高層建筑結(jié)構筏板設計相關問題探討

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1、高層建筑結(jié)構筏板設計相關問題探討　　摘要：高層建筑應該根據(jù)地質(zhì)以及建筑設計目標進行基礎選型，筏板型是高層建筑在選型經(jīng)常采用的一種結(jié)構，筏板設計也是高層建筑能否具有高水準的重要部分。本文首先對高層建筑基礎選型進行分析，然后重點針對筏板設計的相關問題進行探討?！　￡P鍵詞：高層建筑筏板設計計算　　　　一、高層建筑基礎選型　　　　基礎設計的首要任務是選定基礎方案和基礎形式，需要根據(jù)上部結(jié)構形式，建筑物場地的工程地質(zhì)條件、施工條件、材料供應以及其他有關情況進行綜合考慮。高層建筑基礎選型是整個結(jié)構設計中的一個重要組成部分，直接關系到工程造價、施工難度和工期，因此應認真研究場地巖土性質(zhì)和上部結(jié)構特點，通過綜

2、合技術經(jīng)濟比較確定。高層建筑的基礎選型應因地制宜，除基礎應滿足現(xiàn)行規(guī)范允許的沉降量和沉降差的限值外，整體結(jié)構應符合規(guī)范對強度、剛度和延性的要求，選用樁基或筏基都不是絕對的，而安全可靠、經(jīng)濟合理才是基礎選型的標準。高層建筑的基礎除直接建于堅硬的巖石上外，一般有如下幾種類型:　　十字交叉條形基礎　　是指在柱網(wǎng)下縱、橫兩個方向上均設置鋼筋混凝土條形基礎，使上部結(jié)構在縱橫兩個方向均有聯(lián)系。這種基礎適宜于地基較弱，土的壓縮性或柱荷載的分布在兩個方向都很不均勻的情況。設置十字交叉基礎后，可以進一步擴大基礎的底面積，同時由于這種基礎具有空間剛度，可以調(diào)整結(jié)構的不均勻沉降?！　》ぐ寤A　　當?shù)鼗苘浫酰休d能

3、力低，而上部結(jié)構傳來的荷載又很大，以致于十字條形基礎還不能提供足夠的底面積時，可采用鋼筋混凝土筏板基礎。它可做成平板式和梁板式兩種?！　痘　痘歉邔咏ㄖ谐Ｒ姷囊环N基礎形式。它適宜于上部結(jié)構荷載很大、而地基又較軟弱，堅實土層離基礎頂面較深，而采用其他基礎形式可能導致沉降量過大的情況。樁基可采用鋼筋混凝土預制樁、灌注樁或鋼樁。樁基選擇和承臺設計應根據(jù)上部結(jié)構類型、荷載大小、樁穿越的土層、樁端持力層土類、地下水位、施工條件和經(jīng)驗、制樁材料供應條件等因素綜合考慮，做到技術先進、經(jīng)濟合理，確保工程質(zhì)量。　　箱形基礎　　當?shù)鼗苘浨也痪鶆?，采用筏板基礎剛度小，難于滿足要求時，可采用箱形基礎。該基礎

4、是一種具有很大底面積、埋深和整體剛度的基礎，與一般基礎相比，有很大的剛度，能有效地擴散上部結(jié)構傳給地基的荷載，同時又能較好地抵抗由于局部地層土質(zhì)不均勻或受力不均勻所引起的地基不均勻變形，減少沉降對上部結(jié)構的影響。與地下室結(jié)合，充分利用建筑物的地下空間。但是由于它要耗費較多的鋼筋和混凝土，同時還要考慮解決大面積開挖所帶來的施工難度，所以一般要根據(jù)建筑物的具體要求，通過與其它地基基礎類型進行技術、經(jīng)濟比較才能確定是否適用。地基基礎方案的選擇是受上部結(jié)構類型、使用荷載大小、施工設備及技術力量等多種因素制約的。對每一個具體工程，應在滿足上部結(jié)構要求的條件下，結(jié)合工程地質(zhì)、工程所具備的施工力量以及可能提

5、供的建筑材料等有關情況，綜合考慮，通過經(jīng)濟技術比較，確定最佳方案?！　　　《⒎ぐ寤A的設計　　　　筏板基礎埋深及承載力的確定　　城區(qū)由于用地緊張，高層建筑密集，因此需設置車庫、人防工程、設備用房和水池等地下室，并由其使用功能要求決定地下室的層高和層數(shù)，這就基本確定了基礎底板的埋置深度，然后，根據(jù)該深度結(jié)合建筑場地的巖土工程特點進行基礎選型，研究選擇天然筏板基礎的可能性。由于地下室具有一定的埋深及地區(qū)的地下水位較高，天然筏板基礎屬于補償性基礎，因此地基的確定有兩種方法:一是地基承載力設計值的直接確定法。它是根據(jù)地基承載力標準值按照有關規(guī)范通過深度和寬度的修正得到承載力設計值，并采用原位試驗(如

6、標貫試驗、壓板試驗等)與室內(nèi)土工試驗相結(jié)合的綜合判斷法來確定巖土的特性。二是按照補償性基礎分析地基承載力。例如:某棟地上28層、地下2層(底板埋深10m)的高層建筑，由于將原地面下10m厚的原土挖去建造地下室，則卸土土壓力達180KPa，約相當于11層樓的荷載重量；如果地下水位為地面下2m，則水的浮托力為80Kpa，約相當于5層樓的荷載重量，因此實際需要的地基承載力為14層樓的荷載。即當?shù)鼗休d力標準值大于或等于25oKPa時就能滿足設計要求，如果筏基底板適當向外挑出，則有更大的可靠度?！　√烊环ぐ寤A的變形計算　　地基的驗算應包括地基承載力和變形兩個方面，尤其對于高層或超高層建筑，變形往往起

7、著決定性的控制作用。目前的理論水平可以說對地基變形的精確計算還比較困難，計算結(jié)果誤差較大，往往使工程設計人員難以把握，有時由于計算沉降量偏大，導致原來可以采用天然地基的高層建筑，不適當?shù)夭捎昧藰痘A，使基礎設計過于保守，造價提高，造成浪費。計算高層建筑的地基變形時，由于基坑開挖較深，卸土較厚往往引起地基的回彈變形而使地基微量隆起。在實際施工中回彈再壓縮模量較難測定和計算，從經(jīng)驗上回彈量約為公式計算