小編按:以下部分條款可能已經過時,不符合現行規范,但仍不失為一篇精彩的基礎設計總結。
【1st獨立基礎】
1. 獨立基礎不配上部鋼筋,因為上部根本沒有受到什么力,地基凈反力向上,根據懸臂 模型可以知道答案;但鋼結構廠房,軸力不大,M 很大,基礎的上部受拉,地腳螺栓處在受拉區,基礎上部不配筋是不合適的,有的審圖單位提出要配分布鋼筋(構造鋼筋);實際上對于大挑梁,梁底應該配足夠多的受壓鋼筋,可以配上鐵的一半,以減小因徐變產生的的挑梁附加彎矩。
2. 雙柱獨立基礎上部配上部鋼筋:雙柱獨立基礎當兩柱子相距比較遠時,在地基反力的作用下,兩柱間的基礎面是受彎的,所以需要配置鋼筋或設置基礎梁來承擔此部分彎矩;當兩柱子距離不大(比如在伸縮縫處的雙柱)時,可僅配置些構造鋼筋來防止兩柱不同位移引起拉裂。----關鍵還是看是否上部受拉,產生彎矩。
3. 主樓和裙房均為地下一層,主樓筏板基礎,裙房獨立基礎加防水板,主樓地基承載力按裙房超載折算土重進行深度修正;裙房考慮從室外地坪深度修正,是否合理看裙房有幾跨,大了就不合理了。修正地基承載力時的埋深,不管是何種基礎,都不應該大于實際埋深;對于地下室,筏基埋置深度從室外地面算起,獨立基礎埋深從室內陸面算起;當為超補償基礎時,基礎的計算埋深小于基礎的實際埋深;為欠補償基礎時,等于。
4. 對規范條文來說,當獨立基礎寬高比超過 2.5 時,認為地基反力不能再按直線分布假定,應采用考慮地基、基礎剛度的有限元方法計算,簡單說是彈性地基方法計算。我想,一般情況下,能滿足高寬比還是應盡量滿足,對于獨立基礎來說,我們是要獨立基礎承擔全部地基反力的,那么讓地基反力在基底分布越均勻,受力越合理,對不均勻沉降也有好處。除非個別柱確實做不到,突破限值了,要用彈性地基方法復核。實際上,即使用彈性地基方法復核,如果你的基礎平面尺寸不是太大,跨高比突破不是很多,地基反力從柱邊到基礎邊緣的變化也不會陡降,其配筋與手算配筋即按直線分布假定計算的結果相差不大,這個從電算對比可以看得出來。但是如果確實因為需要,基礎跨高比遠遠大于 2.5 了,那么就應該按彈性地基復核。至于規范上規定的 2.5,這不是絕對的,這很好理解,2.49 和 2.51 在受力上會出現本質的跳躍嗎?顯然不可能。這和很多限值是一樣的。但我們需要注意的是采用適宜的方法去計算,即使不用彈性地基方法,我們也應該有可靠的經驗通過手算方法來處理,雖然這里不可避免會有假定,但只要假定滿足工程實際的需要,也是可行的。
5. 獨立基礎之間拉梁:不必按短柱設計,但要全高箍筋加密,因為同一層柱均為短柱,各柱之間的抗側剛度相差不大,地震力引起的內力在各柱的分配基本相同,再加上拉梁以上回填土對結構的有力作用。
6. 北京郊區,四層框架結構,柱距 7.7,7,,持力層第一層埋深 1m 以下,承載力 100,第二層就是 5m 一下,承載力 180;柱 nmax3000kn 左右;如果做在 100 的持力層上,需要做埋深 3m 才能控制到 4300x4300,1.5 深要 6000;做到 5m 深就能做到 4m 以內;地基不好,比較經濟合理的解決辦法可能是進行地基處理或打樁。
7. 較長向的彎矩比較大,不經濟;另一方面,會使得基礎底反力不均勻;建議可以與相鄰的基礎一起做成柱下聯合基礎或條形基礎。
8. 高層剪力墻下面可以做獨立基礎的,因為一般剪力墻的軸力都很大,如果按條形基礎來做,如果墻肢不是很長的話,帶翼緣的墻體按條基做出來,可能近似是一個矩形基礎,而短肢剪力墻下面的基礎形式就應該是獨立基礎的形式,通常這樣的基礎一般都會是偏心基礎,所以應當注意配筋不能過小。荷載中心與基礎中心重合 也就不存在彎矩。
【2nd條形基礎 】
1. 條形基礎的沉降,無論是墻下條形基礎還是柱下條形基礎,如果無其它限制條件,我們一般應按基地均勻受壓進行設計,如果滿足此條件,則條形基礎的沉降計算按《建筑地基基礎規范》(GB 50007-2001) 5.3.5 中的分層總和法進行,只不過在按附錄 K 查取‘平均附加應力系數’時,應按附表 K.0.1-1 中“條形 ”選項欄選取。建議條形基礎的沉降計算都采用 JCCAD 直接進行計算,計算很方便。
2. 單向受力就是抗剪切,如墻下條基,梁;有的獨立基礎長寬比成單向板,應該算抗剪;雙向受力就是抗沖切(兩個方向的剪切),如柱下獨立,樁承臺,柱下筏板。至于,工程中砌體或砼墻下的筏板,都是平板式(有梁也是暗梁,構造措施)。但就整體去看,建筑物主體內部,縱橫墻交錯,實際上筏板還是多向受力的。所以,應該算抗沖切。隔離體的看每個墻下又是單向受力,所以也要算抗剪;
3. 有地下室,可以用柱下條基;若持力層地基承載力相差很大,通過調節地基應力的方法來調節基礎不均勻沉降,即應用建筑樁基規范中的變剛度調平原理進行設計;同時,位于地基土質變化處的基礎結構需要適當加強;
4. 持力層承載力達到 1200KPa(中風化泥巖),18 層框剪結構,墻下條基和柱下獨基都屬 于淺基礎,持力層控制在相同土層,沉降差小,可以混用;全用條基太浪費了,但應注意基礎埋深的問題;全用條基的話,基礎長度達到 90 多米,如果不想設置后澆帶,可以考慮用膨脹加強帶,畢竟基礎設置后澆帶確實不方便施工;如果埋深可以做地下室,不如做一個,然后筏板基礎也不錯。
【3rd筏板基礎】
1. 子筏板,就是把局部房間的筏板標高,板厚用新建的方式修改下,挑出長度,要滿足構造;一般板上面加厚用柱墩,下面加厚用子筏板;相鄰房間筏板高差較大,在計算上部結構時,可以取二者的平均高度作為首層層高;在計算筏板基礎時,通過布置子筏板是可以把局部的標高降下去的;
2. 平板式筏板基礎,計算基礎時,地下室外墻應該去掉,應該在 JCCAD 里面交互輸入里外墻處輸入一個很深的地基梁來模擬外墻,輸入外墻的話柱下的軸力就會很小,柱下的筏板配筋就不準了,也影響邊柱的沖切計算;也可以把墻體作為荷載輸入;人工干預網格就是在原來的網格上加輔助網格。
3. 邊柱與角柱的抗沖切,剛性角有一個范圍的,(剛性角可用 h/d 表示(h 為基礎放寬部分 高度,d 為基礎挑出墻外寬度)剛性角的取值為:磚基礎 h/d 一般取 1.5—2.0,混凝土基礎取 1.0),錐體可以制成倒椎體的形式
4. 筏板分析模型加入是倒樓蓋法,其基本假設即是上部結構的剛度相比筏板明顯要大,底 板的變形以區格內的局部彎曲為主,柱可視為基礎梁板的支座,加大柱的截面可以盡量符合力學模型。
5. 柱墩:筏板基礎上上生框架柱,柱墩的尺寸可在 JCCAD 里試算,主要是滿足對筏板的沖切要求就可以了,注意柱墩剛性角要求。柱墩內的縱筋沒什么用處(因為原柱內鋼筋已經延伸下來了),主要用來固定箍筋,箍筋按柱內箍筋下來增大些就可以;如一個柱,配筋為:角筋 4 根 25,其余邊中部各 4 根 25,箍筋 10@100/200(6x6)。柱墩按矩形截面做,為SZD 450/400,28 根 16,12@100(8x8),抗沖切時靠混凝土,加鋼筋是防止開裂。柱墩:先輸入柱墩 再輸入筏板 然后布置板帶 用有限元計算;利用柱墩可以有效解決柱對筏板的沖切驗算,一般可以逐步加厚筏板,滿足沖切,然后取一個合理的筏板厚度值,不足的部分用柱墩滿足,程序能夠通過。無論是剛性柱墩還是柔性柱墩,程序均在執行【柱沖切板】菜單時完成柱對柱墩,柱墩對板的沖切驗算。
6. 彈性地基梁結構計算結果抗剪強度不夠:一般來說大都伴有扭矩,在彎剪扭聯合作用下,很容易出現抗剪強度不足。采用的措施一般是提高混凝土強度、增加大荷載部位的地梁數、不考慮梁的抗扭剛度、增大截面特別是梁寬、考慮上部結構剛度、對局部大荷載部位的地基處理從而調高局部基床反力系數。
7. 確定基底平面尺寸是采用全反力,并采用標準組合(正常使用極限狀態);確定基礎 高度時(即沖切計算)應采用凈反力,并采用基本組合(設計值)(承載能力極限狀態);基礎配筋計算時應采用凈反力,并采用基本組合(設計值);地基凈反力:基礎計算中,不考慮基礎及其上面土的重力(因為由這些重力產生的那部分地基反力將與重力相抵消),僅由基礎頂面的荷載產生的地基反力,稱為地基凈反力。對于基本組合(在承載力極限狀態時使用的),荷載效應組合的設計值應從下列組合值中取最不利值確定:1,由可變荷載效應控制的組合 2,由永久荷載效應控制的組合-----在按正常使用極限狀態設計中,當考慮荷載標準組合時,恒載和活荷載都用標準值;當考慮荷載頻遇組合和準永久組合時,恒載用標準值,活荷載用頻遇值和準永久值或只用準永久值。
8. 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, 變形往往起著決定性的控制作用. 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, 不適當地采用了樁基礎, 使基礎設計過于保守, 造價提高, 造成浪費.剛性筏板在試驗荷載下主要是整體沉降, 撓曲變形極小,.在筏板厚度相同的情況下, 隨著長×寬(以矩形為例) 的增加, 筏板的剛度隨之降低,(就像柱子越高 ,側移剛度越小一樣).因此設計中可選取“板式筏基+ 獨立柱基”相結合的基礎形式, 即中部(電梯井等剪力墻集中處) 用筏基, 四周柱基礎采用獨立基礎或聯合基礎. 使筏板的長×寬尺寸減小、剛度增大,這不僅降低沉降變形的撓曲程度, 提高筏板的抗沖切能力, 同時, 減低了板中鋼筋應力, 減少筏基的配筋量
9. 地層分布不均勻、上部結構荷載在筏板基礎上分布不均勻而引起筏板基礎各部分的差異沉降較大時, 可綜合考慮采用以下處理措施: (1) 將出露地質較差的土層挖出一部分, 換填低強度等級的素混凝土形成素混凝土厚墊塊, 以改變和調整地基的不均勻變形. 也可以采用“換填法”, 墊層采用碎石、卵石等材料, 經碾壓或振密處理, 提高基礎的承載能力; (2) 調整上部結構荷載或柱網間距, 減小基底壓力差; (3) 調整筏板基礎形狀和面積, 適當設置懸臂板, 均衡和降低基底壓力; (4) 加強底板的剛度和強度, 在大跨度柱間設置加強板帶或暗梁等.
10. 暗梁的作用:純剪力墻結構設不設暗梁并沒有明文規定,暗梁的作用主要是起到拉結 作用,增強結構整體性,提高抗震性能。而框架剪力墻特別是有邊框的剪力墻,軸力主要集中在端柱部分,由于偶爾偏心的因素,端柱之間需要比較大的拉結,所以才明文規定設置暗梁。但是純剪力墻結構,軸力在墻里面是均勻分布的,那么兩邊緣構件直接則無需大的拉結。這就是原理。所以除了屋面有暗梁之外,其它部位可以不設置暗梁。暗梁寬度 1.5 墻厚,高度 2.5 墻厚;樓板中暗梁:暗梁雖然配筋較多,且暗梁鋼筋彈性模型比混凝土大七八倍,但由其高度不大,對周圍板的剛度增大有限,對減小撓度作用也有效;暗梁周邊會形成高應力區,多配鋼筋是為了抵抗這些高應力;集中荷載周邊的一定范圍內可以視作一個板帶,這個板帶就形成了暗梁,該暗梁對結構只是起到了局部加強的作用,解決局部受壓,增強結構的整體性能和延性,板上的荷載仍然由板來承擔,不考慮暗梁作用。如暗梁配筋鼉較大,可以視為具有豎向撓度的板的鉸支端,也就有了構造暗梁和結構暗梁之分;板的短跨方向是傳力的最直接方向,板的短跨大,加強區域也應增大;暗梁寬度可取與柱寬度相同或柱寬加上柱寬度以外各 1.5 倍板厚;配筋可以上下筋一樣,比樓板原配筋提高一個強度等級;
11. 應盡量使上部結構的荷載合力重心與筏基形心相重合,但也要減小基礎端部基底反力過大而對基礎彎距的影響; 底板厚度由抗沖切和抗剪強度驗算確定. 柱網間距較大時可在柱間設置加強板帶(暗梁加配箍筋) 來提高抗沖切強度以減少板厚, 也可采用后張預應力鋼筋法來減少混凝土用量和造價. 決定板厚的關鍵因素是沖切,無肋梁筏板基礎的配筋可近似按無梁樓蓋設柱上板帶和跨中板帶(倒樓蓋法) 的計算方法進行, 精確計算可用有限元法;
12 浮托力的大小與地下室的體積和基坑內積水高度有關. 因此, 只要能在地下室施工過程中有序排水或限制水位, 在基礎底板底以下就不會產生浮托力. 當筏板基礎底板上的結構重量大于實際上浮力后, 整個基礎結構就能穩定. 因此在地下室和地面上相應有限幾層的結構完成后, 就可以克服地下水的上浮力, 對于一些地下室較大、較深而地面以上結構層數不多的建筑, 則應根據上述總體平衡的原則計算確定抗浮錨桿. 對于地下室面積較大而主體塔樓面積較小的建筑, 應驗算裙房部位的浮托力能否與結構自重相平衡, 否則也應設置抗浮錨桿
13.. 裙房基礎的設計由于裙房的單柱荷載與高層主樓相比要小的多, 因此無需采用厚筏基礎, 采用薄板配柱下獨立擴展基礎即可. 這里需要強調的是, 裙樓獨立柱基的沉降與主樓筏板基礎的沉降要相協調, 即控制沉降差在允許值范圍內. 應根據公式計算主樓沉降量 S , 再按各柱的荷載 N 值和 S 值反算出各獨立柱基礎的面積 A (尚 應驗選地基承載力).
14. 確定基底面積,驗算地基承載力。已經建模試算過的項目可以從總信息中查出恒荷載是標準值,注意設計參數中有一個活荷質量折減系數為 0.5,所以此處活載要乘 2,就是活荷載標準值,再加上底板及覆土自重,建筑物所需的地基承載力標準值便出來了。即深寬修正后的地基承載力。求得地基凈反力設計值后,根據地基規范 8.4.5 條按抗沖切、抗剪切要求放大 1.3 倍確定底板厚度,按塑性板計算配筋。如僅為地下室才有的混凝土墻時,應按深梁設計;如因墻體開洞不能做深梁時,則應加基礎梁。還要注意筏板基礎通長筋配筋率應是 0.15%。對于與基礎底板同厚的暗梁,如手算時,應按照箱筏規范 5.2.12-2 的規定進行設計,即正負彎矩值均取固端的支座彎矩。對于梁高高于底板厚度的大梁,均應按簡支計算。手算倒荷可以參照 satwe 的方法,即面荷載沿周長均攤
15. 《混凝土結構設計規范》GB50010 中規定,當梁的腹板高度 hw≥450mm 時,在梁的兩個側面應沿高度配置縱向構造鋼筋,每側縱向構造鋼筋的截面面積不應小于腹板截面面積bhw的 0.1%。此規定適用于常規的結構構件,對于截面面積很大的基礎梁是不適用的。基礎梁兩側構造鋼筋的直徑,可取 12~16mm,間距可取 200~300mm 左右,并沿梁腹板高度均勻配置。在基礎底板高度范圍內不需配置縱向構造鋼筋。
16 筏板厚度是中柱沖切控制,既然中柱都夠了,邊柱有墻的擴散,變成整個墻長度的剪切計算,一般剪切面不會小于沖切面,加上邊柱荷載小于中柱,所以一般情況邊柱沖切計算能夠過;
17. 《箱形和筏形基礎規范》JGJ6-99,第 5.1.2 條 對單幢建筑物,在均勻地基的條件下,箱形和筏形基礎的基底平面形心宜與結構豎向荷載重心重合。當不能重合時,在永久荷載與樓(屋)面活荷載長期效應組合下,偏心距 e 宜符合下式要求:e≤0.1W/A 《地基與基礎規范》GB50007-2002,第 8.4.2 條 筏形基礎的平面尺寸,應根據地基土的承載力、上部結構的布置及荷載分布等因素按本規范第五章有關規定確定。對單幢建筑物,在均勻地基的條件下,基底平面形心宜與結構豎向荷載重心重合。當不能重合時,在荷載效應準永久組合下,偏心距 e 宜符合下式要求:e≤0.1W/AJCCAD 菜單-->重心校核:①選荷載組:按照規范要求,只考慮永久荷載和樓(屋)面活荷載,因此,選擇 PM 荷載的永久效應組合(1.0 恒+0.5 活)(注:satwe 荷載的永久組合考慮了除樓屋面活荷載之外的如風荷載等水平力產生的剪力,因此不適合做重心校核用。) ②筏板重心:在圖形的下方,程序給出了偏心距的判斷:改組荷載下的偏心距比值(即e/(0.1W/A),此值不宜大于 1.0)
18. 梁元法與板元法計算區別:⑴梁元法計算梁式筏板根基時,地基梁的計算是依照帶翼緣的 T 形梁計算的,梁翼緣闊度肯定的準繩是按各房間面積除以周長,將其加到梁一側,另一側再由這邊相應的房間確定,最初兩側寬度疊加失掉梁的總翼緣寬度。⑵板元法計算梁式筏板根底時,地基梁的計算僅遵照矩形梁計算,沒有按照 T 形梁計算。⑶梁元法計算筏板時,板僅僅是按四邊嵌固的樓蓋方法計算它的內力和配筋,不考慮板與梁整體曲折的作用。⑷板元法計算筏板時,采用有限元的圓法對樓板進行內力計算,可以考慮板與梁整體彎直作用的影響。
19. 抗滲等級(P,以前是用字母 S 表示,意義相同)表示混凝土的抗滲性能等級??節B等級是以 28d 齡期的標準試件,按標準試驗方法進行試驗時所能承受的最大水壓力來確定。GB 50164《混凝土質量控制標準》根據混凝土試件在抗滲試驗時所能承受的最大水壓力,混凝土的抗滲等級劃分為 P4、P6、P8、P10、P12 等五個等級,相應表示能抵抗 0.4、0.6、0.8、1.0 及 1.2MPa 的靜水壓力而不滲水,換而言之就是混凝土抗滲試驗時一組 6 個試件中 4 個試件未出現滲水時不同的最大水壓力。抗滲等級≥P6 的混凝土為抗滲混凝土。防水混凝土設計抗滲等級:工程埋置深度(m),設計抗滲等級,<10 P6,10~20 P8, 20~30 P10 ,30~40 P12;兆帕是 MPa ;1 兆帕 = 10^6 N/m^2
20. 沉降出現 0,主要原因是基礎埋置太深,基底附加應力為 0,甚至會出現負值。
21. 地下室外墻下筏板加厚范圍:
L2 的取值應該根據底板彎矩的反彎點(截面筏板基礎),普通地下室外墻一般也就400mm---600mm 的樣子,但是在那種采光井處有很高的懸臂墻(7、8 米),墻底彎矩很大,可能就要取個 800~1200mm;
22. 附加壓力:一般的天然土層,在自重應力的長期作用下,變形早已完成,(此時是不存在附加壓力,附加應力的,土體不在變形),只有在新增加于地基上的壓力(即附加應力),才能引起地基產生附加應力和變形;因此建筑物建造后地基受到的總壓力扣除基地標高處(基礎埋深范圍內)原有的土中自重應力后,才是基底平面處新增加于地基的附加壓力。附加應力:附加應力是有建筑物荷載在地基內力引起的應力,通過土粒之間的傳遞,向水平與深度方向擴散,附加壓力逐漸減??;附加應力是指荷載在地基內引起的應力增量。
23. 高層變形驗算應由整體傾斜值控制;必要時尚應控制平均沉降量。這兩方面滿足了,在規范層面上說就沒問題了,沉降極限值規范上說是 200mm;沉降一般情況下在主體封頂時已經完成,剩余的沉降一般占不到總沉降量的一半,想減少沉降樓主的工程就是打樁,做地基處理。
24. 平板式筏板基礎,采用樁筏有限元計算,比如一字墻端部,轉角墻轉角處由于應力集中配筋相當大,實際操作時可以與周圍單元取平均;
25. 筏板基礎鋼筋間距:《高規》:筏形鋼筋直徑不宜小于 d12mm,間距不應小于 150mm, 宜為 200~300mm?!侗本?:筏板鋼筋直徑不宜小于 d12mm, 間距不宜小于 150mm, 宜取 200~300mm;《上?!罚河辛旱装邃摻钪睆讲坏眯∮?d10, 間距不應小于 100mm,間距不大于 200mm。無梁筏板鋼筋直徑不宜小于 d12, 間距不宜小于 150mm,宜取 200~300mm 理論上細而密板中鋼筋對板裂縫是有利;鋼筋密了不宜施工,施工不好不易滿足設計要求;可以底板中是小于等于 18 的鋼筋最小間距 100;大于 18 鋼筋的最小間距 150,是和砼中粗骨料有關的。
26. 基礎梁板彈性地基梁法計算時,有板則可以不考慮抗扭;關于荷載,檢驗筏板重心和形心選準永久組合,驗算承載力時,選擇標準組合。滿足 PK≤fa,且 Pkmax≤1.2fa;
27. 基本參數中自動計算覆土:只對獨立基礎和條形基礎起作用,筏板計算中,需要在在筏板荷載里輸入荷載。
28. 一工程(18 層純剪結構,有一層地下室)地質很好(地表層為全風化凝灰巖,承載力特征值 600KPA),剪力墻下基礎,建議條基+防水板,防水板 250 厚,若不存在抗浮問題,防水板構造配筋即可;如果基礎太長,又不想設后澆帶的話,可以考慮用膨脹加強帶,畢竟基礎設置后澆帶確實不方便施工。
29. 一般擋土墻用主動土壓力計算,地下室用靜止土壓力計算,靜止土壓力大于主動土壓力。