高层建筑地基基础10.箱形基础20130408.ppt

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1、第第6章章 箱形基础箱形基础概概概概 述述述述 箱形基础是由钢筋混凝土顶、底板和内外箱形基础是由钢筋混凝土顶、底板和内外纵横墙体组成的，具有相当大的刚度的空间整纵横墙体组成的，具有相当大的刚度的空间整体结构。体结构。箱形基础埋置于地面下一定深度，能与基箱形基础埋置于地面下一定深度，能与基底和周围土体共同工作，从而增加建筑物的整底和周围土体共同工作，从而增加建筑物的整体稳定性，并对抗震有良好作用。有抗震、人体稳定性，并对抗震有良好作用。有抗震、人防和地下室要求的高层建筑宜采用箱形基础。防和地下室要求的高层建筑宜采用箱形基础。由于箱形基础体积所占空间部分挖去的土由于箱形基础体积所占空间部分挖去的土

2、方重量比箱基重很多，减少了基底附加压力，方重量比箱基重很多，减少了基底附加压力，高层建筑得以建造在比较软弱的天然地基上，高层建筑得以建造在比较软弱的天然地基上，形成所谓形成所谓补偿性基础补偿性基础，从而取得较好的经济效，从而取得较好的经济效果。果。箱形基础由于荷载重、埋置深、底面积大，箱形基础由于荷载重、埋置深、底面积大，其设计与施工较一般天然地基浅基础复杂得多。其设计与施工较一般天然地基浅基础复杂得多。除应综合考虑地质条件、施工过程和使用除应综合考虑地质条件、施工过程和使用要求外，还要考虑地基基础与上部结构的共同要求外，还要考虑地基基础与上部结构的共同作用以及相邻建筑的影响。作用以及相邻建筑

3、的影响。箱形基础设计包括以下内容：箱形基础设计包括以下内容：(1)确定箱形基础的埋置深度。确定箱形基础的埋置深度。(2)进行箱形基础的平面布置及构造设计。进行箱形基础的平面布置及构造设计。(3)验算地基承载力。验算地基承载力。(4)箱形基础的沉降和箱形基础的沉降和整体倾斜整体倾斜验算。验算。(5)箱形基础的内力分析及结构设计。箱形基础的内力分析及结构设计。构造措施构造措施箱形基础的高度应满足结构承载力和刚度的箱形基础的高度应满足结构承载力和刚度的要求，其值不宜小于箱形基础长度的要求，其值不宜小于箱形基础长度的1/20，并不，并不宜小于宜小于3m。箱形基础的长度不包括底扳悬挑部分。箱形基础的长度

4、不包括底扳悬挑部分。在构造上考虑可能的整体弯曲影响；钢在构造上考虑可能的整体弯曲影响；钢筋配置除应满足上述计算要求外，其纵横方向筋配置除应满足上述计算要求外，其纵横方向支座钢筋中应有支座钢筋中应有l/21/3贯通全跨，且应分别有贯通全跨，且应分别有0.15、0.10配筋率的钢筋连通配置，而跨配筋率的钢筋连通配置，而跨中钢筋则按实际配筋全部连通。中钢筋则按实际配筋全部连通。一、箱形基础的埋置深度一、箱形基础的埋置深度在确定高层建筑的基础埋置深度时，应考虑在确定高层建筑的基础埋置深度时，应考虑建筑物的高度，体型、地基土质、抗震设防烈度建筑物的高度，体型、地基土质、抗震设防烈度等因素。并应满足抗倾覆

5、和抗滑移的要求。等因素。并应满足抗倾覆和抗滑移的要求。抗震设防区天然土质地基上的箱形基础，其抗震设防区天然土质地基上的箱形基础，其埋深不宜小于建筑物高度的埋深不宜小于建筑物高度的1/15；当桩与箱基底；当桩与箱基底板连接的构造符合规范规定时，桩箱基础的埋置板连接的构造符合规范规定时，桩箱基础的埋置深度深度(不计桩长不计桩长)不宜小于建筑物高度的不宜小于建筑物高度的1/18。地地地地 基基基基 计计计计 算算算算二、地基强度验算二、地基强度验算目前箱形基础的地基强度验算和一般天然目前箱形基础的地基强度验算和一般天然地基上的浅基础大体相同，但在总荷载中扣除地基上的浅基础大体相同，但在总荷载中扣除了

6、水浮力，并且对偏心荷载作了更严格的限制。了水浮力，并且对偏心荷载作了更严格的限制。基础底面压力应满足如下要求：基础底面压力应满足如下要求：在非地震区在非地震区地震区：地震区：除应符合上式要求外，还应符合下式要求：除应符合上式要求外，还应符合下式要求：三、地基稳定性验算三、地基稳定性验算 当基础埋深不小于建筑物高度当基础埋深不小于建筑物高度115时，时，一般不必进行稳定性分析。一般不必进行稳定性分析。但在强震、强台风地区，当地基比较软弱、但在强震、强台风地区，当地基比较软弱、建筑物高耸、偏心较大、埋深较浅时有必要建筑物高耸、偏心较大、埋深较浅时有必要作稳定性验算。作稳定性验算。(一一)抗水平滑稳

7、定性验算抗水平滑稳定性验算设作用于箱形基础顶部的水平荷载设作用于箱形基础顶部的水平荷载(风载、风载、地震荷载或其它荷载地震荷载或其它荷载)为为Q，箱形基础侧壁填土箱形基础侧壁填土能可靠传递被动土压力和摩擦力的高度能可靠传递被动土压力和摩擦力的高度heD，水平剪力水平剪力Q由垂直于剪力方向的侧壁被动土压力由垂直于剪力方向的侧壁被动土压力合力合力p、基底摩擦力合力基底摩擦力合力Fl和侧壁和侧壁(平行于剪力方平行于剪力方向向)摩擦力合力摩擦力合力F2之和来平衡，于是应满足之和来平衡，于是应满足(二二)整体倾覆稳定性验算整体倾覆稳定性验算1经典的滑动圆弧条分法经典的滑动圆弧条分法2简化的圆弧滑动面法简

8、化的圆弧滑动面法四、地基变形计算四、地基变形计算(一一)地基沉降量计算地基沉降量计算采用土的压缩模量计算箱形基础的最终采用土的压缩模量计算箱形基础的最终沉降量沉降量s时，可按下式计算：时，可按下式计算：不考虑回弹，采用土的压缩模量计算箱不考虑回弹，采用土的压缩模量计算箱形基础的最终沉降量形基础的最终沉降量s时，可按下式计算：时，可按下式计算：(二二)箱形基础横向整体倾斜验算箱形基础横向整体倾斜验算高层建筑箱形基础横向整体倾斜的计算值，高层建筑箱形基础横向整体倾斜的计算值，在非抗震设计时宜符合下式的要求：在非抗震设计时宜符合下式的要求：基底反力基底反力一、箱形基础基底反力的确定一、箱形基础基底反

9、力的确定确定箱形基础基底反力的大小与分布是一确定箱形基础基底反力的大小与分布是一个非常复杂和困难的问题，影响因素很多，例个非常复杂和困难的问题，影响因素很多，例如地基土的性质、基础与上部结构的刚度、荷如地基土的性质、基础与上部结构的刚度、荷载分布、基础的埋置深度、基底平面尺寸与形载分布、基础的埋置深度、基底平面尺寸与形状、施工过程中结构刚度的变化、相邻建筑的状、施工过程中结构刚度的变化、相邻建筑的存在和施工条件等。存在和施工条件等。目前实用的计算方法是根据实际工程基底反力目前实用的计算方法是根据实际工程基底反力值的观测结果，经统计分析，求得基底反力分布的值的观测结果，经统计分析，求得基底反力分布的系数，称为实测基底反力系数法。参见规范。系数，称为实测基底反力系数法。参见规范。