高层梁筏基础的设计及注意事项.doc

1、高层梁筏基础的设计及注意事项摘要随着城市建设发展进程速度的不断加快，高层建筑的建设速度也在不断的加快，在高层建筑设计的过程中要考虑地基的承受力，高层梁筏基础能为高层建筑提供更大的承载力。 关键词高层梁筏；基础设计；注意事项 中图分类号：S611 文献标识码： A 一、前言 在高层建筑设计的过程中，高层建筑的基础是十分关键的内容。坚实的基础决定着高层建筑的高度和质量，因此，基础要能够承载整个高层建筑。随着高层建筑的高度不断增加，地基需要承载的水平力和剪切力也在不断的增加，这就需要对地基进行梁筏基础进行优化和设计，本文主要就高层梁筏基础的设计及注意事项进行阐述。 二、梁筏基础设计的意义 梁筏基础设

2、计首先是要进行梁型的选择，然后在满足相关规范的要求下进行梁筏基础细部的设计，包括确定梁基尺寸、梁的平面布置、筏板的设计与计算、承载力及沉降变形计算分析等。在实际的设计中，还存在一系列的问题有待于解决。对于梁型的选择，各种梁型都有其适用范围，设计人员在选择梁型时往往与现场实际情况脱节，没有全面的考虑施工现场各方面的影响因素，或者是没有掌握好梁基础设计的关键技术，所选梁型不适用而导致工程事故的发生，比如武汉某小区发生群梁失稳而不得不爆破拆除的工程事故就是因为梁型选择不理想而导致的结果。或者是所选梁型增加了现场施工的难度，延长工期，造成了造价的增加。 对于梁筏基础细部的设计情况，由于目前对梁筏基础与

3、土体之间的相互作用理解上还存在一定的差异，没有具体统一的确切标准可参考，梁筏基础理论和实践尚存在一定的混乱，随着建筑高度不断地上升，梁筏基础的造价也随着不断的增加，在实际工程设计中，很多设计人员往往对造价重视程度不够，缺乏对工程造价控制的主动性，而更多的是关心结构的可靠性，不重视设计方案的优化与比选，设计思想有时过于保守，设计的不是太合理，导致成本的上升，造成一定的浪费现象。比如进行筏板设计时，筏板厚度的设计由于其相关理论还不是很成熟，设计人员一般是根据自身经验来确定，由于经验的差距，类似工程设计出来的厚度可能会相差很大。 三、筏板基础的结构设计要点 梁板式筏基由地基梁和基础筏板组成,地基梁的

4、布置与上部结构的柱网设置有关,地基梁一般仅沿柱网布置,底板为连续双向板,也可在柱网间增设次梁,把底板划分为较小的矩形板块。筏板基础的主要结构形式有平板式筏基和梁板式筏基，包括等厚度或变厚度底板和纵横向肋梁。一般情况下宜将基础肋梁置于底板上面，如果地基不均匀或有使用要求时，可将肋梁置于板下。框架柱位于肋梁交点处，在具体筏基设计时应着重考虑如下问题： 1、应尽量使上部结构的荷载合力重心与筏基形心相重合，从而确定底板的形状和尺寸。当需要将底板设计成悬挑板时，要综合考虑上述多方面因素以减小基础端部基底反力过大而对基础弯距的影响； 2、底板厚度由抗冲切和抗剪强度验算确定。柱网间距较大时可在柱间设置加强板

5、带(暗梁加配箍筋)来提高抗冲切强度以减少板厚，决定板厚的关键因素是冲切，应对筏基进行详细的冲切验算； 3、无肋梁筏板基础的配筋可近似按无梁楼盖设柱上板带和跨中板带(倒楼盖法)的计算方法进行，精确计算可用有限元法。对梁式筏基，当肋梁高度比板厚大得较多时，可分别计算底板和肋梁的配筋，即底板以肋梁为固定支座按双向板计算跨中和支座弯矩，并适当调整板跨中和支座的配筋； 4、构造配筋要求：筏板受力筋应满足规范中 0.15%的配筋率要求，悬挑板角处应设置放射状附加钢筋等。设计人员往往配置受力钢筋有余,构造钢筋却配置不足。 对于有限元计算筏板，现在有许多程序可以进行设计，以国内广泛应用的 PKPM 的 JCC

6、AD 为例简单介绍。如果用户要采用地基梁元法计算，务必要在需要的轴线上及板边界的网格线上布置肋梁，墙下筏板要将墙作为等宽度折算梁输入，柱下平板要在柱网轴线适当的位置上布置板带，否则将不能形成弹性地基梁的数据，或有些边界梁将缺乏边界板挑出长度信息，从边界梁到挑出板的边界这一段的配筋将无法用程序设计。对于板元法则无此要求，但采用板元法计算，还要进行交互配筋设计和绘制板筋施工图时，则应设置梁或板带。 四、地基梁设计要点及注意事项 地下室底层柱，剪力墙与梁板式筏基的基础梁连接的构造应符合下列要求： 1 .柱、墙的边缘至基础梁边缘的距离不应小于 50mm： 2. 当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时，交

7、叉基础梁连接处应设置八字角，柱角与八字角之间的净距不宜小于 50mm： 3. 单向基础梁与柱的连接，如下图所示 4 .基础梁与剪力墙的连接，如下图所示： 在基础梁的现有计算方法中，较有代表性的是以下两种： （1）对墙下基础梁，可视承台梁以上墙体为半无限平面弹性地基，基础梁与墙体（半无限弹性体）共同变形，视基础梁为桩顶荷载作用下的倒置弹性地基梁，按弹性理论求解基础梁的反力，经简化后作为作用在基础梁上的荷载，然后按普通连续梁计算内力。 （2）对柱下条形基础梁，可视为弹性地基梁计算，即将桩顶反力作为集中力作用在梁上，柱为梁的支座，按普通连续梁分析其内力，桩顶反力按弹性地基架计算确定。对于以上两种不同

8、情况的基础梁，在计算过程中，均曾视其为弹性地基梁，所不同者，墙下基础梁视为倒置弹性地基梁，而柱下基础梁则视为弹性地基梁。 梁筏基础的优化就是要在满足承载力、沉降等要求的前提下,调整群梁及基础底板各设计参数, 是如何计算桁架式梁筏基础的内力，如果按传统算法，基础均假定为上部结构的固定端，不考虑基础变形对上部结构的影响，当基础变形不大时，这种假定是可行的，但如果工程因梁筏挑出太多，若忽略梁筏挑出部分的变形，把它当做斜撑的固定端，那么斜撑里的内力很小，与斜撑里的真实内力相差甚远，所以不考虑梁筏的变形是不行的。使梁筏基础达到最佳的经济效益。梁板式筏基具有结构刚度大,混凝土用量少,同时存在筏基高度大、受

9、地基梁板布置的影响,基础刚度变化不均匀,受力呈现明显的“跳跃”式。 图 1 基础梁支柱构造 图 2 基础梁垫层大样图 五、施工中应注意的事项。 1、严格按规范要求制作、绑扎钢筋，保证钢筋保护层的厚度； 2、模板安装严格按标高线确定、支设，加固牢固，在混凝土强度能保证其表面及棱角不受损坏时，方可拆除模板； 3、因筏板基础较厚，需考虑采取降低水泥水化热和浇筑入模温度的措施，以避免出现过大温度收缩应力，防止基础底板出现裂缝； 4、混凝土浇筑前，应先清除地基或垫层上淤泥和垃圾，基坑内不得积水； 5、在浇筑过程中，严格控制混凝土的均匀性和密实性。如发现拌和物的均匀性和稠度发生变化应及时处理，浇筑混凝土时

10、，施工人员严禁踩踏模板、钢筋； 6、混凝土的振捣用插入式振捣棒振捣，捅入间距一般为 400mm 左右，振捣时间一般为 l530s，快捅慢拔，以不冒气泡、不返浆为止；严禁振钢筋、模板，严禁漏振、过振，设专人监视并记录。专人看模板、钢筋，发现问题时，及时处理； 7、混凝土浇筑完毕，应适时及时收面，以防产生收缩裂缝或收不平，及时养护。 六、结束语 在高层梁筏基础进行设计的过程中，我们首先可以建立模型对各种工艺参数进行优化，确定合适的工艺参数，保证高层建筑的基础的整体质量。 参考文献 1徐晨宇.某滨海住宅小区多栋建筑桩基础优化设计J.山西建筑，2012 2阳吉宝.高层建筑桩筏和桩箱基础的优化设计J.工程勘察,2012 3张敏，建筑桩筏与梁筏的设计与应用J城市建筑，2013 4王艳梅，浅析高层建筑梁筏的设计施工注意要点J城市建筑，2012