筏板基础设计分析2009
1.筏板基础设计及构造
当地基承载力很低,建筑物荷载又很大时,宜采用筏基。沉积土层不均匀,有软弱土的不规则夹层,或者有坚硬的石芽出露,亦或石灰岩层中有不规则溶洞、溶曹时,采用筏基调节不均匀沉降或者跨越溶洞。即使地基土相对较均匀时,对不均匀沉降敏感的结构也常采用筏基。
筏基的形式:等厚,局部加厚,上部加肋梁,下部加肋梁。
构造要求
筏板厚度一般不小于柱网最大跨度的1/20,并不小于200mm,且应按抗冲切验算。设置肋梁时宜取200-400mm。筏基可适当加设悬臂部分以扩大基底面积和调整基底形心与上部荷载重心尽可能一致。悬臂部分宜沿建筑物宽度方向设置。当梁肋不外伸时板挑出长度不宜大于2m。砼不低于c20,垫层100mm厚。钢筋保护层不小于35mm。地下水位以下的地下室底板应考虑抗渗,并进行抗裂度验算。
筏板配筋率一般在0.5-1.0%为宜。当板厚小于300mm时单层配置,大于300mm时双层布置。受力钢筋最小直径8mm,一般不小于12mm,间距100-200mm;分布钢筋8-10mm,间距200-300mm。筏板配筋除符合计算配筋外,纵横方向支座钢筋尚应有0.15%、0.10%(全部受拉钢筋的1/2-1/3)的配筋率连通;跨中则按实际配筋率全部贯通。双向悬臂挑出但肋梁不外伸时宜在板底放射状布附加钢筋。 平板式筏板柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2-1/3全部拉通,且配筋率不应小于0.15%;顶部按实际全部拉通。当板厚小于250mm时分布筋为圆8间距250,板厚大于250mm时分不筋圆10间距200。
筏板按单列和多列连续板共可分为五中情况:
1.三边简支,一边固定
2.两对边简支,两对边固定
3.两邻边简支,两邻边固定
4.三边固定,一边简支
5.四边固定
连续板的中间支座共有2种:支座a为边跨中间支座,支座b为中间跨中间支座
可查表得到Mx,My,Ma,Mb。
注意:底板跨中配筋可直接按跨中弯矩确定,支座弯矩应减去一个修正量M0。
所以计算弯矩为:Ma1=Ma-M0;Mb1=Mb-M0。
按基底反力直线分布计算的平板式筏基,可按柱下板带和跨中板带分别进行内力分析。柱下板带中,柱宽及其两侧各0.5倍板厚且不大于1/4板跨的有效宽度范围内,其钢筋配置量不应小于柱下板带钢筋数量的一半,且应能承受部分不平衡弯矩为作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩,am按下式计算:
am=1-as (8.4.12)
式中
am---不平衡弯矩通过弯曲来传递的分配系数;
as---按公式(8.4.7-3)计算。
平板式筏基柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2-1/3贯通全跨,且配筋率不应小于0.15%;顶部钢筋应按计算配筋全部连通。
对有抗震设防要求的无地下室或单层地下室平板式筏基,计算柱下板带截面受弯承载力时,柱内力应按地震作用不利组合计算。
2.筏板基础埋深
天然筏板基础属于补偿性基础, 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. 二是按照补偿性基础分析地基承载力. 例如: 某栋地上28 层、地下2 层(底板埋深10m ) 的高层建筑, 由于将原地面下10m 厚的原土挖去建造地下室, 则卸土土压力达180kpa, 约相当于11 层楼的荷载重量;如果地下水位为地面下2m , 则水的浮托力为80kpa, 约相当于5 层楼的荷载重量, 因此实际需要的地基承载力为14 层楼的荷载. 即当地基承载力标准值f ≥ 250kpa 时就能满足设计要求, 如果筏基底板适当向外挑出, 则有更大的可靠度.
3.筏板基础计算设计
1、筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30,当有地下室时应采用防水混凝土 防水混凝土的抗渗等级应根据地下水的最大水头与防水混凝土厚度的比值,按现行《地下工程防水技术规范》选用,但不应小于0.6Mpa。
2、采用筏形基础的地下室,地下室钢筋混凝土外墙厚度不应小于 内墙厚度不应小于 墙体内应设双面钢筋,竖向和水平钢筋的直径不应小于 间距不应大于300 。