文档介绍:筏板基础设计在高层建筑中的应用
筏板基础设计在高层建筑中的应用
摘要:筏板基础在许多结构类型中得到广泛应用,无论是多层还是高层建筑,也无论是住宅还是公建等商业建筑。筏板基础刚度大,整体性好,本文针对目前高层建筑中比较常用的筏板基础的设计进行了介绍。
关键词:高层建筑;筏板基础设计
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1前言
目前高层建筑的地下部分通常被用来做停车场,这样就不允许设置过多的墙体,这样箱型基础就不适合;筏板基础不仅可以满足地基承载力的要求,又可以有效的满足对地下大空间的要求,施工起来也相对简单,使其成为高程建筑中比较理想的基础形式,也得到了众多
高层建筑人员的青睐,被广泛的应用于各种高层建筑中。
2筏板基础的设计
天然筏板基础属于补偿式基础,因此地基的确定有两种方法。一是地基承载力设计值的直接确定法,它是根据地基承载力标准值按照有关规范通过深度和宽度的修正得到承载力设计值,并采用原位试验(如标惯试验、压板试验等)与室内土工试验相结合的综合判断法来确定岩土的特性。二是按照补偿式基础分析地基承载力。一般的建筑都设有地下室,施工时地下部分土体将被挖除,地基承载力可考虑结构自重减掉被挖出土体的重量,即地基附加应力。只要地基承载力大于附加应力,再考虑规范的提高系数,即满足设计要求,如果筏基底板适当向外挑出,则有更大的可靠度。
地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面,尤其对于高层或超高层建筑,变形往往起着决定性的控制作用。目前的理论水平可以说对地基变形的精确计算还比较困难,计算结果误差较大,往往使工程设计人员难以把握,有时由于计算沉降量偏大,导致原来可以采用天然地基的高层建筑,不适当地采用了桩基础,使基础设计过于保守,造价提高,造成浪费。采用各向同性均质线性变形体计算模型,用分层总和法计算出的自由沉降量往往同实测的地基变形量不同,这是受多种因素的影响造成的。
(1)这种理论的假定条件遵循虎克定律,即应力—应变呈直线关系,土体任何一点都不能产生塑性变形,与土体的实际应力一应变状态不相一致;
(2)利用公式计算的建筑物沉降量只与基础尺寸有关,而实测沉降量已受到上部结构与基础刚度的调整。采用箱型基础或筏板基础的高层建筑物,由于其荷载大、基础宽,因而压缩层深度大,与一般多层建筑物不同,地基不是均一持力层。因此在地基变形计算的公式中引入了一个沉降计算经验系数虬。通过实际沉降观测与计算沉降量的比较,得知高层建筑物箱型基础与筏板基础的沉降计算经验系数,主要与压力和地层条件相关,尤其与附加压力和主要压缩层中()砂、卵石所占的百分比密切相关。由于该系数虬仅用于对附加压力产生的地基固结沉降变形部分进行调整,所以《建筑地基基础设计规范》规定可根据地区沉降观测资料及经验确定。
计算高层建筑的地基变形时,由于基坑开挖较深,卸土较厚往往引起地基的回弹变形而使地基微量隆起。在实际施工中回弹再压缩模量较难测定和计算,从经验上回弹量约为公式计算变形量10%~30%,~。应该指出高层建筑基础由于埋置太深,地基回弹再压缩变形往往在总沉降中占重要地位,