高层建筑结构地基基础设计(共5页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上高层建筑结构地基基础设计高层建筑结构地基基础设计 摘要:在建筑工程设计中，地基基础部分是一个非常重要的部分，近年来，高层建筑，由于其建筑功能的需要和结构本身的要求，多数需要设置单层或多层地下室，高层建筑地基处理及地下室基础设计，是决定高层建筑安全与稳定性的关键，也是高层建筑结构得以保证的根本。 中图分类号：TU97文献标识码： A 一、地基基础设计的重要性 地基基础是建筑物首先考虑和建造的部位，是一个建筑的根本和立足点。同时，由于地基深埋于土地之中，地质情况复杂，变化较多，加上地下水的影响，使得基础设计的不确定性加大，增加了地基基础设计的难度。根据有关资料统计，一般地基基础及地下室的造价占整个土建造价的5%6%之间，对埋置较深，地质情况复杂，需要特殊处理的地基基础，其造价更可达10%以上。所以，设计过程中通过对不同基础形式方案的比较，择优而用，降低造价可以产生较好的经济效益。 二、简单介绍几种在高层设计中土的物理性质指标 土的物理性质指标反映土的工程性质的特征，具有重要的实用价值。 1、密度P和容重Y，土的密度P为单位体积土的质量，容重Y为单位体积土的重力。 2、含水量W 土的含水量表示土中含水的数量，为土体中水的质量与固体矿物质量的比值，用百分数表示。 3、孔隙比。 土的孔隙比为土中孔隙体积与固体颗粒的体积之比值。 5、饱和度ST 土的饱和度表示水在孔隙中充满的程度。 三、举例阐述 1、工程概况 在我国的某市，需建一商住楼，附近马路交叉口紧挨火车站，建筑用地东西长52.67m、南北长198.56m。该工程竣工后将是这里交流的文化平台，也将成为商业地标建筑。该工程主楼地上20层，地下2层，68.950m的建筑总高度，其裙房地上5层，地下2层，23.950m的建筑总高度，均为0.300m的室内外高差，86126m2的总建筑面积。该建筑层高3.9m，地下1层，层高5.6m，地下2层，均为地下设备用房、车库、及人防，地上5层到1层为商业用房，层高3.1 m ，20层到6层为公寓用房，为32.6m X 42.2m的主楼平面，采用沉降缝分开，在主楼与裙楼之间。 使用年限为50年的主楼结构设计，为7度的建筑抗震设防烈度，为0.15的设计基本地震加速度，分组为第一组地震的设计，抗震设防类别为丙类的建筑，设计等级为乙级的地基基础。采用100年重现期的风压值S=0.5kN/m2的基本风压，类别为C类的地面粗糙度，等级为一级的建筑耐火。 2、工程地质情况 根据勘察报告了解地质，属陇东黄土高原的场地地貌单元，6.0m的地层深度，以上为粉土及粉质粘土层的Q4沉积，6.0m11.0m为缓流水相沉积的粉土及粉质粘土层或Q42静水相，Q为11.0m17.0m；粉细砂及粉土层的沉积，为Q3沉积的粉质粘土层在17.0m53.0m内，为Q2沉积的粘土层在5 3.0m80.0m内。约12.5m 12.8m的地下水位埋深，为0.5m1.0m的水位年变化幅度，为12.0 m的地基抗浮设计水位。对混凝土没有腐蚀性的地下水，钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性，在干湿交替条件下。不具液化性的场地地基土。为中硬场地土的场地土类型，类别为II类的建筑场地。属抗震有利地段的建筑场地。根据报告中的地质勘察建议，地基采用静压预制管桩、高压喷射注浆、钻孔灌注桩法处理地基。 3、地基结构设计 3.1、基础类型的选择和设计 要想做好基础设计不仅考虑到当地工程地质和水文地质条件，还要考虑到建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等多方面因素，进而选择出经济合理的基础形式。 3.2、体结构优先采用钢性条形基础，例如灰土条形基础、C15素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等。在基础宽度大于215厘米的时候，应采用钢筋混凝土扩展基础，也就是柔性基础。当出现多层框架结构，无地下室、地基较差、荷载过大的情况时，为了增强整体性需要减少小均匀沉降，这时需采用十字交叉梁条形基础。 3.3、有地下室，无防水要求，柱网、荷载较均匀，地基较好的条件下，应选用独立柱基，抗震设防区加柱基拉梁，或使用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。与之相反，在无地下室，地基较差，荷载较大的条件下，柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起，以加强整体性，若还不能满足地基承载力或变形要求，可采用筏板基础。另外剪力墙结构不论无地下室或有地下室，无防水要求，地基较好，都宜选用交叉条形基础。 3.4、在有防水要求的时候，箱形基础、筏板基础可选用。一般都设有地下室在高层建筑中，筏板基础可采用。在设置有均匀的钢筋混凝土隔墙的地下室时，箱形基础可采用。当遇到较差地基时，地基强度和沉降要求为了满足，人工处理地基、桩基可采用。无论何种基础采用，都要处理好地下室外墙、基础底板的连结节点。框剪结构荷载较均匀、无地下室、地基较好，墙下条基、单独柱基可选用，柱基下设拉梁在抗震设防地区，墙下条基与它连结在一起。 四、高层建筑地基基础设计应注意的问题 1、沉降缝的设置沉降缝，是为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降，引起房屋破坏所设置的垂直缝成为沉降缝。当建筑物建造在不同土质的地基上，或建筑物相邻部分的高度、荷载和结构形式差别较大时，为了防止建筑物出现不均匀沉降引起错动或开裂，通常在差异处设置垂直缝隙，将建筑物分割成若干个独立单元。但高层建筑的工程实践效果标明，高层建筑基础却不适合设置沉降缝。沉降缝的设置，将对地下室在土层中的嵌固作用产生一定的影响，再加上高层建筑本身对地下室的结构压力，会使建筑的地基基础设计更加复杂，并造成额外的压力负担，不利于高层建筑的稳定性。 2、共同作用问题分析基土与结构，源于高层建筑与地基基础共同作用是共同作用的概念，即是把基础和地基、高层建筑三者看成一个整体，在接触部位的变形协调条件，要满足地基、基础与上部结构。基础与地基土(各种类型的桩包括: 刚性桩、柔性桩、半柔性桩等)共同承担上部结构荷载，是地基基础的共同作用。根据基础变形协调条件确定，地基与基础之间的荷载分担比。由此我们可以看出，设计地基基础时，可用沉降控制，共同作用概念的具体运用正是地基基础。基础加固或地基处理，控制要求就是基础沉陷量的大小，确定发挥原地基土承载力与地基补强的程度。基础形式、地基土的土性、基础(包括加固体)刚度的大小，影响地基土与基础的荷载分担比，这些是它的主要因素。 总之，随着高速发展的我国经济，越来越普遍高层建筑在我国的工程建设中出现，而高层建筑结构体系的一个重要组成部分，就是高层建筑基础，它日益被业内人士所重视。这是因为高层建筑基础，将高层建筑上部结构的荷载传递给地基是它承担的主要作用，在我们设计时，应将高层建筑基础与地基、结构协同考虑，使地基和基础设计达到共同作用。 参考文献： 1.国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2010).中国建筑工业出版社.2011. 2.国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011).中国建筑工业出版社.2010.-最新【精品】范文 专心-专注-专业