主体结构-地基-基础相互作用
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【专业知识】主体结构的定义【学员问题】主体结构的定义?【解答】主体结构是基于地基基础之上,接受、承担和传递建设工程所有上部荷载,维持上部结构整体性、稳定性和安全性的有机联系的系统体系,它和地基基础一起共同构成的建设工程完整的结构系统,是建设工程安全使用的基础,是建设工程结构安全、稳定、可靠的载体和重要组成部分。
它的基本功能包括三部分:一是主体结构本身形成一个有机联系的系统整体,有效地协调工作,承受主体结构部件本身相互传递的荷载,发挥主体框架支撑功能;二是附着于其体系表面的所有维护结构、装饰面层、相关设备重量及其施工和使用期间的活荷载、以及在设计规范限定范围内的相关风载、尘载、雪载、地震荷载等自然力通过主体结构体系有效地承担,使建设工程能正常发挥各部分的使用功能;三是与地基基础可靠地联系,将其自身荷载和承受荷载系统地、有效地、稳定地传递给地基基础结构体系,并能与地基基础结构形成协调工作的整体结构体系,和谐地工作以共同维护建设工程整体安全和使用安全。
建筑工程主体结构,可以这样说:第一:在砖混结构中,主体结构是基础\梁\圈梁\柱\构造柱\墙\楼梯\板\屋面板叫主体结构,我们施工时一般叫主体封顶。
第二:在框架结构\剪力墙结构\框剪结构或框支结构工程中,主体结构是基础\梁\板\柱\砼墙\楼梯工程,对于后砌的填充墙,也叫主体部分,但不是一般说的主体封顶了。
主体结构是也是建筑的主要承重及传力体:包括梁,柱,剪力墙及楼面板。
屋面梁及屋面板。
基础、梁、柱、板、承重墙、楼梯间、屋面、墙体都属于主体工程。
主体是建筑的骨骼。
室内上下水、电、煤气、暖通、通讯、闭路、宽带等各种管道、线路安装工程、楼地面工程、墙体抹灰喷涂贴砖、门窗安装、防水工程、屋面瓦铺设、立面及屋面造型安装等等都不属于主体结构工程,它属于一次装修也即基本装修。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
工程管理概论简述地基与基础的关系说到工程管理,大家首先想到的应该是建造过程。
事实上,建设工程与其他事物一样都是有结构的,都是需要通过一定的过程才能实现的。
也正因为如此,这个过程必然是不能少的。
在工程管理中,建设工程与其他事物之间有着许多不同之处,就像两座山一样。
地基与基础也不例外。
地基决定了基础;而基础决定了地基。
地基是建筑物及其附属设施的基础所在。
一、地基与基础的定义地基的基本性质是承载力,基础的基本性质是稳定性,所以也就要求地基具有一定的承载力。
地基承载力大小和作用是通过一定的方法和技术手段来实现的;而且不同于基础,任何建筑物均是有基础的。
而基础是由各种土体组成的。
土体可以是地基或其他土体,也可以是基础部分或全部土体。
它一般具有承载力、稳定性和承载力三个方面,这三者是相互联系、相互影响的。
其中稳定性指地基对建筑物本身和建筑物、构筑物和其他设施及周围环境所起的作用;稳定性指地基对建筑物本身和构筑物自身所起的作用;承载力指地基承载力大小和作用于其上的载荷所起的作用。
简单来说就是地基能够承载多少人,建筑材料能否稳定住地基就能达到多少人的需求,所以这也就要求建设单位对基础的承载力要有一定的了解和认识程度。
一般来说土体在施工过程中会有变化,会出现变形、孔隙等现象,在施工时要及时对这种变化做出处理和预防措施如采用水泥加固就是其中一个有效措施了。
二、地基建筑工程中,有许多地方是没有墙的,而要砌筑墙,则必须经过地基的工作。
地基也是一个建筑工程中非常重要的部分之一。
这里有一个简单知识就是建筑工程中的地基往往与基础(即基础与地基)并列。
如果将地基看作一个整体的话,那么在这个整体中又包含哪些要素呢?根据《建筑工程施工质量验收规范》(GB50500-2006)关于“基础施工”和“地基处理”术语的定义,房屋建筑地基分为基础工程和主体结构工程,包括建筑主体、承重结构、装饰装修、屋面等工程部分,主体结构工程包括基础、结构、基础上部和下部部分。
地基与基础和主体结构的界限地基与基础和主体结构的界限一、引言地基与基础是建筑物的重要组成部分,其作用是承受建筑物自身重量和外部荷载,分散荷载到地面上,保证建筑物的安全稳定。
在建筑工程中,地基与基础和主体结构之间存在着一定的界限,本文将从以下几个方面进行探讨。
二、地基与基础的定义和作用1. 地基:指建筑物直接承受荷载并传递到地下土层的部分。
通常由地面以下的土壤、岩石或其他材料组成。
2. 基础:指建筑物直接承受荷载并传递到地下土层中的一种结构。
它是连接建筑物和地基之间的桥梁。
3. 作用:地基与基础能够承受建筑物本身重量以及外界荷载,并将这些荷载通过自身结构传递到更深层次的土壤中,使得整个建筑物稳定安全。
三、主体结构的定义和作用1. 主体结构:指在完成房屋功能需要的前提下,由柱、墙、梁等构件组成的框架结构或砌体结构。
2. 作用:主体结构是建筑物的骨架,承担着建筑物自身重量和外部荷载,并将这些荷载传递到地基与基础中,保证建筑物的稳定性。
四、地基与基础与主体结构的关系1. 地基与基础是建筑物的底部组成部分,其作用是为主体结构提供支撑和稳定。
2. 地基与基础承担着建筑物的重量和外界荷载,通过自身结构将这些荷载传递到更深层次的土壤中。
3. 主体结构通过连接地基和基础来获得支撑和稳定,并通过地基和基础将自身重量和外界荷载传递到更深层次的土壤中。
五、地基与基础与主体结构之间的界限1. 地基与基础和主体结构之间并没有明确的分界线,它们在一定程度上是相互联系、相互依存的。
2. 一般来说,地面以上部分被认为是主体结构,而地面以下部分被认为是地基与基础。
但在实际工程中,由于建筑物的不同形式和结构,地基与基础和主体结构之间的分界线会有所不同。
3. 在设计建筑物时,需要考虑到地基与基础和主体结构之间的相互作用关系,合理地设计地基与基础和主体结构之间的连接方式,以确保建筑物的稳定性和安全性。
六、总结本文从地基与基础和主体结构的定义、作用以及它们之间的关系出发,探讨了它们之间界限的问题。
地基与基础和主体结构的界限一、引言二、地基与基础的概念及作用2.1 地基的定义2.2 地基的作用三、地基与基础的区别与联系3.1 区别3.1.1 定义上的区别3.1.2 功能上的区别3.2 联系四、地基的类型与选择4.1 浅基础4.1.1 基础的定义4.1.2 常见的浅基础类型4.2 深基础4.2.1 深基础的定义4.2.2 常见的深基础类型4.3 地基选择的考虑因素五、主体结构的定义与分类5.1 主体结构的定义5.2 主体结构的分类5.2.1 框架结构5.2.2 骨架结构5.2.3 胆囊背架结构5.2.4 钢结构六、地基与基础与主体结构的连接方式6.1 连接方式的重要性6.2 连接方式的分类6.2.1 嵌入连接方式6.2.2 悬挂连接方式6.3 连接方式的选择七、实际工程中的案例分析7.1 案例一:高层建筑的地基选择与主体结构设计7.2 案例二:大型工业厂房的地基处理与主体结构建设八、结论九、参考文献1.Smith, J. (2010). Foundation Engineering: Principles and Practices.Hoboken, NJ: John Wiley & Sons.2.Gray, H. (2015). Building Construction Handbook. London: Routledge.3.Chen, W. (2008). Structural Analysis and Design of Tall Buildings:Steel and Composite Construction. Oxford: Butterworth-Heinemann.。
地基基础和上部结构共同作用的概念及共同作用分析的意义。
常规设计方法:是分别考虑上部结构、基础、地基的设计,相互间的关系按以下方法处理:上部结构设计:基础的作用相当于固定支座,求解得出结构的内力和支座反力。
基础设计:上部结构计算得到的支座反力作用于基础顶面,地基反力为线性分布,按材料力学方法计算,再求解基础的内力。
地基设计:基低压力作用在地基上,进行地基的承载力计算、变形计算、稳定性验算等。
按照以上简化计算的处理方法,对建筑物荷载与刚度不大,基础尺寸较小,沉降也小;或地基坚硬变形很小的情况比较接近实际。
而对于建筑规模大、上部结构复杂,采用筏基、箱基,不考虑地基变形对上部结构和基础的影响,可能导致某些部位计算内力与实际偏小,造成不安全;而不考虑上部结构对基础的约束,会过高估计基础的纵向弯曲,使弯距计算偏大配筋过多偏于保守。
概念:地基基础与上部结构共同作用:就是把三者作为一个整体考虑,并要满足三者连接部位的变形协调条件,达到静力平衡。
(分析地基基础时,要考虑上部结构刚度的贡献;分析上部结构时要考虑地基基础对上部结构的影响)解决的方法:地基模型及参数(有限单元法、有限差分法等),相互作用的理论。
基础工程阶段包括那些施工项目场地平整------测量防线------土方开挖------打桩(桩基础)------做垫层------浇筑砼(或砌筑砖基础)------土方回填场地平整以建筑物最外围边线每边拓宽2m,然后用经纬仪放出建筑物外边线,内墙体线等,再在外边线范围内先用机械大开挖,挖至一定标高再人工开挖至设计标高,做垫层,支模板,浇筑承台砼及基础梁砼,再在其上浇筑柱子砼,最后进行回填土。
地基勘察目的:(1)查明场地内地层结构,场地土类型及场地类别;(2)提供各层地基土的承载力特征值和各类参数标准值;(3)查明不良地质作用类型;提出对不良地质作用处理建议;(4)对场地的稳定性和适宜性进行评价;(5)评价地震效应;(6)地下水及其腐蚀性评价,场地土的腐蚀性评价;(7)提出基础类型设计建议。
地基基础与上部结构的共同作用分析随着我国经济建设与科学技术的迅速进步与发展,城市建设的步伐也越来越快,城市的居民建筑似雨后春笋般层层矗立。
由于建筑的地基基础与上部结构紧密联系,互相作用,形成一个整体,如果在地基基础与上部结构的设计中,人为地进行隔离计算,既缺乏经济性,也影响了安全性。
通过对地基基础与上部结构共同作用进行分析,对其共同作用的重要性進行探讨与研究。
标签:地基基础;上部结构;共同作用随着我国经济与科技的迅速进步与发展,都市化建设步伐加快了前进的脚步,都市用地匮乏,居民建筑规模越来越大,为了有效提高土地的利用率,在城市进行建筑的规划布局,不仅可以很好地改善城市的面貌,还为城市发展增添光彩,能够进一步与国际化接轨。
现代建筑的地基基础与上部结构是无法分割的整体,它已不同于传统建筑的结构设计,通过其相互作用与协调变形关系,改善建筑设计的合理性。
1、地基基础与上部结构的共同作用的研究意义建筑物的结构具有一定的繁性,在设计时,既应满足地基基础与上部结构的静力平衡关系,也要协调其变形设计方法,增强结构安全性。
运用共同作用的设计方法来进行设计分析,是一种切实可靠的设计方法,它可以保证建筑物的可靠性、合理性与经济性,对建筑项目有重要的实际意义。
首先,对于上部结构设计来讲,可根据施工顺序进行模拟,观察上部结构的内力变化,这主要来自于基础沉降不平均,给上部结构带来了次应力,这项预防措施不仅增强了上部结构的可靠性,还巩固了工程的安全性能,具有重要的实际性作用与意义。
其次,在基础设计中,通过充分运用地基承载力增加桩距,减少桩量,进行综合优化方式布桩。
2、地基基础与上部结构的共同作用的分析方法上世纪八十年代,我国的高层建筑日益增多,同时增加了桩基基础的使用量,为了适应这一新的变化,业内展开了对高层建筑与地基基础的相互作用研究,从上部结构的构件内力变化,到上部结构与基础之间的共同作用效应进行了一系列的试验研究。
2.1整体承载能力的概率分析结构承载力的研究与分析是一项比较新的研究内容,主要分析影响结构体系可靠度的因素。
主体结构\地基\基础相互作用
摘要:在高层建筑结构基础的设计过程中,考虑上部结构、基础、地基的相互作用,不仅利用了上部结构的刚度,减小了基础尺寸,而且更加符合实际情况,并能取得不错经济效益。
关键字:共同作用;桩土协同工作原理
abstract: the structure of the high-rise building foundation design process, considering the upper structure, basic, foundation of interaction, not only use the upper structure stiffness, reducing the basic size, and more in line with the actual situation, and can obtain good economic benefits.
key word: common action; the pile soil collaborative work 中图分类号:tu47文献标识码:a 文章编号:
1.项目概况
本项目位于佛山市南海区里水镇中信大道附近,主体采用框架剪力墙结构,共24+1层,首层层高6.3m,二层以上3.0m,结构总高度77.89m,带一层地下室,基础为cfg桩复合地基上的筏板基础。
抗震设防烈度为7度,场地类别ⅱ类,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g,剪力墙及框架梁抗震等级二级,50年一遇基本风压为0.5kn/m2。
2.考虑主体结构、经cfg桩处理的地基、筏板基础三者的共同作用
一般建筑结构基础设计时,只考虑静力平衡条件,而没有考虑变形协调条件,这样设计的前提是地基沉降较小并且基础刚度较大。
如果地基土压缩性很低,基础不均匀沉降较小,则考虑三者共同作用意义不大。
因此,在考虑三者相互作用是,起主导作用的是地基,其次是基础,上部结构只对压缩性地基上基础整体刚度起补充作用。
由地质报告可知,该栋建筑所在的场地浅部存在地基承载力特征值为230~350kpa的粉质粘土、残积粉砂、全风化岩等土层,在开挖地下室后,底板底标高基本位于残积土或以上强度的土层上。
而该栋为24层建筑,一半地基为强风化岩,承载力较高,按以往工程经验,地基承载力特征值350kpa的土层能基本满足20层高层建筑筏板基础的需要;而对于24层的高层,通过对原土层进行局部地基处理,使地基承载力特征值达到450kpa以上,也能满足筏板基础的要求。
故该栋采用天然地基和复合地基上的筏板基础,避免了在灰岩溶洞地区桩基础施工的困难,对本项目的工期及造价都有着有利的影响。
在设计中,取直径400mm桩距1.2m的cfg桩单桩承载力为450kn,天然地基承载力为200kpa,考虑桩土协同工作原理,取桩间土强度发挥系数为0.8,根据规范算得复合地基承载力为458kpa。
施工时于cfg桩与承台之间设置300mm厚砂石褥垫层,铺设时用静力压实法,要求压实系数不得小于0.94,很好的保证了桩“刺入”土层的效果,从而为桩土协同工作创造了条件。
为了考虑主体结构、地基、筏板基础三者的共同作用,将加入
筏板层的pkpm计算模型导入midas/gen中,利用筏板层的虚梁线分割,用厚板单元建立筏板模型后,删除相应的辅助梁线和筏板底以下竖向构件;按确定的地基计算模型和基床系数,以面弹性支承的方式输入筏板底的弹性支承;在筏板平面中加入x、y向平动约束支承;完成由pkpm转成midas模型的划分建筑层、添加风荷载和反应谱工况等常规的处理步骤;进行整体分析计算。
将加入筏板层的pkpm计算模型导入midas/gen之前,为方便midas/gen对板进行板单元的划分,我们会在satwe程序中利用虚梁把筏板层划分成边长不大于1米的网格,如下图“图一”所示。
从midas导出的单元划分三维图形可知,此时筏板上剪力墙在x、y 向都只有一个单元,使得筏板与剪力墙只在两端连接,在剪力墙中间没有剪力墙的单元节点与筏板单元节点相连,从而只有在剪力墙两端点筏板与剪力墙产生变形协调,其结果剪力墙两端产生应力集中,而中间剪力墙对筏板起不到支撑作用,导致筏板内力失真。
为了使剪力墙单元与筏板单元在各节点变形协调,在satwe程序中应把筏板层中虚梁与剪力墙相交的墙中间节点复制在上一层的剪力墙上,如下“图二”所示,这样处理完成之后,从midas导出的单元划分三维图形可知,此时剪力墙单元与筏板单元相配备,如下“图三”所示,剪力墙在中间与筏板有单元节点相连,从而在中间也连接而形成变形协调的效果,此时筏板内力不会在剪力墙两端产生应力集中,内力也较吻合,如下“图四”所示。
图一 satwe中筏板层用虚梁划分的网格图
图二 satwe筏板上一层结构图图三 midas单元划分三维图
图四midas筏板弯矩图
3结语
现阶段,成熟的有限元软件给我们提供了大的便利,在一定条件下考虑上部结构、基础、地基的相互作用后,使得高层结构的受力状况更加符合实际,同时还可以取得不错的经济效益。
当采用刚性复合地基时,运用合适的构造措施可以合理利用桩间土的承载力,发挥土的潜力。
参考文献
[1]宰金珉、宰金璋高层建筑基础分析与设计——土与结构物共同作用的理论与应用中国建筑工业出版社 1993
[2]郁彦高层建筑结构概念设计中国铁道出版社1999 北京
[3]蒋国澄主编米祥友彭安宁副主编基础工程400例技术与经济观点中国科学技术出版社1995北京
[4] 建筑地基处理技术规范jgj 79-2002
[5] 建筑地基基础设计规范gb 50007-2002
[6]高层建筑箱形与筏形基础技术规范 jgj 6-99
[7]高层建筑混凝土结构技术规程jgj 3-2010
[8] 混凝土结构设计规范gb 50010-2010。