第六节筏形基础.pptx

第六节第六节 筏形基础设计筏形基础设计 一、一、筏形基础的构造要求筏形基础的构造要求1 1筏筏形形基基础础的的混混凝凝土土强强度度等等级级不不应应低低于于C30C30。当当有有地地下下室室时时应应采采用用防防水水混混凝凝土土，防防水水混混凝凝土土的的抗抗渗渗等等级级应应根根据据地地下下水水的的最最高高水水位位与与防防渗渗混混凝凝土土厚厚度度的的比比值值，按按现现行行地地下下工工程程防防水水技技术术规规范范选选用用，但但不不应应小小于于0.60.6MPaMPa。必要时宜设架空排水层。必要时宜设架空排水层。2 2 采采用用筏筏形形基基础础的的地地下下室室，地地下下室室钢钢筋筋混混凝凝土土外外墙墙厚厚度度不不应应小小于于250250mmmm，内内墙墙厚厚度度不不应应小小于于200200mmmm。墙墙的的截截面面设设计计除除满满足足承承载载力力要要求求外外，尚尚应应考考虑虑变变形形、抗抗裂裂及及防防渗渗等等要要求求。墙墙体体内内应应设设置置双双面面钢钢筋筋，竖竖向向和和水水平平钢钢筋筋的的直直径径不不应应小小于于1212mmmm，间距不应大于间距不应大于300300mmmm。地下室底层柱，剪力墙与梁板式筏基的地下室底层柱，剪力墙与梁板式筏基的基础梁连接的构造应符合下列要求：基础梁连接的构造应符合下列要求：第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计（1 1）柱柱、墙墙的的边边缘缘至至基基础础梁梁边边缘缘的的距距离离不不应小于应小于5050mmmm（图图3-433-43）；）；第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计基础梁与柱、墙的连接基础梁与柱、墙的连接基础梁与柱、墙的连接基础梁与柱、墙的连接 （2 2）当当交交叉叉基基础础梁梁的的宽宽度度小小于于柱柱截截面面的的边边长长时时，交交叉叉基基础础梁梁连连接接处处应应设设置置八八字字角角，柱柱角角与与八八字字角角之之间间的的净净距距不不宜宜小小于于5050mmmm图图3-433-43（a a）；（3 3）单单向向基基础础梁梁与与柱柱的的连连接接，可可见见图图3-3-4343（b b）,（c c）的要求；的要求；基础梁与剪力墙的连接，见图基础梁与剪力墙的连接，见图3-433-43（d d）；）；第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计4 4 筏筏板板最最小小厚厚度度不不应应小小于于400400mmmm；对对于于1212层层以以上上的的建建筑筑梁梁板板式式筏筏形形基基础础，其其底底板板厚厚度度与与最最大大双双向向板板格格的的短短边边净净跨跨之之比比不不应小于应小于1/141/14；5 5 当当筏筏板板的的厚厚度度大大于于20002000mmmm时时，宜宜在在板板厚厚中中间间部部位位设设置置直直径径不不小小于于1212mmmm、间间距距不不大于大于300300mmmm的双向钢筋网。的双向钢筋网。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计二二 筏形基础底面尺寸的确定筏形基础底面尺寸的确定 筏筏形形基基础础底底面面尺尺寸寸的的确确定定应应遵遵循循天天然然地地基基上上浅浅基基础础设设计计原原则则。在在基基础础底底面面尺尺寸寸确确定定时时，为为了了减减小小偏偏心心弯弯矩矩作作用用，应应尽尽可可能能使使荷荷载载合合力力重重心心与与筏筏基基底底面面形形心心相相重重合合，在在永永久久荷荷载载与与可可变变荷荷载准永久组合下，偏心距宜符合下式要求：载准永久组合下，偏心距宜符合下式要求：e e (3-68)(3-68)式中式中 W W与偏心距方向一致的基础底面抵抗矩；与偏心距方向一致的基础底面抵抗矩；A A基础底面积。基础底面积。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计基础底面尺寸除满足地基承载力条件外，基础底面尺寸除满足地基承载力条件外，对于有软弱下卧层的情况，还应满足软对于有软弱下卧层的情况，还应满足软弱下卧层承载力要求。另外对有变形验弱下卧层承载力要求。另外对有变形验算要求及稳定性验算要求时，还应进行算要求及稳定性验算要求时，还应进行相应验算。相应验算。三、筏形基础厚度确定三、筏形基础厚度确定1.1.梁板式筏基梁板式筏基 梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力外，其厚度尚应满足受冲切承载力，受外，其厚度尚应满足受冲切承载力，受剪切承载力的要求。剪切承载力的要求。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计底板受冲切承载力按下式计算底板受冲切承载力按下式计算F Fl l0.70.7hphpf ft tu um mh h0 0 当底板区格为矩形双向板时，底板受冲切当底板区格为矩形双向板时，底板受冲切所需的厚度所需的厚度h h0 0按下式计算：按下式计算：h h0 0=第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计底板斜截面受剪切承载力按下式计算：底板斜截面受剪切承载力按下式计算：V Vs s0.70.7hshsf ft t(l ln2n2-2-2h h0 0)h h0 0hshs=(800/=(800/h h0 0)1/41/4 第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计图图图图3-443-443-443-44底板受冲切计算简图底板受冲切计算简图底板受冲切计算简图底板受冲切计算简图 图图图图3-453-453-453-45底板受剪切计算简图底板受剪切计算简图底板受剪切计算简图底板受剪切计算简图2.平板式筏基平板式筏基 平平板板式式筏筏基基的的板板厚厚应应满满足足受受冲冲切切承承载载力力要要求求。试试验验研研究究证证明明，板板与与柱柱之之间间的的不不平平衡衡弯弯矩矩，一一部部分分是是通通过过临临界界截截面面周周边边的的弯弯曲曲应应力力来来传传递递的的，一一部部分分是是通通过过临临界界截截面面上上的的偏偏心心剪剪力力对对临临界界截截面面重重心心产产生生的的弯弯矩矩来来传传递递的的（见见图图3-463-46）。因因此此，板板厚厚验验算算时时应应考考虑虑作作用用在在冲冲切切临临界界面面重重心上的不平衡弯矩产生的附加剪力。心上的不平衡弯矩产生的附加剪力。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计板与柱不平衡弯矩传递示意板与柱不平衡弯矩传递示意板与柱不平衡弯矩传递示意板与柱不平衡弯矩传递示意距柱边距柱边h h0 0/2/2处冲切临界截面的最大剪应力处冲切临界截面的最大剪应力应由两部分组成，一部分由集中力设计应由两部分组成，一部分由集中力设计值所引起的剪应力，集中力设计值，对值所引起的剪应力，集中力设计值，对内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值，对边柱和角柱，体内的地基反力设计值，对边柱和角柱，取轴力设计值减去筏板冲切临界截面范取轴力设计值减去筏板冲切临界截面范围内的地基反力设计值，地基反力值应围内的地基反力设计值，地基反力值应扣除底板自重；另一部分是不平衡弯矩扣除底板自重；另一部分是不平衡弯矩所产生的附加剪应力。则最大剪应力按所产生的附加剪应力。则最大剪应力按下式计算：下式计算：第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计maxmax=F Fl l/u um m l l+s s M Munbunb c cABAB/I Is s s s=maxmax0.70.7（0.4+1.2/0.4+1.2/s s）hphpf ft t 第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计冲切临界截面示意冲切临界截面示意冲切临界截面示意冲切临界截面示意 第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计M Munbunb为为作作用用在在冲冲切切临临界界截截面面重重心心上上的的不不平平衡衡弯弯矩矩设设计计值值，对对边边柱柱它它包包括括由由柱柱根根处处轴轴力力设设计计值值N N和和该该处处筏筏板板冲冲切切临临界界截截面面范范围围内内相相应应的的地地基基反反力力P P对对临临界界截截面面重重心心产产生生的的弯弯矩矩。由由于于基基础础和和上上部部结结构构是是分分别别计计算算的的，因因此此还还应应包包括括柱柱子子根根部部的的弯弯矩矩M Mc c，如图如图3-43-49 9所示，所示，M Munbunb的表达式为的表达式为M Munbunb=NeNeN N-PePep p M Mc c 第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计当柱荷载较大，等厚度筏板的受冲切承载当柱荷载较大，等厚度筏板的受冲切承载力不能满足要求时，可在筏板上增设柱力不能满足要求时，可在筏板上增设柱墩或在筏板下局部增加板厚或采用抗冲墩或在筏板下局部增加板厚或采用抗冲切箍筋来提高抗冲切承载力切箍筋来提高抗冲切承载力.第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计不平衡弯不平衡弯不平衡弯不平衡弯矩计算示意矩计算示意矩计算示意矩计算示意 平平板板式式筏筏基基板板厚厚除除应应满满足足受受冲冲切切承承载载力力外外，尚尚应应验验算算距距柱柱边边缘缘h h0 0处处筏筏板板的的受受剪剪承承载载力力。底板斜截面受剪承载力应符合下式要求：底板斜截面受剪承载力应符合下式要求：V Vs s0.70.7hshsf ft tb bw wh h0 0 第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计四、四、筏形基础内力计算筏形基础内力计算 当当地地基基土土比比较较均均匀匀、上上部部结结构构刚刚度度较较好好、梁梁板板式式筏筏基基梁梁的的高高跨跨比比或或板板的的厚厚跨跨比比不不小小于于1/61/6，且且相相邻邻柱柱荷荷载载及及柱柱间间距距的的变变化化不不超超过过20%20%时时，筏筏形形基基础础可可仅仅考考虑虑局局部部弯弯曲曲作作用用。筏筏形形基基础础的的内内力力，可可按按基基底底反反力力直直线线分分布布进进行行计计算算，计计算算时时基基底底反反力力应应扣扣除除底底板板自自重重及及其其上上填填土土的的自自重重。当当不不满满足足上上述述要要求求时时，筏筏基基内内力力应应按按弹弹性性地基梁板方法进行分析计算。地基梁板方法进行分析计算。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计1 1 梁板式筏形基础简化计算梁板式筏形基础简化计算第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计图图图图3-49 3-49 3-49 3-49 连续板的支撑条件连续板的支撑条件连续板的支撑条件连续板的支撑条件 图图图图3-50 3-50 3-50 3-50 地基反力在基础梁上的分配地基反力在基础梁上的分配地基反力在基础梁上的分配地基反力在基础梁上的分配在仅考虑局部弯曲作用时，地基上筏板简化为倒在仅考虑局部弯曲作用时，地基上筏板简化为倒置楼盖。筏板被基础梁分割为不同支承条件的置楼盖。筏板被基础梁分割为不同支承条件的双向板或单向板。如果板块两个方向的尺寸比双向板或单向板。如果板块两个方向的尺寸比值小于值小于2 2，则可将筏板视为承受地基净反力作，则可将筏板视为承受地基净反力作用的双向多跨连续板。用的双向多跨连续板。图示的筏板被分割为多列连续板。各板块支承条图示的筏板被分割为多列连续板。各板块支承条件可分为件可分为3 3种情况：种情况：二邻边固定、二邻边简二邻边固定、二邻边简支；支；三边固定、一边简支；三边固定、一边简支；四边固定。根四边固定。根据计算简图查阅弹性板计算公式或计算手册即据计算简图查阅弹性板计算公式或计算手册即可求得各板块的内力。可求得各板块的内力。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计按基底反力直线分布计算的梁板式筏基，按基底反力直线分布计算的梁板式筏基，其基础梁的内力可按连续梁分析。可将其基础梁的内力可按连续梁分析。可将筏形基础板上反力沿板角筏形基础板上反力沿板角45450 0角分线划分角分线划分范围，作为梁上的荷载分别由纵横梁承范围，作为梁上的荷载分别由纵横梁承担，荷载分布成三角形或梯形，如图担，荷载分布成三角形或梯形，如图3-3-5050所示。基础梁上的荷载确定后即可采所示。基础梁上的荷载确定后即可采用倒梁法进行梁的内力计算。用倒梁法进行梁的内力计算。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计边边跨跨跨跨中中弯弯矩矩以以及及第第一一内内支支座座的的弯弯矩矩值值宜宜乘乘以以1.21.2的的系系数数。梁梁板板式式筏筏基基的的底底板板和和基基础础梁梁的的配配筋筋除除满满足足计计算算要要求求外外，纵纵横横方方向向的的底底部部钢钢筋筋尚尚应应有有1/21/31/21/3贯贯通通全全跨跨，且且其其配配筋筋率率不不应应小小于于0.15%0.15%，顶顶部部钢钢筋筋按按计算配筋全部连通。计算配筋全部连通。有抗震设防要求时，对无地下室且抗震有抗震设防要求时，对无地下室且抗震等级为一、二级的框架结构，基础梁除等级为一、二级的框架结构，基础梁除满足抗震构造要求外，计算时尚应将柱满足抗震构造要求外，计算时尚应将柱根组合的弯矩设计值分别乘以根组合的弯矩设计值分别乘以1.51.5和和1.251.25的增大系数。的增大系数。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计2 2 平板式筏基简化计算平板式筏基简化计算(1)(1)无无梁梁楼楼盖盖法法 按按基基底底反反力力直直线线分分布布计计算算的的平平板板式式筏筏基基，可可按按柱柱下下板板带带和和跨跨中中板带采用无梁楼盖方法进行内力分析。板带采用无梁楼盖方法进行内力分析。(2)(2)刚性板条法刚性板条法 当基础的刚度足够大时，当基础的刚度足够大时，可将基础看作绝对刚性，基础内力计算可将基础看作绝对刚性，基础内力计算时，可以将筏基在时，可以将筏基在x,yx,y方向从跨中到跨中方向从跨中到跨中分成若干条带，取出每一条带按独立的分成若干条带，取出每一条带按独立的条形基础计算基础内力。条形基础计算基础内力。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计由于没有考虑条带间的剪力，因此每一条由于没有考虑条带间的剪力，因此每一条带柱荷的总和与基底净反力总和不平衡，带柱荷的总和与基底净反力总和不平衡，因而必需进行调整。因而必需进行调整。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计刚性板条法计算示意图刚性板条法计算示意图刚性板条法计算示意图刚性板条法计算示意图 平平板板式式筏筏基基在在进进行行钢钢筋筋配配置置时时，柱柱下下板板带带中中，柱柱宽宽及及其其两两侧侧各各0.50.5倍倍板板厚厚且且不不大大于于1/41/4板板跨跨的的有有效效宽宽度度范范围围内内，其其钢钢筋筋配配置置量量不不应应小小于于柱柱下下板板带带钢钢筋筋数数量量的的一一半半，且且应应能能承承受受部部分分不不平平衡衡弯弯距距m mM Munbunb，M Munbunb为为作作用用在在冲冲切切临临界界截截面面重重心心上上的的不不平平衡衡弯矩弯矩,m m按下式计算：按下式计算：m m=1-=1-s s 第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计平板式筏基柱下板带和跨中板带的底部钢平板式筏基柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有筋应有1/21/31/21/3贯通全跨，且配筋率不贯通全跨，且配筋率不应小于应小于0.15%0.15%；顶部钢筋应按计算配筋全；顶部钢筋应按计算配筋全部连通。部连通。对对有有抗抗震震设设防防要要求求的的无无地地下下室室或或单单层层地地下下室室平平板板式式筏筏基基，计计算算柱柱下下板板带带截截面面受受弯弯承承载载力力时时，柱柱内内力力应应按按地地震震作作用用不不利利组组合计算。合计算。第六节第六节筏形基础设计筏形基础设计返回返回