淺談高層建筑筏板基礎(chǔ)設(shè)計

楊曦

摘? ? 要：本文簡述了筏板基礎(chǔ)的適用條件、技術(shù)特點、構(gòu)造要求及內(nèi)力計算等方面內(nèi)容。將理論公式與規(guī)范中的一些數(shù)據(jù)進行解讀和整合，針對高層建筑的筏板基礎(chǔ)設(shè)計做出簡要分析。

關(guān)鍵詞：筏板基礎(chǔ);構(gòu)造要求;配筋率;受力分析

1? 前言

筏板基礎(chǔ)以其成片覆蓋于建筑物地基較大面積和完整的平面連續(xù)性為明顯特點，它不僅易于滿足軟弱地基承載力的要求，減少地基的附加應(yīng)力和不均勻沉降，增加建筑物的整體抗震性，所適應(yīng)位于其上的工藝連續(xù)性作業(yè)和設(shè)備重新布置要求等。有地下室或架空地板的筏基還具有一定的補償性效應(yīng)。

由于筏板平面面積較大，而厚度有限，造成它只具有有限的抗彎剛度。無力調(diào)整過大的沉降差異。由于它的連續(xù)性，在局部荷載下，即要有正彎矩鋼筋，也要有負(fù)彎矩鋼筋，還需有一定數(shù)量的構(gòu)造鋼筋，因此給的指標(biāo)較高。

2? 構(gòu)造要求

按基礎(chǔ)構(gòu)造特點分，有等厚的平板式筏板基礎(chǔ)以及沿縱橫柱列方向的筏板頂面或底面加肋形成的梁板式筏板基礎(chǔ)。前者一般在荷載不太大，柱網(wǎng)較均勻且柱距較小的情況下采用。

平板式筏板基礎(chǔ)的厚度不宜小于400mm，當(dāng)柱荷載較大時，可將柱位下筏板局部加厚，梁板式筏板基礎(chǔ)的板厚不得小于300mm，且不宜小于計算區(qū)段內(nèi)最小板跨1/20，

在一般情況下，筏板邊緣伸出墻或柱外側(cè)，對平板式筏基，其挑出長度從柱外皮算起不宜大于1000mm：對梁板式筏基，挑出長度從基礎(chǔ)梁外皮算起，不宜大于1500mm，筏板的外挑部分可做成斜坡面，但邊緣的最小厚度不小于200mm。

筏板受力鋼筋的配置除應(yīng)滿足計算要求，縱、橫兩個方向的底部鋼筋尚應(yīng)有1/2～1/3貫通全跨，且其配筋率不應(yīng)小于0.15%，頂部鋼筋按計算配筋，全部連通。

3? 內(nèi)力計算

先按常規(guī)方法進行地基承載力驗算。為了避免基礎(chǔ)發(fā)生太大的傾斜和改善基礎(chǔ)受力狀況，在決定筏板基礎(chǔ)平面尺寸時，可以通過改變底板在四邊的外挑長度未調(diào)整基底的形心位置，以使盡量減少基礎(chǔ)所受的偏心力矩，當(dāng)設(shè)計荷載為恒載與活載組合時，而無風(fēng)載時，一般要求偏心距不超過基礎(chǔ)寬度的1/60，有風(fēng)載時為1/30，筏板的設(shè)計方法有按剛性的設(shè)計、按彈性板方法設(shè)計、按彈性地基梁設(shè)計等，以下僅就按剛性方法設(shè)計進行論述。

若柱距比較一致，柱荷載比較均勻，當(dāng)柱距L≤1.75（l/a），或筏板基礎(chǔ)支承著剛性的上部結(jié)構(gòu)時，筏板基礎(chǔ)可認(rèn)為是剛性的。

3.1? 特征系數(shù)按下式確定

3.2? 計算基底凈反力按

反力求得后，筏板基礎(chǔ)作為一個整體，在兩個互相垂直的方向進行分析其任意截面上的總剪力，等于作用該截面的左邊或右邊的全部荷載及基底反力的矢量和?？倧澗鼐偷扔谧饔迷摻孛嬉贿叺牧睾?。對于柱下的筏板基礎(chǔ)、當(dāng)柱荷載和柱距彼此變化不超過20%時，可按無梁樓蓋將板劃分成柱上板帶和跨中板帶，分配彎矩和剪力，再進行配筋計算，對于墻下的筏板基礎(chǔ)，可按雙向板的分析方法，采用建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊按彈性理論計算矩形板的公式和圖表，進行內(nèi)力計算，再按普通鋼筋混凝土板進行配筋。

剛性筏板基礎(chǔ)應(yīng)有足夠的厚度，總抗剪強度滿足要求，但對各個板帶的剪力，尤其是柱下的沖切強度，應(yīng)進行驗算。

當(dāng)沖切驗算不滿足要求時可增設(shè)柱墩，常見的頂平柱墩示意。

4? 小結(jié)

筏板基礎(chǔ)除了上文論述的特性外，一些屬性在實際中也是契合高層建筑的一種基礎(chǔ)形式，比如規(guī)范要求基礎(chǔ)埋深不小于建筑高度的1/15，在存在地下水的地區(qū)，筏板底在地下水位線以下時有發(fā)生，筏板又可兼作防水底板的作用，進一步節(jié)約材料。所以在軟弱地基上的高層建筑的基礎(chǔ)形式可優(yōu)先考慮筏板基礎(chǔ)。

參考文獻：

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