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筏板计算
筏板底板的设计荷载的计算方法
一、地下水位、地下水压
通常地质报告中提供了两个设计水位,一个是抗浮水位,一个是最高水位或设防水位,前者是确定整体建筑抗浮稳定性验算的水压,依据DBJ 15-31-2003建筑地基基础设计设计规范(广东省)
地下室抗浮稳定性验算应满足下式:
W/F≥
其中:F—地下水浮力,此时不须要考虑水浮托力作用的荷载分项系数,水的重度为1000kg/m3 (10KN/M3)
F=10×H (H-按照抗浮水位确定的水头)
W—地下室自重及其上作用的永久荷载标准值的总和
()
用最高水位或者设防水位,确定地下室底板及外墙构件时,在地下水作用下应有足够的强度和刚度,并满足构件的裂缝宽度控制要求。
另外DBJ15-31-2003在地下水作用的章节提出,如果岩土工程勘察报告中没有提供地下水的最高水位时(或者最高水位高于室外地坪标高时),地下水设防水位可取建筑的室外地坪标高。此时,作用于地下室底板和地下室外墙水压力,是依据以上的两个设计水位为依据。此时,作用于地下室底板上的地下水压力:
1、水位不急剧变化的水压力按永久荷载考虑
—按设防水位确定的水头
—水的重度10KN/M3
或—水压作为永久荷载时的荷载分项系数
(参见上海市地基基础规范)
时设计应取和分别作为地下室底板和外墙设计荷载, 为标准荷载,
为设计荷载,前者控制裂缝,后者控制强度,配筋取大者.
2、水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑
其中—水压作为活荷载的荷载分项系数
—设计水位时的水头
二、筏板基础的底板设计
作用在筏板底板的荷载,一是上部结构,结构自重、水平荷载(风荷载、地震荷载)产生的基底压力。二是向上作用的人防荷载和由水浮力产生的水压力。以上几组荷载应如何组合,以保证设计的合理和保证结构的安全。其中当结构自重小于水浮力时,筏板底板的设计荷载应如何取值(特别是无上部建筑的地下车库地下水池等结构)?倘若为了抗浮,采用抗浮锚杆,此时抗浮锚杆的设计荷载如何取值?这是本文试图讨论的问题。
一)、当无地下水情况时
1、当无人防荷载作用时,底板承受上部结构传来的基底反力
○1 假定地基均匀,筏板为刚性板,基底反力按直线分布,此时筏板尺寸应符合以下要求。在竖向荷载作用下,基础底面压应力标准值按下式计算:
其中—上部结构竖向构件轴力合力的标准值, =
—竖向构件作用于基底轴力标准值
—竖向构件合力作用点沿X、Y方向对筏板形心的偏心距
—基础及基础以上填土重量之和。
此时基底土压力应满足以下两式:
, ,
其中-修正后的地基承载力特征值
-风荷载引起的弯矩
○2筏板的截面设计:
依据荷载基本组合的基底平均净反力设计值确定底板厚度和抗剪、抗弯、受冲切验算和配筋。所谓净反力是指扣除基础自重和其上土重的反力设计值。
当基础与底层竖向构件混凝土强度等级差10 以上时,尚应验算局部受压承载力。
2、当有人防荷载作用时:
作用在地下室底板的人防荷载(见人民防空地下室设计规范(GB50038-94))与上部建筑自重标准值、顶板传来的静荷标准值,地下室自重标