距e不宜大于0.1，其值按式（3-82）计算：,第七节 箱形基础,箱形基础的高度应满足结构强度、结构刚度和使用要求，一般取建筑物高度1/8-1/12，也不宜小于箱形基础长度的1/20，并不应小于3m。箱形基础的长度不包括底板悬挑部分。,第七节 箱形基础,当考虑上部结构嵌固在箱形基础的顶板上时，箱形基础的顶板除满足正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力要求外，其厚度不应小于200mm；箱基底板厚度应按实际受力情况、整体刚度及防水要求确定，并应进行斜截面受剪承载力和受冲切承载力验

4、算，底板厚度不应小于300mm。,第七节 箱形基础,箱形基础的墙体是保证箱形基础整体刚度和纵、横方向抗剪强度的重要构件。外墙沿建筑物四周布置，内墙一般沿上部结构柱网和剪力墙纵横均匀布置。墙体的厚度应根据实际受力情况及防水要求确定，外墙厚度不宜小于250mm，内墙厚度不宜小于200mm。墙体水平截面总面积不宜小于箱形基础外墙外包尺寸的水平投影面积的1/10，对基础平面长宽比大于4的箱形基础，其纵墙水平截面面积不得小于箱形基础外墙外包尺寸的水平投影面积的1/18。计算墙体水平截面积时，不扣除墙体上开洞的洞口部分。,第七节 箱形基础,箱形基础的墙体应尽量不开洞或少开洞，门洞宜设在柱间居中部位，洞边至

5、上层柱中心的水平距离不宜小于1.2m ，洞口上过梁的高度不宜小于层高的1/5，洞口面积不宜大于柱距与箱形基础全高乘积的1/6。墙体洞口周围应设置加强钢筋，洞口四周附加钢筋面积不应小于洞口内被切断钢筋面积的一半，且不少于两根直径为16mm的钢筋，此钢筋应从洞口边缘处延长40倍钢筋直径。,第七节 箱形基础,顶、底板及内外墙的钢筋应按计算确定，墙体一般采用双面配筋，横、竖向钢筋不宜小于10200，除上部为剪力墙外、内外墙的墙顶宜配置两根不小于20的钢筋。顶、底板配筋不宜小14200。 在底层柱与箱形基础交接处，应验算墙体的局部承压强度，当承压强度不能满足时，应增加墙体的承压面积，且墙边与柱边或柱角与

6、八字角之间的净距不宜小于50mm。,第七节 箱形基础,底层现浇柱主筋伸入箱形基础的深度，对三面或四面与箱形基础墙相连的内柱，除四角钢筋直通基底外，其余钢筋伸入顶板底面以下的长度不应小于其直径的40倍，外柱、与剪力墙相连的柱及其他内柱的主筋应直通到基础底板的底面。 箱形基础的混凝土强度等级不应低于C20。当采用防水混凝土时，其抗渗等级不应小于0.6MPa。,第七节 箱形基础,三、 地基变形验算 一般情况下，通常控制横向整体倾斜，例如对矩形的箱形基础，以分层总和法计算基础纵向边缘中点的沉降值，两点的沉降差除以基础的宽度，即得横向整体倾斜值。,第七节 箱形基础,四、 箱形基础基底压力分布 影响基底反

7、力的因素很多，主要有土的性质、上部结构和基础的刚度、荷载的分布和大小、基础的埋深、基底尺寸和形状以及相邻基础的影响等。,第七节 箱形基础,高层建筑箱形与筏形基础技术规范JGJ6-99将基础底面划分成若干个区格，如在粘性土地基上，当箱形基础底板长宽比l/b=1，将底板分区，形成88个区格，给出了每个区格地基反力系数i；对基础底板长宽比l/b2者，将底板分成纵向8格横向5格共40个区格，如图3-56所示，某i区格的基底反力按式（3-85）确定：,第七节 箱形基础,矩形箱形基础基底反力分布分区示意: 地基反力系数表适用于上部结构与荷载比较匀称的框架结构、地基土比较均匀、底板悬挑部分不超出0.8m、不

8、考虑相邻建筑物的影响以及满足各项构造要求的单幢建筑物的箱形基础。当纵横方向荷载不很均匀时，应分别求出由于荷载偏心产生的纵横向力矩引起的不均匀基底反力，将该不均匀反力和由反力系数表计算的反力进行叠加，力矩引起的基底不均匀反力按直线分布计算。,第七节 箱形基础,五、 箱形基础内力计算 用于多层和高层建筑的箱形基础，其上部结构大致可分为框架、剪力墙、框剪和筒体四种结构体系，可根据不同体系采用不同的弯曲内力分析方法。,第七节 箱形基础,第七节 箱形基础,1. 局部弯曲计算 顶板按实际荷载，底板则按各区块的均布基底净反力（不考虑底板自重），采用周边固定的双向连续板计算内力。顶、底板仅按承受局部弯曲来分析

9、时，在构造上考虑可能的整体弯曲影响，其纵横方向支座钢筋中应有1/21/3贯通全跨，且应分别有0.15%、0.10%配筋率的钢筋连通配置，而跨中钢筋则按实际配筋全部连通。,图3-57箱形基础整体弯曲简化计算图,2.整体弯曲计算 计算整体弯曲时应考虑上部结构与箱形基础的共同作用。基底反力计算按实测反力系数法。对于框架结构，箱形基础自重应按均布荷载处理。箱形基础承担的弯矩按基础刚度占整体结构总刚度的比例分配（图3-57）。箱形基础自身承受的整体弯矩可按下列公式计算： MF=M EBIB= +EwIw,第七节 箱形基础,箱形基础同时考虑局部弯曲和整体弯曲时，应将局部弯矩乘以0.8后求出配筋量，与整体弯曲计算的配筋量叠加配置。 六、箱形基础强度验算 1.底板厚度验算 当底板区格为矩形双向板时，底板受冲切所需的厚度h0按下式计算 h0,第七节 箱形基础,底板斜截面受剪承载力应符合下式要求（图3-59）： Vs0.07 fcbh0,第七节 箱形基础,2.内墙与外墙验算墙身截面验算 箱形基础的内、外墙，除与剪力墙连接外，其墙身截面应按式（3-90）验算 对于承受水平荷载的内外墙，尚需