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1、第5章 高層建筑箱形基礎 5.1 概述一、箱形基礎的適用范圍當上部結構荷載較大而地基土又比較軟弱時，高層建筑基礎常采用箱形基礎。二、箱形基礎的組成箱形基礎是由鋼筋混凝土頂板、底板、內外側墻板組成的空間格構式整體結構。三、補償性基礎的概念補償性基礎是指建筑物的總重量與基礎范圍挖去的土總重量(含地下水重)相等，基礎底面附加壓力等于零，上部荷載在地基內不產(chǎn)生附加應力和變形。 箱形基礎的組成示意圖 補償性基礎的分類補償性基礎的分類：根據(jù)基礎底面平均壓應力大小可分為：全補償性基礎：即基礎底面平均壓應力等于基底的自重壓應力；部分補償性基礎：即基礎底面平均壓應力大于基底的自重壓應力。箱形基礎設計應遵循的規(guī)范
2、高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范(JGJ 699) 高層建筑混凝土結構技術規(guī)程(JGJ 32002) 5.2 箱形基礎的構造要求 箱形基礎的材料箱形基礎的混凝土強度等級不應低于C20，采用密實混凝土剛性防水方案時，其外圍結構的混凝土抗?jié)B要求不應低于S6。箱形基礎的埋置深度箱形基礎的埋置深度必須滿足地基承載力、地基變形和穩(wěn)定性要求，以減小建筑物的整體傾斜，防止傾覆和滑移。采用天然地基時應不小于建筑物高度的1/12；在地震區(qū)箱形基礎的埋深不宜小于建筑物高度的1/10。 箱形基礎的平面尺寸 平面形狀應力求簡單，基礎底面的形心應盡量與上層結構的豎向荷載重心相重合。對單幢建筑物，基底平面形心宜與結構豎向長
3、期荷載重心重合，兩者間偏心距e應滿當恒載與活載組合時，eb/60； 當恒載、活載與風荷載組合時， eb/30 。式中b為矩形箱形基礎底板的寬度或長度。箱形基礎的高度 箱形基礎高度一般取建筑物高度的1/81/12，且不宜小于箱形基礎長度的1/18，也不小于3m。 箱形基礎的頂板和底板(1)基礎底板厚度不應小于250mm，頂板厚度不應小于150mm。頂板和底板的厚度應滿足抗剪承載力要求，底板的厚度還應滿足抗沖切承載力要求。在實際工程中，底板由于受力和防水要求，厚度一般在500600mm以上；頂板厚度一般可達300350mm。箱形基礎的頂板和底板均應采用雙層雙向配筋，當?shù)装搴穸却笥?000mm時，應
4、在板的中面加配一層鋼筋網(wǎng)片。 箱形基礎的頂板和底板(2)頂板和底板配筋時，鋼筋直徑不小于14mm，間距一般為100200mm。箱形基礎的頂板和底板鋼筋，如有接頭應優(yōu)先采用焊接接頭，當采用搭接接頭時，應按受拉搭接長度考慮。箱形基礎的內外側墻板 箱形基礎的外墻應沿建筑物四周布置，內墻沿上部結構的柱網(wǎng)或剪力墻位置縱橫向均勻布置。平均每平方米基礎面積上的墻體長度不應小于400mm，且墻體水平截面面積不得小于基礎面積的1/10，其中縱墻配置量不小于總配置量的3/5。 箱形基礎的內外側墻板(2)外墻板的厚度不應小于250mm，內墻板的厚度不應小于200mm。 箱形基礎的內外側墻板應采用雙層雙向配筋，外墻的
5、豎向鋼筋直徑不宜小于12mm，水平鋼筋直徑不宜小于lOmm，間距均不宜大于200mm；內墻的豎向及水平鋼筋直徑不宜小于lOmm，間距均不宜大于200mm。除上部與剪力墻相連的墻體以外，內外墻頂部及底部宜配置不少于兩根直徑25mm的通長構造鋼筋，這些通長構造鋼筋在搭接和轉角處的連接長度應按受拉搭接長度考慮。 通長構造鋼筋示意圖 墻體鋼筋的接頭位置 通長上部鋼筋的接頭位置，宜在墻體中部1/3跨處；通長下部鋼筋的接頭位置，宜在支座范圍內；墻體水平鋼筋的接頭位置，外墻外筋在中間1/3跨處；外墻內筋在支座范圍內；內墻鋼筋截斷時，每次只能截斷1/3。墻體上開洞口 箱形基礎的內墻板上應盡可能少開洞，洞口應設
6、在柱間居中位置，洞邊至柱中心的距離不宜小于1200mm。墻體洞口削弱處鋼筋的構造要求： 墻體洞口削弱處鋼筋的構造要求 底層柱與箱形基礎連接 底層柱縱向鋼筋伸入箱形基礎墻體的長度為 ： 外柱、與剪力墻相連的柱、僅一側有墻和四周無墻的地下室內柱，應全部直通到基礎底；其它內柱可把四角的縱向鋼筋直通到基礎底，其余鋼筋可伸人墻內45d。當有多層箱形基礎時，上述直通到基礎底的縱向鋼筋可僅伸至箱形基礎的最上一層的墻底。現(xiàn)澆底層柱與箱形基礎連接時，在墻邊與柱邊或柱角與八字角之間的凈距不宜小于50mm。 現(xiàn)澆底層柱與箱形基礎連接構造 預制柱與箱形基礎連接構造 箱形基礎的變形縫 當箱形基礎長度大于40m時，可沿基
7、礎長度每隔20m至40m留一道貫通頂板、底板和墻體的施工后澆帶，后澆帶寬度不宜小于800mm，后澆帶宜設在柱距三等分的中間范圍內。后澆帶處的頂板、底板和墻體內鋼筋可以貫通不斷。施工后澆帶可在頂板澆注混凝土14天后，采用比設計強度等級提高一級的無收縮水泥配制的混凝土澆筑密實，并加強養(yǎng)護。箱形基礎的防水 采用密實混凝土剛性防水方案，必要時可采用架空隔水層方案或柔性防水方案 。 5.3 箱形基礎地基計算 (2) 當偏心荷載作用時 2. 地基承載力驗算 二、地基變形驗算天然地基上箱形基礎的地基變形與一般建筑物淺基礎相比較，有兩個主要特點：由于大面積的基坑深開挖，引起比較明顯的基坑土(卸載)回彈變形。因
8、此，基坑由于卸載產(chǎn)生的回彈變形影響是不可忽略的。 上部結構與基礎及地基的共同作用，在建筑物施工過程中，隨著基礎和上部結構剛度及荷載的逐步形成的，基礎沉降、基底反力也相應漸次發(fā)展。 地基變形的三個階段：自重應力階段變形，指建筑物加載至等于基礎開挖的土重時地基變形；附加應力階段變形，是指建筑物加載自超過自重應力起至設計荷載相應的總應力為止這個階段地基變形，該階段地基變形約為基礎的最終沉降量的3550； 恒應力階段變形，是指建筑物竣工后的地基長期變形，約為基礎的最終沉降量的30一35。箱形基礎地基沉降的特點自重應力階段變形和附加應力階段變形占基礎最終沉降的2/3，而淺基礎一般為20。 箱形基礎最終沉降量的計算修正的分層總和法 箱形基礎沉降計算經(jīng)驗系數(shù)箱形基礎的允許沉降應考慮建筑的使用要求和相鄰建筑的影響確定。（上海試行規(guī)定規(guī)定地基的最終平均沉降350mm）由于箱形基礎埋深較大，計算基底平均附加應力時，可以考慮扣除水浮力。 箱形基礎的地基沉降的計算深度 整體傾斜驗算箱形基礎地基傾斜的特點：作為一個剛性整體發(fā)生整體傾斜和沉降（橫向整體傾斜）。箱形基礎地基整體傾斜對結構的影響：使上部結構產(chǎn)生附加應力；影響建筑物的整體穩(wěn)定和正常使用。影響箱形基礎整體傾斜的因素：荷載偏心的大?。幌噜徑ㄖ锏挠绊?；施工條件。 非地震區(qū)橫向整體傾斜允許值： bH/100 b箱形基礎寬度； H建筑物高度。
高層建筑基礎設計第五章高層建筑箱形基礎(一)
