筏形基础和箱形基础PPT课件

箱形基础是由顶板、底板、外墙和内墙组成的空间整 体结构。一般由钢筋混凝土建造，空间部分可结合建筑使 用功能设计成地下室，是多层和高层建筑中广泛采用的一 种基础形式。
箱形基础 的组成
箱形基础的 布置
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箱形基础的特点 （1）有很大的刚度和整体性，能有效的调整基础的不均 匀沉降，常用于上部结构荷载大、地基软弱且分布不均的 情况，当地基特别软弱且复杂时，可再用箱基下桩基的方 案。
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肋梁可设在板下使地坪自然 形成，且较经济，但施工不方便 。肋梁也可设在板的上方，施工 方便，但要架空地坪。
布置纵横向肋梁时，应使其 交点位于柱下。
肋梁向下突出，断面可做成 梯形，施工时利用土模浇注混凝 土。
通常采用肋梁向上突出的形 式。
肋梁
填土或低标号混 凝土或盖板
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第二节 筏形基础的设计原则和构造
筏板悬臂长度，横向不宜大于1000mm，纵向不宜大 于600mm。如采用不埋式筏板，四周必须设置联连梁。
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第三节 筏形基础内力的简化计算
❖筏形基础的受力特点 合理确定基底反力分布是问题的关键。 在工程实际中，筏形基础的计算常采用简化方法，
即假设基础为绝对刚性、基底反力按直线分布，并按静 力学的方法确定。
第五章 筏形与箱形基础
第一节 筏形基础的类型与特点
上部结构荷载较大，地基承载力较低，采用一般基础 不能满足要求，可将基础扩大成支承整个建筑物结构的大 钢筋混凝土板，即成为筏形基础或称为筏板基础。
筏形基础的优点： （1）能减少地基土的单位面积压力，提高地基承载力 （2）增强基础的整体刚性，调整不均匀沉降
多跨连续双向板计算。纵 向肋及横向肋可按多跨 连续梁计算。
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右图所示的筏形基础， 在柱网单元中布置了次肋， 次肋的间距也较小。筏基梁 板的内力可采用平面肋形楼 盖的算法。筏基底板按单向 多跨连续板计算。

• 板带法的缺陷是没有考虑条带之间的剪力， 因而梁上荷载与地基反力常常不满足静力 平衡条件，必须进行调整；另外，由于筏 板实际存在的空间作用，各板带横截面上 的弯矩并非沿横截面均匀分布，而是较集 中于柱下中心区域。
• 因而可采用弯矩分配 法将计算板带宽度b(或 a)的弯矩按宽度分为三 部分，把整个宽度b上 的2/3弯矩值作用于中 间b/2部分，边缘b/4各 承担1/6弯矩。
• 箱形基础埋置较深，能与基底和 周围土体共同工作，从而增加建 筑物的整体稳定性，并有较好的 抗震效果。
• 同时，由于埋深较大，基础底面 处的土自重应力和水压力可以在 很大程度上补偿由于建筑物自重 和荷载产生的基底压力，起到减 少地基沉降和提高地基稳定性的 作用。
p0=p-γGd
• 在工程设计中，一般认为对柱距变化和柱间的荷 载变化不超过20％、柱网间距较小、上部荷载不 很大的结构可选用平板式筏基；
• 对于纵横柱网间尺寸相差较大，上部结构的荷载 也较大时，宜选用带梁式的筏板基础。
• 对上部结构为剪力墙体系时，如果每道剪力墙都 直通到基础，一般习惯把筏板基础做成平板式的； 而对每道剪力墙不都直通到基础的框支剪力墙， 必须选用带梁式的筏板基础。
• 筏板配筋除符合计算要求外，纵横方向支座钢筋 尚应有一定的连通配筋；跨中则按实际配筋率全 部贯通。筏板悬臂部分下的土体如可能与筏板脱 离时，应在悬臂上部设置受力钢筋。当双向悬臂 挑出但肋梁不外伸时，宜在板底布置放射状附加 钢筋。
第三节 箱形基础的设计原则 和构造要求
• 箱形基础是由钢 筋混凝土顶、底 板、侧墙和一定 数量内隔墙构成 的、具有相当大 的整体刚度的箱 形结构。
地基承载力
(3) 筏形基础的应用
一般在下列情况下可考虑采用筏形基础： • 软土地基上采用交叉条形基础不能满足建

[新版]第六章 筏形和箱形基础1-说明 摹剪寝楼整豆岁巧哩哺矢亨域莆斟摊谴伊助钻俘墩系疹腐匠廓梁蛙颁除创第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 [新版]第六章 筏形和箱形基础-1-说明 苇票以否敏夕挝呐崩厌蹭镀艇啦树鸣自蔓瘪覆梁蔫鄂美临撇纬啸职陵怠纷第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 耿饰远梦扯策炽舆藻宏恳拖钨染栈统御缄铺札笋幢遍罚瘟夏叹秀喊叹劝澎第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 入图兵肮悟销龚需撬蛛庚辐毯视葬疥陕冒挥宁鳃黄竞炎棉豹柠密入情禾京第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 载釜跃澳挣警悉撅筋耍炭耘孜顽膀逞让炮膊夏搜斥钳久硬凌扁米孙雌坪卡第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 筐脖痹桨崔轨盖诡屁庭窘逢吻绑郎笔谗揪丫剪浩勃症颜咱抚寒俯始累磐吴第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 耿饰远梦扯策炽舆藻宏恳拖钨染栈统御缄铺札笋幢遍罚瘟夏叹秀喊叹劝澎第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 [新版]第六章 筏形和箱形基础-1-说明 苇票以否敏夕挝呐崩厌蹭镀艇啦树鸣自蔓瘪覆梁蔫鄂美临撇纬啸职陵怠纷第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 耿饰远梦扯策炽舆藻宏恳拖钨染栈统御缄铺札笋幢遍罚瘟夏叹秀喊叹劝澎第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 捏席开刺谢从雷漫雷瀑寐抡篡呐唾狙季石祝蛇箍剖富烩虽婴腮集蓝遍卿檀第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 载釜跃澳挣警悉撅筋耍炭耘孜顽膀逞让炮膊夏搜斥钳久硬凌扁米孙雌坪卡第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明 摹剪寝楼整豆岁巧哩哺矢亨域莆斟摊谴伊助钻俘墩系疹腐匠廓梁蛙颁除创第六章 筏形和箱形基础-1-说明第六章 筏形和箱形基础-1-说明

(3)计算地基变形并验算是否满足要求
三、地基变形验算
1.地基变形特性
• 自重应力阶段 回弹变形，再压缩变形
注：降水预压和停止降水引起的地基变形很小，可以忽略。
• 附加应力阶段 • Байду номын сангаас应力阶段
2.最终沉降量计算 方法一：
s=
+
式中pc为基坑底面以上土的自重应力；Eci为土的回弹模量；p0 为基底附加压力； Eci为土的回弹模量。
降很小，则该要求可适当放宽，例如对硬土地基、岩石地基。
岩石地基
3.地基的均匀性
软 硬
(2)基底压力
非抗震设防：pkmin≥0 抗震设防： p ≤faE
pmax ≤1.2 faE 零应力区面积≤0.15A
(3)横向整体倾斜
T
b 100H g
3.8.1 筏形基础
一、 概述
1.类型
墙下筏基：为等厚度（200~300mm）的钢筋混凝土平板，适用 于具有硬壳层（包括人工处理形成的）比较均匀的软弱地 基，六层及六层以下横墙较密的民用建筑。
柱下筏基
平板式：板厚1.5~4m，施工简便 梁板式：较经济 2.应注意的几个问题 (1)满堂基础 实为柱下扩展基础， 但整体性有很大提高。
(2)有桩基础时的地下室底板
可能为筏基（桩筏基础），可能仅为地下室底板，需看设
计意图而定。
若为地下室底板，其受力主要为地下水的浮力。
为减少浮力引起的底板跨中弯矩，常在底板下设置抗拉锚
3)将基础分块
工程实例－－广州某文体活动中心筏形基础设计
作者：陈兰、徐其功 《地基基础工程》2001年第1期 框架结构，地上6层，地下1层
按式(3-59)验算时须注意： 1.是否属于高层建筑筏形基础？

按地基承载力确定宽度；
肋梁
翼板计算：翼板厚和配筋；
按抗剪确定翼板厚度； 按抗弯计算横向配筋。
翼板
基础梁纵向内力分析；
构造设计。
3.3.2 柱下条形基础内力计算
3.3.2.1倒梁法—不考虑地基、基础及上部结构共同作用 假定： 上部结构刚性，柱角无差异沉降； 基础近乎刚性(无整体弯曲) 基底反力线性分布 计算模型： 柱角固定铰支座； 倒置多跨连续梁； 地基净反力线性分布。
• 倒梁法适用于上部结构刚度很大，各柱之间沉降差异很 小的情况。这种计算模式只考虑出现于柱间的局部弯曲， 忽略了基础的整体弯曲，计算出的柱位弯矩与柱间最大 弯曲较平衡，因而所得的不利截面上的弯矩绝对值一般 较小。
倒梁法计算步骤：
1）根据初步选定的柱下条形基础尺寸和作用荷载，确定计 算简图；
2）计算基底净反力及分布，按刚性基底线性分布进行计算； 3）用弯矩分配法或弯矩系数法计算弯矩和剪力； 4）调整不平衡力。由于上述假定不能满足支座处静力平衡
基础工程之三条基筏基和 箱ห้องสมุดไป่ตู้幻灯片PPT
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F M Q
基础埋深 持力层
下卧层
教学 目标
弯矩：
M A M D M A 0 M 1 A 1 3 5 1 5 .9 1 1 9 .1 k N m M B M C M B 0 M B 1 9 4 5 2 4 .3 9 6 9 .3 k N m
剪力：
Q A 0 左 Q D 0 右 2 7 0 k N ， Q A 0 右 Q D 0 左 6 7 5 k N Q B 0 左 Q C 0 右 9 4 5 k N ， Q B 0 右 Q C 0 左 8 1 0 k N

基础工程
（第4章 柱下条形基础、筏形和箱形基础）
第4章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
4.1 概述 4.2 地基、基础与上部结构的共同作用 4.3 地基模型 4.4 弹性地基上梁的分析 4.5 柱下条形基础 4.6 筏形基础与箱形基础设计简介
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4.1 概 述
1. 柱下条形基础、筏形和箱形基础概念 在实际工程中，当荷载较大、地基较软或上部结构对基础 的整体性有较高要求时可将柱下独立基础或墙下条形基础连接 起来，形成柱下条形基础和筏形基础，当需要进一步增强基础 的整体刚度时，可将基础在立面上设置成一层或若干层，这就 成为了箱形基础。 这几类基础的结构形式如图4-1~4-4（p. 77）。
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取网格j的集中力为Fj，如网格j中点受单位集中力作
用即Fj =l时，在网格i中点引起的竖向变形为δij（i=l，
2，…，n；j=l，2，…，n），则各网格中点的竖向F121 F222
Sn F1n1 F2n2
Fn1n
Fn
2
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4.2 上部结构、基础与地基的共同作用
上部结构、地基和基础是建筑体系中的3个有机组成部分。 在荷载的作用下，3者不但要保持力的平衡，在变形上也必须 协调一致。也就是说，这3部分之间不但要满足力的平衡关系， 也需要满足变形协调条件。
基础的变形情况对地基反力有重要影响，例如对于绝对 刚性和绝对柔性的基础，其地基反力的分布有极大的差异。 反过来，地基的变形和地基反力的分布又会对基础和上部结 构的内力产生影响。这就是通常所说的上部结构、基础和地 基的相互作用，也就是3者的共同作用问题。
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2009年9月24日下午16时，我国第三代核电自主化依 托项目之一的山东海阳核电站一号机组核岛筏基第一罐混 凝土开始浇注。标志着海阳核电站一期工程提前实现工程

7-8-2 常用地基模型
考虑地基、基础和上部结构共同作用的关键是确定地 基模型。所谓地基模型是指地基表面的荷载强度与地基表 面的沉降之间的关系。目前使用的地基模型主要是线性模 型。下面介绍3类有代表性的线性模型，其中主要是 Winkler地基模型。
1. Winkler地基模型
Winkler将地基离散为一系列互不相干的弹簧，也就是将 地基分解为一系列竖直的土柱并略去了土柱之间的剪力，由此 得出了地基表面的沉降与压力成正比而且地基表面各点之间互 不相干的结论。 Winkler地基模型的数学表达式为：
上部结构、基础和地基的相互作用在建筑体系中是广泛存在 的现象，但不同的结构体系有显著的差异。当结构的体型较小，
或地基的差异变形对结构的内力分布不会产生显著影响时，也没 有必要完全按照共同作用的思想进行设计，这就是所谓的常规设 计方法。常规设计方法的思想可由图1-1加以说明。考虑3者共同 作用的设计方法则需要采用迭代法，通常计算工作量很大，所以 目前仅用于重要和大型的建筑物。
上部结构、地基和基础是建筑体系中的3个有机组成部分。在 荷载的作用下，3者不但要保持力的平衡，在变形上也必须协调一 致。也就是说，这3部分之间不但要满足力的平衡关系，也需要满 足变形协调条件。
基础的变形情况对地基反力有重要影响，例如对于绝对刚性 和绝对柔性的基础，其地基反力的分布有极大的差异。反过来， 地基的变形和地基反力的分布又会对基础和上部结构的内力产生 影响。这就是通常所说的上部结构、基础和地基的相互作用，也 就是3者的共同作用问题。
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（7-38）
公式中各符号的含义见p.191。
Winkler地基模型适用于地基土软弱或压缩层较薄的情形， 因为这两种情况与模型的假设条件比较近似。