高层建筑中筏板基础设计的运用研究

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1、高层建筑中筏板基础设计的运用研究　　摘要：城市化进程在不断的加快，高层建筑也越来越多。对于高层建筑来说，其基础的选型一定要恰当合理，当上部结构荷载相对较大而地基承载力相对较低时，选择条形基础仍达不到要求时，可以将基础底面扩大成为支撑整体建筑物的钢筋混凝土板，这便是筏板基础。筏板基础可提高基础的承载力，提高基础的刚性，避免地基的不均匀沉降，因此，其在多高层建筑中的应用越来越广泛。本文围绕高层建筑中筏板基础设计的相关问题进行较为详细的阐述，以期可对实际工程产生一定的借鉴作用。关键词：高层建筑；筏板基

2、础；设计；运用　　引言　　高层建筑中的基础设计对于建筑结构设计来说至关重要。因为高层建筑的垂直与水平荷载相对较大，随着建筑物高度的不断增加，水平荷载形成的弯矩与剪力迅速的增大，其产生的倾覆力矩成倍的增长，甚至控制整个设计过程。因此，高层建筑的基础受力也变得更为复杂，对于基础强度、刚度以及稳定性的要求就更加的严格。本文对高层建筑中筏板基础的设计与运用进行了简单的探讨，希望通过阐述，可以对同行间的交流提供一定的借鉴意义。　　　　1高层建筑基础设计与选型　　　　高层建筑基础设计与选型的任务　　基础设计

3、的主要任务是按照上部结构形式、工程地质条件、施工的条件及其他有关的情况，综合考虑之后来确定基础方案与形式。高层建筑基础的选型对于工程造价、施工难度以及工期的影响都是巨大的。　　因此，对于高层建筑的基础选型，其选用桩基或者是筏基并不是绝对的，安全可靠以及经济合理方是基础选型的原则。所以，须因地制宜，综合考虑场地岩土性质以及上部结构的特点，根据综合技术经济对比来确定。　　高层建筑选择筏板基础的条件　　高层建筑的基础要直接建造于坚硬的岩石上，通常包括十字交叉的条形基础、筏板基础以及箱形基础等。若地基很

4、较软，承载能力较低，而上部结构的荷载又较大，还不可提供足够的底面积时，此时可选择钢筋混凝土筏板基础，其主要包括平板式以及梁板式两种形式。　　　　2筏板基础设计的选择依据及注意事项　　筏板基础的选择依据　　当建筑物上部荷载较大而地基承载能力又比较弱时，用简单的独立基础或条形基础已不能适应地基变形的需要，这时常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的板式基础称筏形基础。一般地基承载力较高，地下水浮力较大，基岩埋深较浅时或者基岩较浅导致桩长不足时，要采用筏板基础。基础选

5、型不仅须满足现行规范所允许的沉降量以及沉降差的限制，整体结构还须符合规范对于强度、刚度以及延性的要求，这里最主要的规则是选型必须要安全可靠且经济合理。筏板基础同样适宜应用于地基较软弱，承载力较低的情况。对于普通的高层建筑，一般要设置地下车库、人防工程、库房以及水池等，接下来，结合建筑场地的岩土工程特征减小基础的选型，研究筏板基础是否具有可能。　　筏板基础的优点　　筏板基础作为典型浅基础的形式，主要用来承担上部建筑物的荷载。但是因为高层建筑的荷载通常情况下都相对较大，不少工程在设计施工的过程中一般

6、都很少使用筏板基础，而改用桩筏基础或者是桩基础等基础的形式。但是在部分情况下，经过细致的研究，选择筏板基础来代替桩筏基础或者是桩基础，将会具备如下的优点：①筏板基础通常情况下具有较大的整体刚度，可以在一定程度上对地基的不均匀沉降进行调节。②残积层较厚时，桩基础投资相对较大，而且施工时间也很长。③桩基础在施工过程中对于周围环境的影响相对较大。④桩基础通常情况下是需要检测的，检测不合格还须进行必要的加固。⑤筏板基础的安全系数通常是大于4的，而桩基础的安全系数通常是2。⑥筏板可以应用到地下室结构中。⑦

7、筏板基础的惯性矩通常是较大的，在风荷载等横向荷载的作用下，地基应力的增量相对较小。⑧筏板基础的固定点位于基础板位置，而桩基础的固定点位于承台下方，所以，地震引起的水平力对于筏板基础的影响相对较小。⑨桩基础在地震过程中会产生相互激扰，导致不同步问题的产生，容易形成相互影响而造成破坏。⑩筏板基础的抗震刚度相比桩基础要大。　　筏板基础设计的注意事项　　①须尽可能使上部结构的荷载和筏型基础的形心相互重合，进而确定底板的形状与尺寸，当需要将底板设计成为悬挑板时，须综合对以上各因素进行考虑，从而降低基础端部

8、地基反力过大而对基础弯矩产生的影响。②底板厚度是由抗冲切与抗剪强度的验算确定。提高抗冲切强度的方式是加厚底板，一般做法为加厚柱下或者墙下局部位置的底板厚度以增强抗冲切能力，跨中位置的板厚或者配筋主要根据筏板抗弯计算确定，也可以选择后张预应力钢筋的方法来降低混凝土的用量与造价。决定板厚的主要因素是冲切，须对筏板基础进行较为详细的冲切验算。③无肋梁筏板基础的配筋可以按照无梁楼盖设置柱上板带与跨中板带的方法进行计算，精确计算可选择有限元法；对于肋梁式筏基，若肋梁高度与板厚相差较多，可以分别对底板与肋梁