框架基础形式的选取.doc

1、框架基础形式的选取作者姓名：* 指导教师：(*大学土木建筑学院)摘 要：框架结构由梁、柱、板等基本构件构成，因此框架结构能为建筑提供灵活的使用空间，但承载力和刚度都较低，抗震性能差。基础形式的选取是保证框架结构承载力和抗震性能的有效手段，对框架结构的安全性、经济性及适用性都有较大的影响，因而要给与充分的重视。本文试从框架结构与基础的特点入手，分析基础形式选择的理论和方法。通过分析，确定各种基础形式在框架结构中的适用范围，为工程设计和施工提供理论上的参考。关键词：框架结构 基础Choosing of the Foundation Form for the Frame StructureAbstr

2、act: Frame structure is made up by the basic structural member of beam, column, floor slab and so on. The framing structure can provide vivid usage space for the building, but bearing power and rigidity are all lower, and the seismic deformability can be weak. The choosing of foundation form is the

3、useful way which can satisfy bearing power and rigidity of the framing structure. All this have active effect to stability, economy and service abilities of framing structure, so we should give a full value to it. This text tries to analyze the theory and device of the foundation form choosing from

4、the characteristics of the framing structure and the foundation. According to the analysis, we can making sure the using sphere of various foundation forms. As a result, we can provide theoretic reference to engineering design and construction.Keywords: frame structure; foundation1 引言框架结构是由框架梁、柱、楼板等

5、主要构件组成，并由梁柱作为主要受力构件的一种结构形式。由于其受力构件少，空间布置灵活，受力性能较稳定，因而在现代建筑中取得了广泛的应用。但因为竹子作为基本承重构件，受力面积远远小于其他结构形式没因而与柱子相连的基础地选择显得至关重要。一般来说，基础可分为两类，通常把埋置深度不太大（小于或相当于基础底面宽度的基础成为浅基础。对于浅层土质不良，需要利用深处良好地层，采用专门的施工方法和机具建造的基础称为深基础。2 基础形式选取的基本原则选取基础形式时，主要考虑以下几个因素：1、建筑物场地的自然条件和水文地质条件及其物理力学性质和供设计用的参数、工程地质现象和场地稳定性评价；2、建筑物或构筑物的布局

6、和结构设计资料，如建筑物或构筑物的使用要求、平面布置与相邻建筑物或设备基础的关系、结构形式、作用于基础上的荷载、水暖、电信管线的配置，建筑材料的供应，施工设备和能力等。基础的选择必须满足以下三个基本要求：1.强度要求，通过基础而作用在地基上的荷载不能超过地基的承载能力，并且要有足够的安全储备；2.变形要求，基础的设计还应保证基础沉降或其他特征变形不超过建筑物的允许值，保证上部结构不因沉降或其他特征变形过大而影响正常使用；3.上部结构的其他要求，基础除满足上述要求外，还应满足上部结构对基础的强度、刚度和耐久性的要求。下面将对照以上基本要求，分别对各种基础形式进行分析，3 基础形式的选取3.1 浅

7、基础一般而言，天然地基上的浅基础便于施工、工期短、造价低，如能满足地基的强度和变形要求，宜优先选用。浅基础按结构形式可分为：独立基础、壳形基础、联合基础、条形基础、筏板基础、箱形基础等。独立基础是柱基础中最常用和最经济的形式。也可分为刚性基础和钢筋混凝土基础两大类。刚性基础可用砖、毛石或素混凝土，基础台阶高宽比（刚性角）要满足规范规定。一般钢筋混凝土柱下宜用钢筋混凝土基础，以符合柱与基础刚接的假定。同一排上若干柱子的基础联合在一起，就成为柱下条形基础。此种基础有相当大的抗弯刚度，不易产生太大的挠曲，故基础上各柱下沉较均匀。当土的压缩性或柱荷载分布在两个方向上都很不均匀，为了扩大底面积和加大基础

8、空间刚度以调整不均匀沉降，可在柱网下纵横两个方向设梁，成为柱下交叉梁基础。交叉条形基础具有一定的空间刚度和调整地基不均匀沉降的能力，适应地基软弱不均或框架结构各柱荷载大小不一的情况。筏板基础用于多层与高层建筑，分平板式和梁板式。由于其整体刚度相当大，能将各个柱子的沉降调整得比较均匀。筏板基础适用于土质软弱，地基承载力低，上部结构传递到基础的荷载很大及上部结构对地基不均匀沉降敏感的情况。筏板基础由于承载面积大，故能减低基底压力，提高地基承载力，增强基础整体刚度，并调整不均匀沉降。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横墙体组成的整体结构，其抗弯刚度非常大，只能发生大致均匀的下沉，但要严格避免倾斜。

9、箱形基础是高层建筑广泛采用的基础形式。但其材料用量较大，且为保证箱基刚度要求设置较多的内墙，墙的开洞率也有限制，故箱基作为地下室时，对使用带来一些不便。因此要根据使用要求比较确定。3.2 深基础深基础是埋深较大、以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层。因此，当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求、而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑深基础方案了。深基础主要有桩基础、地下连续墙和沉井等几种类型，其中桩基础是应用最为广泛的一种基础形式，下面将予以着重讨论。桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体

10、接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。桩基础具有以下特点： 1.桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。2.桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。3.凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建

11、筑的抗倾覆稳定性。4.桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。地下连续墙和沉井基础主要用于高层的框架剪力墙结构和筒体结构，很少用于框架结构中，此处便不再累述。4 结语综合各种基础形式，基础承载力、抗震性能及整体刚度由低到高为：独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱形基础，桩基础等，而基础的材料使用量及造价也是由低到高。因此在设计过程中，应该在满足结构承载力要求的前提下，充分考虑当地的经济条件及施工水平，合理选择基础形式。框架结构基础形式

12、的选取是一个不断权衡利弊的过程，只有凭借丰富的知识储备和长期的实践经验，才能真正选出合理的基础形式，取得良好的经济和社会效益。参考文献：1. 陈希哲.土力学地基基础M.清华大学出版社,2004年.2.莫海鸿、杨小平.基础工程M.中国建筑工业出版社,2003年.3.李爱群、高振世.工程结构抗震设计M.中国建筑工业出版社,2005年.4.东南大学等.混凝土结构M.中国建筑工业出版社,2005年.5.混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）S.中国建筑工业出版社,2002年.6.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）S.中国建筑工业出版社,2002年.7.建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）S.中国建筑工业出版社,2001年.8.建筑桩基技术规范（JGJ 94-94）S.中国建筑工业出版社,1994年.