文档介绍：高层建筑平板式筏基的结构设计
顾春喜摘要:本文首先分析了平板式筏基的设计条件,据此,又对平板式筏基的结构设计进行了簿要的分析。
关键词:高层平板式筏基设计
随着我国经济的飞速发展,城市里高层建筑也在迅猛发展,且孤石,对预应力管桩施工带来困难。②采用人工挖孔桩基础,以中微风化花岗岩为桩端持力层,人工挖孔桩成孔时要穿过坚硬土层进入稳定、完整的基岩需要降水和爆破,且要等到龄期后才能进行桩的检测和验收,施工周期长,工程投资高,同时,人工挖孔桩还存在施工危险眭高,容易对周边建筑物造成影响等缺点。
2、筏板基础的平面布置
尽量使建筑物重心与筏基平面的形心重合。筏基边缘宜外挑,挑出宽度应由地基条件、建筑物场地条件、柱距及柱荷载大小、使地基反力与建筑物重心重合或尽量减少偏心等因素综合确定,一般情况下,挑出宽度为边跨柱距的1/4~1/3。
3、选用恰当的地基棱型和计算方法
一个筏基可以包括两个独立的受力系统:一是底板,另一是加劲结构系统。底板的板底应力应符合公式的要求:Pkmax=(Fk+Gk)/A+M/W≤。
平板筏基的内力分析,理论上有刚性板法和弹性地基梁、板法。对于刚性板法,它可按倒楼盖的假定进行设计,以板底净反力作为分布荷载,柱(墙)视为支座进行内力分析,计算筏板由局部弯曲引起的内力。虽然可以不考虑整体弯曲,但在端部附近范围内拟增大基底反力10%-20%;对于相邻柱间荷载与柱间距变化不大时,也可采用条带法计算。
对于弹性地基梁、板法,由于计算元素数量多,运算工作量大,通常采用计算机程序辅助设计。将筏板设成两种基本单元――矩形弯曲板单元和板架梁单元,并提供三种地基模型:①文克尔地基模型;②分层总和法(又称有限压缩层)地基模型;③有桩基约束的地基,即复合地基模型。根据不同的土层地质情况,选用相应的地基模型:
文克尔地基模型,适用于软土地基,压缩层较薄的地基、砂土地基等,在实际使用时,重要的是选用适当的基床系数。
分层总和法地基模型,适用于地基较复杂、地基刚度变化大或需要计算沉降值的基础。
复合地基模型,较适用于筏板下有桩的情况。
筏板的板厚,按现行规范提供的冲切计算公式确定。筏板厚度须满足冲切承载力要求,且应验算距内筒边缘或柱边缘hO处筏板的受剪承载力。当筏板厚度有变厚时,还应验算变厚处筏板的受剪承载力。
筏板的加劲结构系统,是防止底板各支承点发生过大的差异沉降。除计算底板的应力外,还要计算建筑物沉降后对基础底板形成的挠度,合理地选择板厚及相应的配筋和布置暗梁,使其不致产生明显的裂缝或渗漏。
4、筏板基础厚度的确定
筏板基础的厚度由抗冲切和抗剪强度确定,同时要满足抗渗要求,局部柱距及柱荷载较大时,可在柱下板底加墩或设置暗梁且配置抗冲切箍筋,来增加板的局部抗剪切能力,避免因少数柱而将整个筏板加厚。除强度验算控制外,还要求筏板基础有较强的整体刚度。一般经验是筏板的厚度按地面上楼层数估算,每层约需板厚50mm-80mm。本工程塔楼地上21层,筏板厚度为1100mm;部分轴力较大的柱,柱下板底加墩,柱墩厚度为1600mm。
5、筏板基础的内力分析
筏板基础的内力分析常用简化计算方法,其最基本的特点是将由上部结构、基