筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析2009
1.筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及構(gòu)造
當(dāng)?shù)鼗休d力很低,建筑物荷載又很大時(shí),宜采用筏基。沉積土層不均勻,有軟弱土的不規(guī)則夾層,或者有堅(jiān)硬的石芽出露,亦或石灰?guī)r層中有不規(guī)則溶洞、溶曹時(shí),采用筏基調(diào)節(jié)不均勻沉降或者跨越溶洞。即使地基土相對(duì)較均勻時(shí),對(duì)不均勻沉降敏感的結(jié)構(gòu)也常采用筏基。
筏基的形式:等厚,局部加厚,上部加肋梁,下部加肋梁。
構(gòu)造要求
筏板厚度一般不小于柱網(wǎng)最大跨度的1/20,并不小于200mm,且應(yīng)按抗沖切驗(yàn)算。設(shè)置肋梁時(shí)宜取200-400mm。筏基可適當(dāng)加設(shè)懸臂部分以擴(kuò)大基底面積和調(diào)整基底形心與上部荷載重心盡可能一致。懸臂部分宜沿建筑物寬度方向設(shè)置。當(dāng)梁肋不外伸時(shí)板挑出長(zhǎng)度不宜大于2m。砼不低于c20,墊層100mm厚。鋼筋保護(hù)層不小于35mm。地下水位以下的地下室底板應(yīng)考慮抗?jié)B,并進(jìn)行抗裂度驗(yàn)算。
筏板配筋率一般在0.5-1.0%為宜。當(dāng)板厚小于300mm時(shí)單層配置,大于300mm時(shí)雙層布置。受力鋼筋最小直徑8mm,一般不小于12mm,間距100-200mm;分布鋼筋8-10mm,間距200-300mm。筏板配筋除符合計(jì)算配筋外,縱橫方向支座鋼筋尚應(yīng)有0.15%、0.10%(全部受拉鋼筋的1/2-1/3)的配筋率連通;跨中則按實(shí)際配筋率全部貫通。雙向懸臂挑出但肋梁不外伸時(shí)宜在板底放射狀布附加鋼筋。 平板式筏板柱下板帶和跨中板帶的底部鋼筋應(yīng)有1/2-1/3全部拉通,且配筋率不應(yīng)小于0.15%;頂部按實(shí)際全部拉通。當(dāng)板厚小于250mm時(shí)分布筋為圓8間距250,板厚大于250mm時(shí)分不筋圓10間距200。
筏板按單列和多列連續(xù)板共可分為五中情況:
1.三邊簡(jiǎn)支,一邊固定
2.兩對(duì)邊簡(jiǎn)支,兩對(duì)邊固定
3.兩鄰邊簡(jiǎn)支,兩鄰邊固定
4.三邊固定,一邊簡(jiǎn)支
5.四邊固定
連續(xù)板的中間支座共有2種:支座a為邊跨中間支座,支座b為中間跨中間支座
可查表得到Mx,My,Ma,Mb。
注意:底板跨中配筋可直接按跨中彎矩確定,支座彎矩應(yīng)減去一個(gè)修正量M0。
所以計(jì)算彎矩為:Ma1=Ma-M0;Mb1=Mb-M0。
按基底反力直線分布計(jì)算的平板式筏基,可按柱下板帶和跨中板帶分別進(jìn)行內(nèi)力分析。柱下板帶中,柱寬及其兩側(cè)各0.5倍板厚且不大于1/4板跨的有效寬度范圍內(nèi),其鋼筋配置量不應(yīng)小于柱下板帶鋼筋數(shù)量的一半,且應(yīng)能承受部分不平衡彎矩為作用在沖切臨界截面重心上的不平衡彎矩,am按下式計(jì)算:
am=1-as (8.4.12)
式中
am---不平衡彎矩通過(guò)彎曲來(lái)傳遞的分配系數(shù);
as---按公式(8.4.7-3)計(jì)算。
平板式筏基柱下板帶和跨中板帶的底部鋼筋應(yīng)有1/2-1/3貫通全跨,且配筋率不應(yīng)小于0.15%;頂部鋼筋應(yīng)按計(jì)算配筋全部連通。
對(duì)有抗震設(shè)防要求的無(wú)地下室或單層地下室平板式筏基,計(jì)算柱下板帶截面受彎承載力時(shí),柱內(nèi)力應(yīng)按地震作用不利組合計(jì)算。
2.筏板基礎(chǔ)埋深
天然筏板基礎(chǔ)屬于補(bǔ)償性基礎(chǔ), 因此地基的確定有兩種方法. 一是地基承載力設(shè)計(jì)值的直接確定法. 它是根據(jù)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值按照有關(guān)規(guī)范通過(guò)深度和寬度的修正得到承載力設(shè)計(jì)值, 并采用原位試驗(yàn)(如標(biāo)慣試驗(yàn)、壓板試驗(yàn)等) 與室內(nèi)土工試驗(yàn)相結(jié)合的綜合判斷法來(lái)確定巖土的特性. 二是按照補(bǔ)償性基礎(chǔ)分析地基承載力. 例如: 某棟地上28 層、地下2 層(底板埋深10m ) 的高層建筑, 由于將原地面下10m 厚的原土挖去建造地下室, 則卸土土壓力達(dá)180kpa, 約相當(dāng)于11 層樓的荷載重量;如果地下水位為地面下2m , 則水的浮托力為80kpa, 約相當(dāng)于5 層樓的荷載重量, 因此實(shí)際需要的地基承載力為14 層樓的荷載. 即當(dāng)?shù)鼗休d力標(biāo)準(zhǔn)值f ≥ 250kpa 時(shí)就能滿足設(shè)計(jì)要求, 如果筏基底板適當(dāng)向外挑出, 則有更大的可靠度.
3.筏板基礎(chǔ)計(jì)算設(shè)計(jì)
1、筏形基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30,當(dāng)有地下室時(shí)應(yīng)采用防水混凝土 防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)根據(jù)地下水的最大水頭與防水混凝土厚度的比值,按現(xiàn)行《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》選用,但不應(yīng)小于0.6Mpa。
2、采用筏形基礎(chǔ)的地下室,地下室鋼筋混凝土外墻厚度不應(yīng)小于 內(nèi)墻厚度不應(yīng)小于 墻體內(nèi)應(yīng)設(shè)雙面鋼筋,豎向和水平鋼筋的直徑不應(yīng)小于 間距不應(yīng)大于300 。