淺談筏形基礎設計與構造

關鍵詞：筏形基礎 設計  

　　1、筏板厚度 

　　1.1平板式筏基的板厚應滿足受沖切承載力及作用在沖切臨界面重心上的不平衡力矩產生的附加剪刀的要求,而筏板彎曲對板厚不起控制作用,對高層建筑伐板的最小厚度不應小于400mm,尚應驗算距內筒邊緣或距柱邊緣(計算截面處筏板有效高度)處筏板的受剪承載力及筏板變厚度處的受剪承載力。根據模型試驗表明,筏板的裂縫首先出現(xiàn)在板的角部,向附近邊處發(fā)展,由于板角點附近土反力的集中效應,等厚度板的邊角處是強度的薄弱區(qū),即使筏板面積已滿足地基承載力與沉降要求,宜從柱(墻)邊外伸1～1.5倍筏板厚度或局部增加筏板角隅板厚等有效措施。 

　　1.2當個別柱的軸力較大,筏板厚度不足以滿足該柱的沖切力,可將該柱下的板局部加厚,或配置抗沖切鋼筋來提高受沖切承載力。 

　　1.3高層建筑平板式筏板的厚跨比不小1/6,柱距及相鄰柱荷載的變化不超過28%時,筏形基礎可僅考慮局部彎曲作用。內力按凈基底反力直線分布,倒樓蓋法進行計算。當不符合上述條件時筏板內力應按彈性地基板理論進行計算。試驗表明,按倒樓蓋法與考慮上部結構作用的整體分析法計算結果的彎矩值是一致的且略不大于后者。 

　　1.4多層、小高層建筑墻下平板式筏基的板厚,應滿足受沖切承載力要求,板厚度與最大雙向板格的短邊凈跨之比不宜小于1/20; 可按樓層層數(shù)每層50mm的經驗計算,且不宜小于300mm,不應小于250mm,小高層平筏厚度一般不宜大于600mm。 

　　2、平板式筏板的配筋構造要求 

　　2.1、多高層建筑墻下筏板受力鋼筋直徑不宜小于12mm,鋼筋網不多于兩層時直徑不宜大于25mm,間距不應小半150mm,不宜大于250mm,當筏板長度大于30m或厚筏收縮溫度應力較大時,鋼筋間距不宜大于200mm,且鋼筋連接按受拉鋼筋要求搭接頭或機械連接。不應采用現(xiàn)場焊接接,板中受拉鋼筋的最小配筋率不應小于0.15%,采用雙向鋼筋網片,配置在板的頂面和底面。鋼筋網片多于一層時,各層之間的凈距以不小于混凝土粗料粒徑為宜,大體積混凝土石子料徑達50mm,但由于大面積鋼筋網片,施工無法予以支墊,一般采取各層疊加式,當鋼筋直徑不大于25mm時,應將上下層鋼筋網片的網格水平錯開,避免上下筋對齊,使凈距過小,影響混凝土對鋼筋的握裹力。當筏板上、下鋼筋網片多于一層,遇電梯機坑或筏板變厚度處只需外層鋼筋網片彎折錨固坑底板或厚度較小的板內La。 

　　2.2、外挑筏板按懸臂板考慮其承載力,受力鋼筋可由板底鋼筋伸出,分布直徑8～10mm,間距200mm。當荷載偏心距e≤1/60基礎寬度,或基礎底面邊緣面邊緣不產生拉應力時,外挑板上部不需配置受力鋼筋,如筏板長度大于30m,宜配置雙向構造鋼筋,直徑10mm間距200mm。 

　　2.3、雙向外懸臂板陽角應配置放射狀附加鋼筋,直徑同相鄰內跨受力鋼筋,間距于懸臂板寬度中部處大宜大于200mm,置于內跨板下部鋼筋網之上,自墻外皮起的錨固長度≥La,分布鋼筋直徑10mm,間距200～250mm。 

　　2.4、平板式筏基地下室墻下不再設置基礎梁而在門洞下設置暗梁或朝下的基礎梁。 

　　2.5、柱下筏板宜按柱下板帶與跨中板帶進行內力分析與配筋,板帶頂部鋼筋按計算配置全部貫通,內力計算僅考慮局部彎曲作用,整體彎曲的影響通過構造措施予以保證。要求柱下跨中板帶的底部鋼筋應有1/3～1/2貫通全跨,且配筋率不應小于0.15%。為保證板柱之間的彎矩傳遞及在地震作用下筏板處于彈性狀態(tài),以保證柱根處能實現(xiàn)預期的塑性。柱下板帶中,柱寬加板h且不大于1/4板跨的有效寬度范圍內,其配筋量不應小于柱下板帶配筋量的一半,且應能承受板與柱之間一部分不平衡彎矩。對有抗震設防要求的無地下室或單層筏基地下,計算柱下板帶截面彎承載力時,柱內力應按地震作用不利組合計算。 

　　2.6當筏板厚度大于2m時,宜在板厚中部設置水平中層雙向鋼筋網片,直徑不小于12mm,網格200～300mm。豎向間距1m左右。 

　　2.7墻柱縱向受力鋼筋在筏板內的錨固,長度應從板面算起不應小于La和LaE,且伸入板底鋼筋網內。筏板厚度滿足直錨時,插筋不必伸至墊層或末端水平彎折150mm。當板厚小于La、LaE,從板面算起的插筋豎向錨固長度不應小于0.5La和LaE或20d,水平彎折長度不得大于20d。當筏板厚度大于2m,墻柱插筋末端宜置于中層鋼筋網上;當筏板厚度≥1.4m,現(xiàn)澆柱的插筋錨固長度按《建筑地基基礎設計規(guī)范》8.2.4執(zhí)行。 

　　2.8、筏板厚度≥1m端部側面面無需采取封邊配筋構造,對大體積混凝土的溫度收縮裂縫應在施工時采取保溫的防裂有效措施。 

　　3、梁板式筏基 

　　3.1、梁板式筏基底板厚度及梁截面設計 

　　梁板式筏基的梁是按上部墻、柱軸線布置,當墻軸柱網過大,宜設置次梁使板格應滿足受沖切承載力的要求。底板厚度不應小于300mm,且板厚與最大雙向板格的短邊凈跨之比不宜小于1/20,基礎底板除計算正截面受彎承載力外,其厚度尚應滿足受沖切、受剪切承載力的要求。對12層以上建筑的梁板式筏基底板厚充不小于400mm,且板厚與最大雙向板的短邊凈跨之比不應小于1/14,計算板受沖切承載力時,應取地基反力大邊角區(qū)域凈反力作為沖切荷載。 

　　3.2、基礎梁截面的合理設計 

　　基礎梁截面不宜過大,由正截面受彎或斜截面受剪承載力控制,設計實踐經驗,只需在支座處梁的受剪截面采取加腋措施以滿足最大剪力設計值V≤0.25Bc(≤c50時,Bc=1),而不是整根梁的截面由此確定,對無地下室可豎向加腋,當有地下室對稱水平加腋基礎深高度一般可取平均柱距的1/6,寬度不宜大于500～600mm,當重直于里軸的柱邊長大于400mm時,可在梁柱連接處將梁繞柱邊加腋,加腋寬度規(guī)定≥50mm。設計時宜考慮施工允許誤差及柱底彎矩作用方向,當柱底彎矩順梁軸或垂直梁軸,加腋寬長宜分別取10mm或200mm,且插筋錨固長度從梁面計算,使保護層厚度不小于5倍插筋直徑,以保證有效錨固。 

　　3.3、梁板式筏基的配筋構造 

　　底板按基底凈反力計算配筋,受力鋼筋直徑不宜小于12mm,間距不應小于150mm,宜在150～200mm,雙向配筋,受力鋼筋的配筋率不應小于0.15%,鋼筋連接按受拉鋼筋搭接連接,各網片盡端在支座的錨固不應小于La,頂部雙向鋼筋應全部連通,底部縱橫方向的支座鋼筋尚應用1/3～1/2貫通全跨,且其配筋率不應小于 0.15%是考慮整體彎曲的影響而通過這一構造措施予以保證。 

　　基礎梁的配筋構造有抗震設防要求,除對無地下室且抗震等級為一、二級的框架結構基礎梁橫抗震構造要求外,地震作用對基礎梁無延延性要求,梁端無需箍筋加密區(qū)、箍筋彎鉤形式、間距、縱筋錨固、連接等均按非抗震設計梁的構造要求進行設計�；�礎梁對角部基礎梁交接處梁的縱向鋼筋從柱邊算起應有足夠的錨固長度,可按連續(xù)梁分析,以基底凈反力作用于梁上的底板受荷面積計算彎矩與剪力,配筋對邊跨中及第一內支座的彎矩值宜乘以1.2的增大系數(shù),梁上部鋼筋按計算配筋全部連通,底部立直支座配筋的1/3～1/2貫通全跨,且其配筋率不應小于0.15%,作為基礎整體彎曲影響的構造措施。箍筋直徑主梁不宜小于10mm,次梁不宜小于8mm,間距不宜大于300mm,不宜小于200mm也不應小于150mm。 

　　墻柱縱向鋼筋在基礎梁的錨固要求,墻柱縱筋的錨固長充就貫通基礎梁而伸入筏板中,且從梁面算起應滿足錨固長度La(LaE)的要,因基礎一般較高,當滿足直錨時可伸至墊層或插筋末端水平彎折150mm置于筏板的鋼筋網上,由于鋼筋網格不小于150mm,施工時卻往往落在網格內無從支承。對基礎梁置于板下時,插筋伸入梁底錨固長度應從板面算起。 

　　4 結束語 

　　建筑物就像一尊美麗的藝術品,精美的建筑是設計師把建筑的美觀設計與結構設計相互密切配合的結果。但要分清具體配合的側重點,有些是著重藝術、美觀要求的,有些著重使用功能、生產工藝等等�？傊�,建筑師的設計可以將優(yōu)美的建筑造型,完善的使用功能與結構設計有機地結合,而不能簡單地追求奇特。建筑設計重點是不能離開具體的設計對象。