建筑结构专业技术措施(2006年版) .pdf

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  • 如因地下水位太高,施工时排水很困难或费用太大;或坚硬土层位置较浅,其下面有 较软土层,使深埋确有困难或不合理时,还可将本条所规定的埋置深度适当减小。 埋置深度一般自室外地面算起。如地下室周无可靠的侧限时,应从具有侧限的标高 算起。如有沉降缝,应将室外地平以下的缝内用粗砂填满,以保证侧限。 说明】 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3一2002简称《高规》中关于高层建筑的基础埋 1 条文中用词为 “可”,但根据规程的用词说明,是允许有选择,在一定条件下,可以这样做,但不是限制 条件。在设计高层建筑时,有时基础埋深按该规程的要求设置,往往造成一些不合理与浪 费。如确有充分理由,设计单位认为基础埋深可小于规定时,应允许突破。 建研院抗震所曾出版《抗震验算与构造措施》,其中收集了许多宝贵资料,对我们深 入研究抗震设计,有很好的参考价值。他们曾编译了《二十八国家抗震设计规范有关场 地、地基、基础部分规定摘编》。这二十八国除我国外,包括罗马尼亚、前苏联、南斯拉 夫、日本、希腊、美国、墨西哥、新西兰、印度、意大利等国、现将抗震所的资料(198 年出版),综迷如下: 1,基础类型对地囊作用的影响 1)大多数国家的规范未考虑此因素。 2)少数国家的规范,在地震作用的计算公式中列有基础类型影响系数,以反映基础 类型对地震作用的影响,如希腊、法国等。 该资料将希腊1978规范中的基础类型影响系数作了介绍,现转裁如下:

    基础类型影响系数表A

    注:*原资料为1.40,应改为1.10。

    表A中之术语可按以下各条确定: (1)基础度大小参考下表判断

    (2)基础埋深按D/B判断 其中B为霆筑物外侧基础或承台外缘之间的距离,D为基础埋深,对于桩基,根据 桩长之和。 2.对基础埋深的要求 前苏联地基规范,对地囊区5层和5层以上房屋,建议设置地下室来加大基础埋置 深度。 除此以外,其他国家规范皆未提出对基础埋深的要求。 3.基础系梁(郎拉梁) 在上述抗震规范中,有15国规范规定了设置基础系染的要求。 1基础系染的作用 新西兰规范说明指出:“基础间的相互连接是确保建筑物在地震时能起整体作用的重 要构造要求”,也即,在不均匀水平和竖向地面运动作用下,保证建筑物的整体性。 2).基础系梁的设置条件 (1)对于单独基础(包括单独桩承台,下同)暖通空调设计、计算,一般都要求在纵横两个方向设置通长 的基础系梁,将基础相互拉结。 (2)有些国家规范规定只要求在高烈度区或软弱、中等地基上设置系梁,对于低烈度 区或坚硬地基上则可以不设或少设。 (3)基础系梁的最小截面尺寸,各国规范规定不完全相同,有200mm×200mm 300mm×300mm,200mm×400mm几种。 3)基础系设置的必要性和灵活性。 虽然有超过半数的国家规范都有设置基础系的要求,但有些国家的规范中,仍留有 一定的灵活性。例如: (1)希腊规范在要求单独基础设置系的同时,提出“或采用经证实能同样有效限制

    单独基础或承台运动的其他措施,如深埋单独基础或桩承台,利用被动土压力”。 (2)新西兰规范在要求设置单独基础系梁的同时,提出“也可来用其他能防止在地震 期间产生侧向差异运动的方法来约束基础”。 (3)意大利规范在要求设置系梁的时,提出“若上部结构证明可以经受所连接二点 的相对位移时,则这种连接(即系梁)可以省去”。该规范又规定:“在均匀地基上最小容 L为所考虑二点之间的距离,△L为位移,最小取20mm。 以上为建研院抗震所的资料摘编。以下为本措施的说明。 建筑物的基础如果有一定的埋置深度,例如设置地下室,对于抵抗地囊,减少震害, 确有好处,这从过去的衰害调查中得到了例证。但是提高建筑物的抗囊性能,有各种途径 和方法,不仅仅限于增加建筑的埋深,而且,各国抗震规范中,都没有规定建筑物的基础 厘置深度必须是多少,更没有与建筑物的总高度相联系。因此,我们认为,硬性规定高层 建筑的基础埋置深度必须为其总高度的若干分之一,是没有必要的(我国的抗震规范,就 没有这个规定)。 上面引述的希腊规范对于地基埋深与基础刚度的要求,值得我们参考。它根据基础的 理深和刚度大小,规定一系列系数。基础刚度大而且埋置较深的,对上部结构的影响系数 可取为小于1.0,反之,埋置浅而且刚度小的,则取大于1.0的系数。这样具有灵活性的 规定,使设计人可以根据建筑物的不同情况而有所选择,是比较切合实际的。因为建筑物 的情况千变万化,不是简单的一二条条文所能包括的。 另外,关于单独基础的系梁,有些国家的规范,也表现出一定的灵活性。所以,在设 计中也应注意,并非所有的单独基础都需要设置基础系梁,例如,对于铰接排架与刚架应 有所区别;对于建筑物底层层高较高者与较低者也应有所区别。单层厂房一般采用铰接排 架,层高又较高,适应不均匀位移的性能要比民用框架好,故基础系梁的设置条件可以效 宽,一般单层厂房可以不设置系梁。关于是否设置基础系梁,可按《建筑抗震设计规范》 GB50011一2001第6.1.11条的要求。 3.1.10无地下室的多层建筑物,在满足地基稳定和强度、变形要求的前提下,基础 宜尽量浅埋,但埋深应不小于冰冻深度。 北京地区冰冻深度,市区及近郊区可取0.8m,远郊区可取1.0m。延庆、密云等边远 山区应按当地情况酌定。 基础如采用灰土垫层,冰冻深度应算至垫层上皮,若为混凝土垫层,应算至基础 底面。 3.1.11在确定天然地基的基础埋深时,为保证在施工期间相邻的已有建筑物的安全 和正常使用,基础理深不宜深于已有相邻建筑物的基础。 在不得已情况下,当新建建筑物的基础深于相邻已有建筑物的基础时,其基础之间的

    3.2地基承载力的定级设计规定

    表3.2.1地基承载力修正系数

    *土的内率擦角高者取大值。

    3,对于有地下室的条形基础及单独柱基,当进行地基承载力之深度修正时,其基 埋叠深度,按下列规定采用: 1对于一般第四纪土

    2 3di + d2 d内= 4

    d, + dz d外二 2 d± = d

    d内一一内墙基础之计算埋置深度(m)。 4.进行地基承载力深度修正时,对于有地下室的满堂基础(包括箱基、筱基),其埋 置深度一律从室外地面算起。 当高层建筑侧面附有裙房且为整体基础时(不论是否有沉降缝分开),可将裙房基础 底面以上的总荷载,折合成土重,再以此土重换算成若于深度之土,并以此深度进行深度 修正。 当高层建筑四面的裙房形式不同,或仅一、二面为裙房,其他两面为天然地面时,可 按加权平均方法进行深度修正。 3.2.2建筑物的地基承载力验算,应符合下式,

    Pmx ≤ 1.2fl

    式中Pmex一一基础边缘的最大压力(kPa)。 3.2.3计算地基变形时,传至基础底面上的荷载采用标准值。风荷载及地震作用的 影响不考惠。 3.2.4计算倾覆时,可以有两种方法: 1.荷载采用标准值。此时抗倾覆安全系数应不小于1.50,即M抗/M≥1.50;对于抗 倾覆有利的活荷载不予考虑。对于抗倾覆有利的恒载应乘以0.9。 2.荷载采用设计值。此时对于抗倾覆有利的水久荷载的分项系数取0.8;对于抗倾覆 有利的活荷载不予考虑。对于产生倾覆弯短的永久荷载及活荷载,其分项系数分别取1.2 及1.4。此时应满足:

    3.2.5在下列情况下可以不进行地基变形验算和沉降观测: 1.独立的30层和30层以下的高层住宅,如地基土质较好、较均勾(例如,持力层为 第四纪砂卵石层,厚度大于4m),且无软弱下卧层,一般可不进行变形验算及沉降观测, 只需满足地基承载力要求。 2.其他按GBJ50007一2002规范第3.0.1条之地基基础设计等级列为甲级及乙级的建 筑物,如土质较好而均匀,且无软弱下卧层,经专门研究确定后,也可不进行变形验算及 沉降观测。 以上1和2两款以外的建筑物是否需进行沉降观测及变形验算,可由设计人根据建筑

    [3.2地基承载力的确定及设计规定

    物具体情况、地质条件以及设计经验,与勘察单位研究决定。 对于高低层相连不设沉降缝的建筑物(包括本条第1款之高层住宅),当高低层间间 能产生较大沉降差时,应另行考虑。 本条规定,仅适用于北京地区。对于外地工程,应根据当地地质条件及工程经验,慎 重处理。 3.2.6验算天然地基基础在地作用下的地基土抗囊承载力时,基础底面平均压力 PE和边缘最大压力Pmx应按下列各式验算。基础底面与地基土之间的零压力区面积不 应超过基底面积的15%。但高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现零 应力区。

    PeSfE Penax ≤ 1.2f.e

    式中faE=S。 一一地基土抗震承载力调整系数。 3.2.7采用桩基时,上部结构传来的荷载也应按标推值。 单桩承载力可参照勘察报告取用。如报告所给数值为标值,可以直接取用;如报告 所给数值为极限值,则应注意将此值除以安全系数。对于一般建筑物,单桩承载力的安全 系数可取为2。 3.2.8在选用单桩承载力时,应注意下列各点: 1.如所选用的桩型为北京地区已有较多经验的桩(例如预制打入桩),当勘察单位为 北京市勘察设计研究院时,可直接按勘察报告提供的数值取用,不一定需做桩的荷载 试验。 2.如所选用的桩型,过去工程经验较少,则应通过桩的静载试验,取得可靠数据。 3,大型工程所采用的桩,宜根据桩的静载试验,确定桩的承载力。 4,外地工程,一般皆宜做的静载试验,以确定桩的承载力。 3.2.9当柱下桩基的桩根数≥9根,或条形基础桩排数超过两排时,应与勘察单位 共同研究是否需考虑群桩影响。 对于短桩(桩长不天于6m)以及桩端变力层为密实砂类土之预制打入桩,可不考虑 群桩影响。 3.2.10在核算地震作用时,桩的承裁力(包括预制桩及灌注桩)在轴心受压时可提 高25%,在偏心受压时可另外再提高20%。也即偏心受压的桩,当考虑地震作用时,允 许承载力可增加为1.25×1.20=1.50,即提高50% 3.2.11北京地区的建筑地基基础设计,必须遵照《北京地区建筑地基基础勘察设计 规范》,在按该规范进行设计时,须注意:

    3.3基础选型(天然地基)

    对于防水要求较高之地下室,宜在防水板下加设延性较好的防水材料,或在防水板上 增设架空层。 有地下室且无防水板之单独柱基,基础底面至地下室地面之距离,宜不小于1m。 3.如地基较差,则宜采用形基础。筱形基础可选用有梁式(反梁)或无梁式。 3.3.4框架一剪力墙结构。 框剪结构之基础选型原则,可参照第3.3.3条和3.3.5条的有关要求。 如框剪结构采用单独柱基,剪力墙来用条基;当无地下室时,应考虑地震作用产生的 墙底弯矩对基础的影响(此时墙底弯矩可乘以折藏系数0.8)。应注意,在设计时,不能因 考虑地震作用的影响而使抗震墙的基底面积过大。 【说明】 建筑物建成后,遇到地震的机率很低。如果抗震墙的基底面积因考虑地震弯矩的响 而比无地震时增加过多,则在无地震的平时,可能造成墙与框架柱之间的地基沉降不均匀 (抗衰墙沉降少而框架柱沉降多),引起结构裂缝或其他间题。因此,在设计计算时,应尽 过提高地基土承载力,以尽重减小抗震墙的基底面积,便增基与柱基之基底压力相差不过 多,必要时,可酌量加大柱基础底面积。 3.3.5剪力墙结构 建筑物无地下室,或虽有地下室但无防水要求,如地基条件较好,宜优先选用墙下条 形基础。 有防水要求时,可选用满堂底板,也即自然形成箱形。此时无需遵照《箱基规程》 中,对于箱基的各种要求,只需满足墙及基础底板的承载能力要求即可。 【说明】 高层剪力墙结构,不一定必须选用整体式基础(如筏形基础或箱形基础)。当地基土 条件好,持力层为密实的砂卵石、岩石等,又无软弱下卧层面宜水位很低时,可考虑选用 条形基础。北京有过成功的例子。 3.3.6当基础埋置深度3m时,如原设计无地下室,宜建议建设单位增设地下室。 因理深过大的天然地基较不经济。 也可与勘察单位研究改用桩基或地基处理方案的可能性与经济性。或研究设置架空层 的可能性与经济性。 3.3.7如地基土质较差,采用天然地基不能满足设计要求时(需综合考虑工程造价 工期长短、雨期、冬期施工等等条件),可考虑选用人工地基,包括桩基(预制桩,灌注 桩)及复合地基(如碎石振冲桩,CFC桩等,参见附录B)及其他措施。 关于桩基之要求,详见本章3.11和3.12节。 3.3.8高层建筑的基础,不宜设计成箱形基础。如需要设计成整体满堂基础,应优 先选用筱形(有梁或无燃)基础。

    说明 在20世纪70年代及以前,我国高层建筑数量不多,已建成者的地下室层数大多仅有 一层,地下室的用途大多为人防,需要有较多墙体,因此,将基础设计成箱基,与使用上 并无矛盾,有其外在条件。此外,20世纪70年代北京建成的一批高层住宅,本身为剪力 墙结构,因此地下室自然有较多墙体,形成箱基。 20世纪80年代以来,全国兴建了大批高层建筑,其中旅馆、写字楼等类公共建筑很 多。它们大多是框架一一剪力墙结构或框架核心筒结构,其地下室需要有较大空间的停车 库、空调机房等等,如设计成箱基,势必影响使用。 建筑物的高宽比,也已有了很大变化。20世纪80年代以前的高层建筑,高度常小于 长度(宽度),近年的高层建筑,高宽比常为2~4,甚至更大。此种体型的建筑物,一般 已不再需要有一个刚度较大的箱形基础以加强其总体刚度。 北京近年来所设计之高层公共建筑,基本上皆未采用箱基,而来用了筏基(天然地基 及桩基皆有)。其中包括高度超过200m及层数超过60层超高层建筑。 在某工程,原设计有2层地下室,皆为需要较大空间的车库,机房等。结构工程师认 为必需有箱基,于是又加设了第3层地下室,此层地下室有纵横布置较密的钢筋混土 墙,形成箱基。此种设计,造成很大浪费,极不合理,

    3,4体结构的刚性基础

    3.7柱下条形基础3.7柱下条形基础3.7.1多层框架或框架一剪力墙结构,当地基土承载能力较低,不能采用单独柱基;又不宜采用桩基;无地下室或虽有地下室但无防水要求时,可选用柱下条形基础。高层框架或框剪结构,当地基承载力允许,地下室无防水要求时,也可选柱下条形基础。3.7.2柱下条形基础由基础梁及梁底两侧挑板组成,截面成倒T形。条形基础可根据具体情况,设计成单向条形基础、双向正交条形基础或双向斜交条形基础(图3.7.2)。O,单向条形基础双向正交条形基础双向斜交条形基硼图3.7,23.7.3基础梁的截面一般由剪力控制,应满足V≤ 0.25fbho梁的高度根据梁底面反力的大小,可取柱距的1/4~1/8。底板厚度不宜小于200mm。当底板厚度≤250mm时,宜用等厚度;当底板厚度>250mm时,宜用变厚度,但底板边缘厚度不宜小于200mm。底板为变厚度时,其顶面坡度应小于或等于1:3(竖向:水平向)。3.7.4条形基础混凝土强度等级应不低于C20。垫地染宽度层厚度不小于100mm,混凝土强度等级可取为C10。玻度≤:3(竖向:水平向)基础底板受力钢筋应优先选用HRB400、HRB335钢筋,其纵向分布钢筋的截面不小于横向受力钢筋的100100110015%。基础梁的纵筋应采用HRB400、HRB335钢筋,并应优先选用大直径钢筋(如Φ32),以免钢筋根数太多,图3.7.3过于密集。基础梁的箍筋,如系受力控制,应采用HRB400、HRB335钢筋;如为构造箍筋(例如梁的跨中部分),则宜采用HRB335或HPB235钢筋。

    条形基础与筏板基础的基础梁,其刚度在一般情况下皆远远大于其所支承的柱子。因 此,在地作用下,塑性铰皆出现于柱子根部,基础梁内不致出现塑性铰。所以,地基染 无需按延性要求进行构造配筋。但应注意,此种放宽的做法,不适用于单独柱基之间的拉 梁。拉梁的截面相对较小,在发生地震时,可能受柱根弯矩的影响而在梁端出现塑性铰。 因此拉梁应按延性要求进行构造配筋。

    3.8.1多层和高层建筑,当采用条形基础不能满足建筑上部结构的容许变形和地基 的容许承载力时;或当建筑物要求基础具有足够刚度以调节不均匀下流时,可采用筏形 基础。 3.8.2形基础可来用具有反梁的交叉梁板结构,也可采用平板结构(有柱幅或无 住帽)。 当地下水位较高,防水要求严格时,可在基础底板上面设置架空层。如为带反梁的役 基,应在基础板上皮处梁内留排水洞,其尺寸一般为150mm×150mm。 说明 如何在两种常用的筏形基础类型一一梁板结构与平板结构中,选用适宜的类型,需要 结合地基条件、基础埋深、施工条件等综合考虑(表3.8.2)。 一般情况下,梁板结构的材料消耗较少,造价较低,但比平板结构稍费工,工期也会 稍长一些。此外,梁板筏基的高度可能比平板筏基大,例如,8m柱网的地基,商度可 能为1.50~2.0m,而平板基础的厚度可能为1.0~1.5m。所以,如果地基挖土深度,是由 基础高度来决定,也即采用板结构将比平板结构多挖几于厘米至1米多的土,那么在比 较两种方案的经济性时,挖土量的多少(包括护坡工程量的增加与可能的降低地下水位费 用的增加等等)也应加以考虑。 在工期方面,一般是梁板基础较长,平板基础较短。基础类型的选择很重要的一点是 工人工资与材料的相对比较,在发达国家及香港地区,工人工资较高,他们一般采用平板 筏基,我们则一般优先选用梁板式筏基,

    麦3.8.2梁板式和平板式德形基础综合比较表

    3筱形基础混凝土强度等级不应低于C25。当有防水要求时,混凝土抗渗等级

    3.8镜形基础如为有梁筏基,其底板也可按塑性双向板或单向板计算。此时也可不计算裂缝宽度。当按倒楼盖方法计算筱基时,如柱荷载(F:~Fs如图3.8.8a)相差不超过20%时,可近似按均布反力P计算(图3.8.8a)。当各柱荷载相差较大,如图3.8.8b,其中F3F4较小,可分段按P1、P2计算。有梁筱基的双向底板,只需验算抗冲切承载力,无需验算抗剪切承载力。F2FF4F(a)(b)图3.8.8(α)基础均布反力图:(6)基础分段反力图3.8.9筱板基础宜在纵、横方向每隔30~40m留一道后浇带,宽800mm至1000mm左右。后浇带位置宜在柱距中部1/3范围内。后浇带处梁、板的钢筋可不断开。后浇混凝土应待筱板基础混凝土浇灌后不少于二个月,再行浇灌,后浇混凝土的强度等级应提高一级,并应采用不收缩混凝土。当采用刚性防水时,宜在后浇带筱板下附加防水卷材(或涂料)。施工图中不必写明后浇带的支模方法。图3.8.9中的“加强层混凝土”,只适用于施工过程中需要提前停止降低地下水位时的做法,其所配钢筋及混凝土厚度h,应按地下水位之土浮力计算而得。当无此需要时,即不用此种构造。将100mm厚垫层拉平即可。用高一级无收缩止水23防水层H3受力钢筋j35043加强层混凝土后滤带宽度图3.8.9另设加强层的后浇带做法3.8.10不论筱板的板厚为多少,皆不需在板厚的中面增设水平钢筋。板的上下钢筋之间的支撑定位等做法,不需在施工图中详细画出。具体定位做法,应由施工单位提出,并保证在施工浇灌混凝土时,钢筋位置准确、不位移。

    3.8糖形基础问题。表 3.8.11西苑饭店、首都宾馆和新世纪饭店建筑的底板厚座工程名称建成年份地上层数地下层数柱网(开间m)底板(rrin)西苑饭店19842334.0700首都宾馆19882224.8800新世纪饭店19913327.61200国外规范对于各种构件,何种应当验算剪切、何种应当验算冲切,皆有明确规定。例如,美国与新西兰规范规定:单向受力构件,验算剪切强度,例如梁(但深梁除外);双向受力构件,验算冲切强度,例如双向板,柱下扩展基础(后者在某些情况下也需验算剪切)。而且对于验算剪切强度,规定其验算截面是横跨整个构件截面,而不是在构件中间截取一段来验算。因此,我们认为,筏板基础之双向底板,应当如过去一样,仅验算其抗冲切强度即可。3.B.12筏基底板的钢筋间距不应太小,一般为200~300mm,且不宜小于150mml。受力钢筋直径不宜小于12mm。梁板式筱基之地梁,箍筋直径不宜小于10mm,箍筋间距不宜小于150mm。梁跨中部分的箍筋间距,可取≥300mm。跨中钢筋全部拉通支座短筋/支座钢筋1/3~1/4拉通人支座附加短筋不应加勾3.8.12筱形基础的梁、板,应采用HRB400或HRB335钢筋(包括梁的箍筋)。当等跨时底板支座短筋伸至L/4为止,不应额外如长。当底板为不等跨时,应考虑弯矩图形对于钢筋长度的影响。筱基底板钢筋之接头位置,应选择在底板内力较小之部位,宜采用搭接接头或机械连接。不应采用现场电弧焊焊接接头。筱基地梁并无延性要求,其纵筋伸入支座锚固长度,箍筋间距、弯钩等等皆应按照非抗囊构件之构造要求进行设计。本条中关于底板的规定,皆适用于箱形基础之底板。

    此条取自美国混凝土规范。 3.8.17筱形基础的梁、板构件(包括箱基之底板)无需验算其裂缝宽度。 说明1 自上个世纪50年代至80年代,我院及国内其他单位对基础构件内的钢筋进行了大量 实测,发现钢筋的应力一般皆为20~30MPa,最大值70MPa,远小于计算所得应力。此结 果表明,我们采用的设计方法与基础的实际工作状态有较大出入。在这种情况下,再要求 计算裂缝宽度是不必要的,

    3.9.1对于高层建筑,当其上部结构为剪力墙结构时,其基础即自然形成箱形基 础;当其上部结构为框架一剪力墙结构或框简结构时,宜采用筱板基础,一般不宜选 用箱基。 钢筋混凝土剪力墙结构如设有地下室,当采用筱板基础时,其地下部分如同箱基之形 状,但可视为不属于箱基,而是筱基。其内、外墙之厚度等等构造要求,可以不满足《高 层建筑箱形与筱形基础技术规范》的规定,只须满足承载力的要求即可。 例如,6层剪力墙结构的地下室,其外墙厚度不一定是250mm,内墙厚度也可以小于 200mm,只须满足承载力的要求。 3.9.2箱基底板是否外挑,可参照第3.8.5条的原则进行设计。 对于单幢建筑物,基底平面形心宜与竖向荷载重心重合。当不能重合时,应考虑偏心 的影响。 3.9.3箱形基础的高度: 1.当上部结构为剪力墙结构时,可将上部结构与地下室视为一个整体。因此,箱形基 础的高度,实际上已不限于建筑物的地下部分。 2.当上部结构为框架剪力墙结构、框简结构或框架结构时,如建筑物有多层地下 室,可以仅将最下面一层或两层设计成箱基,也可将全部多层地下室设计成箱基。 3.9.4在同一结构单元内的箱形基础,埋置深度宜一致。 3.9.5箱形基础的墙体应均勾布置,并对其底板、墙体及顶板仔细验算,以满足承 载力的要求。箱基底板如为双向板时无需验算抗剪切承载力,只需满足冲切承载力的要 求。底板中面,也无需配置钢筋。 3.9.6箱基外墙应沿建筑物四周布置,内墙宜按上部结构柱网或剪力墙位置在纵横 方向均匀布置。 3.9.7当箱形基础某些(或全部)墙体的上面,并无延伸到顶的剪力墙时,该墙体

    3.10高层建筑与裙房之间不设泌降建的措施

    房之间不设永久沉降缝的设计方法,并都取得了成功。 目前我院所设计在北京地区的工程,已基本上都不在高低层之间设缝。我院所设计之 外地工程,也都根据具体工程地质条件,尽可能地不设沉降缝,以利于减少造价,便于 便用。 高低层之间不设缝措施的关键,在于减少高低层之间的沉降差。 地基加固处理的各种方法中,在北京较常用的是CFG桩。 3.10.2减少高层部分的沉降的措施大致有: 1.采用压缩模量较高的第四纪中密以上的砂类土或砂卵石为基础持力层,其厚度宜不 小于4m,并较均匀且无软弱下卧层; 2,适当扩大基础底面积,以减少基底单位面积上的压力; 3.如建筑物层数较多(例如30层以上)或基础持力层为压缩模量较小,变形较大之 土层时,可以采取高层部分做人工地基的做法,以减少高层部分的沉降量。但应作好经济 比较,以免造价过高。 高层部分的人工地基,可以来用桩基(如现浇钻孔灌注桩),也可以采用加固地基方 法,以减少其沉降量。采用复合地基法,应条件合适,并有必要的试验数据。凡采用复合 地基方法者,应进行沉降观测。 使裙房沉降量不致过小的措施有: 1.裙房的柱基础应尽可能减少基底面积,优先选用单独柱基或条形基础,不宜采用满 堂筱形式基础。有防水要求时可采用单独柱基或条形基础另加防水板的方法。此时防水板 下应铺设定厚度的易压缩材料,其构造可参见第3.3.3条。 2.尽量提高裙房地基的承载力。如果勘探报告上所提地基土的承载力有一个变动幅 度,如180~200kPa,则宜取其上限。 土的承载力应进行深度修正,以提高其承载力,当有整体防水板时,其计算埋置深度 d,不论内、外墙基础,一律按

    d = di +3d2 4

    式中d1一自地下室室内地面起算的基础理置深度; d2—一自设计室外地面起算的基础埋置深度。 同时应注意使高层部分的基底压应力与裙房部分的基底压应力相差不过大。 3.裙房基础的埋置深度可以小于高层部分的基础埋置深度,以使裙房基础持力层土的 压缩性高于高层基础受力层土的压缩性。例如:高层基础持力层为密实的砂类土,而裙房 基础卿可以提高(如巢可能),放在一般第四纪粘性土上。 [说明]

    3高钢筋凝王预制研及注注基础

    1桩端进人持力层的深度应根据竖向承载力的需要确定,并应考虑地质条件、施工设 备和桩的类型等因素; 2.以密实的砂土、粉土及卵石土为桩端持力层时,预制桩桩端进人持力层的深度不宜 小于0.3m;灌注桩桩端进入持力土层的深度可控制为不小于0.5me 3.11.4单桩竖向承载力应按下列规定确定: 1.一级建筑物单桩竖向承载力标准值宜通过现场静载荷试验确定,在同一条件下的试 桩数量不宜少于总桩数的1%,并不应少于3根; 2.对于二、三级建筑物可按式(3.11.4)估算.单桩竖向承载力标准值。当需要提高单 桩承载力,采用新的施工机械或桩型,以及缺乏地质资料及压桩资料的地区,则宜进行单 拉坚向超益试验

    R,=qpAp+WpZqait (3.11.4) 式中R, 一单桩竖向承载力标准值(kN); 4p 桩端阻力标准值(kPa); Ap—桩身横截面面积(m); “p 桩身横截面周长(m); li一第i层桩周土厚度(m)。 9p与,应按工程勘察报告所提供值取用。在有工程勘察报告之前作初步估算时,可根 据土的名称、状态和测试指标按《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》有关规定选用。 当采用式(3.11.4)估算单桩竖向承载力标准值时,施工要求可参照《北京地区建筑 地基基础勘察设计规范》规定执行。 对预制桩也可根据施工的最终贯人度,确定单柱承裁九,并可按表3.114采用

    4终遗入度e(cm/链)与单柱承载力标准位

    E:1.本表适用于桩长6~12m; 2.当有地下水时,宜采用表中低值; 3.所列贯入度是指表中所列打桩机,当锤落距1.5m时的最终贯人度; 4.当e=3~5cm/1锤时,锤落距可控制在1.1~1.3m。 当持力层厚度不满足第3.11.2条有关各款且有弱下卧层时,对于一般预制、

    应适当折减其承载力标准值。对于群桩尚应作软弱下卧层承载力验算并按第3.11.8条 进行沉降计算。 钻扩短桩承载力的确定可参照《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》规定执行。 嵌岩灌注桩桩端岩石承载力标准值应根据岩石强度及施工条件确定。桩底无虚土时宜 采用基岩载荷试验确定。微风化、中等风化岩石也可用室内饱和单轴抗压强度试验确定。 3.11.5单桩水平承载力宜通过现场试验确定。试验方法及桩的横向静载荷试验要求 参照《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》规定执行。 3.11.6桩基础的基本构造应符合下列要求: 1桩身长度应根据上部荷载及地质条件确定,端承桩不宜小于4m(桩周围土质为新 填土时,桩长应适当加长),摩擦桩不宜小于6m; 2.预制桩的混凝土强度等级不应低于C30,灌注桩不宜低于C25: 3.预制桩的最小配筋率一般不宜小于0.6%。灌注桩的最小配筋率不宜小于0.4% 保护层不小于50mm,桩端沉渣厚度<100mmc当为端承抗压或专用抗拔时,其主筋长度应 通长配置。 3.11.7桩位布置原则如下: 1.砌体结构或剪力墙结构的条形承台: 1)条形基础的布桩可以沿墙轴单排布置,或双排成对或交错布置。空旷、高大的建 筑物,如食堂、礼堂等,不宜采用单排布置; 2)考虑施工时相邻桩的相互影响和桩身受力的影响,桩的间距不应小于3d。但是 条基的外墙或横墙外端处,为便于抗囊布桩,桩距可减小到2.5&。一般桩距不宜大于 3.0m。桩距及桩与承台边关系尺寸按图3.11.7规定; 3)建筑物的四角、转角、内外墙和纵横墙交叉处应布桩,但横墙较密的多层建筑 纵墙也可在内横墙交叉处两侧布桩如图3.11.7b,门洞口范围内应尽量避免布桩; 4)室内外管沟和室内设备池、坑等不宜贴设置,如平面受限制而不能避免时,局 部区段的桩(特别是灌注桩)必须相应加深或采取其他可靠措施解决(如有管沟时承台可 做在管沟底等)。 2.框架结构和框剪结构 1)桩基的布置应注意使桩顶受荷尽量均勾,上部结构传给桩顶的荷裁重心应尽可能 与桩身重心(或群桩重心)相重合: 2)独立柱下的桩基,当承受中心荷载时,桩的布置可用行列式或梅花式,桩距为等 距离;承受偏心荷载时,可采用不等距布桩,但须与重心轴对称。柱下桩基当采用小直名 桩时,一般应不少于3根桩。仅在荷载狠小或经专门研究后,才可考虑用双桩或单桩; 3)框架结构体系,当地下室内外墙皆为钢筋混凝土墙,且内外墙无洞口或洞口较小 时,墙下可均勾布桩:内外墙门窗洞较多较大时,应按各柱荷载大小分别集中布桩;

    3.11钢筋混凝土预制桩及灌注桩基础23d + 23d≥3dA(u)(b)H(c)(d)注:1.d为桩身直径或边长;2.c值2150mm3.当为高层建筑时,c图3.11.7(α)单排;(b)横墙较多的多层建筑:(c)双排错放;(d)双排正放4)当框剪结构采用条形基础或单独柱基时,在抗震设计中应注意剪力墙下面(尤其墙两端)的桩数不能因考虑地震作用而布置过多,以免导致沉降不均。在计算时,可将墙底地震弯矩乘以0.8,桩承载力提高50%(1.2×1.25=1.50)最后桩数应不少于不考虑地震作用时之数量。3.11.8基础设计,应根据具体情况进行下列计算:1.验算作用于桩基础的竖向荷载(包括由于弯矩引起的附加竖向荷载),使其不超过基础竖向承载力;2.对桩基础的水平承载能力进行必要的验算:3,当建筑物对桩基础的沉降有控制要求时应进行变形验算;4.当桩身穿过较厚的未完成自重固结的人工填土时,应适当考虑负摩阻力对桩承载力降低的影响;5.计算桩基础承台的内力并验算其承载力;6.在设计中使用群桩时应注意:1)单桩的沉降量较群桩的沉降量小,其影响深度也较群桩为小;2)可以将桩群看做与桩承台同样大小的,放在天然地基上的实体基础,其埋深则认为是在桩尖平面处,具体计算方法见现行规范:3)在竖向力作用下,群桩下面土中的应力有重叠现象,故群桩承载力不为各单桩承

    载力之和,其大小与沉降量(s)和桩间距(B)有关。 3.11.9桩基础计算应符合下列规定: 1.桩基础中单桩所承受的外力应按下列公式验算: 1)轴心受压时

    Nk≤ Rv F. + Gj

    NKrux ≤ 1.2Ry FI+ Gk. Mxkyi Mykx: Nki = n E Zx

    式中Nk 桩基础中单桩所承受的外力标准值(kN): NKmux 桩基础中单桩所承受的外力标准值的最大值(kN); F 作用于桩基础上的竖向荷载标准值(KN); Gk一桩基础承台自重及承台上的土自重标准值(kN); 耕数; Mxk、Mk一作用于桩群上的外力对通过桩群重心的X、Y轴的力矩标准值(kN·m); ; 桩至通过群重心的X、Y轴线的距离(m)。 2.下列桩基,当符合本措施第3.11.4条、第3.11.6条要求时,其竖向承载力为各单 竖向承载力的总和: 1)端承桩基础; 2)桩数少于9根的摩擦桩基础; 3)条形基础下的桩不超过两排者。 3,抗水平力的桩按乐弯构件计算。在水平力作用下,若桩的截面尺寸,混凝土强度均 相同时,则各桩所受水平力为:

    P; = T/n < LP

    3.打钢筋混炭士预制及泄注桩基础

    3.,11.14 耕与承合连接构造

    3. 12大直径准注桩

    效益很好,还可减少桩的沉降。 采用后压浆技术,还有一个优点,就是可以利用后压浆的预留孔检查桩身混凝 土的质量。过去常用小应变方法检测桩身质量,但当桩身重量较大时,小应变法就 可能不准确。此时,可利用桩身预留孔采用超声波投射法,以检测桩身质量。·当桩 直径为800mm左右时,预留2个孔即够,直径大于1m时,宜预留3~4个孔,以备 超声透射检测。 采用此法时,应注意桩承载力的提高,不能超过桩身的承载力

    3.12.1本节内容适用于北京地区建筑地基中、桩身直径大于或等于800mm,于法施 工(包括降水后施士)的灌注桩及扩底灌注桩基础。其成孔工艺为: 1.人工挖孔及人工挖孔扩底的钢筋滬凝土灌注桩; 2.机钻、机扩或机钻人工扩底的混凝土灌注桩。 3.12.2大直径灌注桩类型及断面的选择,应因地制宜综合考虑当地的施工条件、地 质情况、地下水位、场地条件以及上部结构类型、荷载大小与性质等因素,做到技术先 进、经济安全、确保工程质量。 3.12.3由于大直径灌注桩的承载力较大,因此,宣使用于荷载较大的柱基,不宜用 于多层体建筑。 3.12.4在北京地区的大直径灌注桩基础,应根据《北京地区大直径灌注桩技术规 程》DBJ01一502一99及本措施进行设计。 外地工程,应仔细研究当地的地质及地下水位情况,施工及场地条件以及工程的具体 性质等,按照当地规范(可参考北京规范及本技术措施中的有关条款)进行设计。 如果当地缺少可靠的确定桩承载力的资料,则必须进行静荷载试验以确定桩的充许承 载力。现有的各种动测法一般不能测定桩的承载力。 3.12.5在设计时,应注意大直径灌注桩的性质、特点: 1,此种桩的性质介于桩基与天然地基之间,一般以端部支承为主,侧壁摩擦为辅 (当桩身较短时可以忽略侧阻力的作用)。桩身直径宜取较小值,以资节约。当地基土 承载力不够时,可依靠桩端扩底以加大桩端面积。扩底直径D与桩身直径之比值宜 小于3.5。 2.宣在地下水位以上进行施工。当水位较高时,宜采用降低地下水位的方法。 3.大直径灌注桩具有承载力高、传力直接、桩底土质易检查、施工较易、设备简单, 适宜于狭窄场地上施工等优点。对于高层建筑及大跨度柱网工程,当条件适宜时,可考虑 采用,

    注:1.中间值可用插人法确定:

    屋面标准规范范本4多层砌体及底部框架房屋

    4.1.1体结构指粘土实心砖和多孔砖以及非粘土类烧结砖,如煤石、页岩烧结 砖、粉煤灰烧结砖,另外还包括蒸压类砖如蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖以及混凝土小型空 心砌块等。 非粘土类烧结砖,除240mm×115mm×53mm实心砖以外,应优先选用多孔砖,如KPl 型(240mm×115mm×90mm)和M型(190mm×190mmm×90mm)模数多孔砖。 蒸压类砖仅限采用240mm×115mm×53mm的实心砖,多孔和空心砖不得用于承重 墙体。 混凝土小型空心块的主导块型为390mm×190mm×190mm,以及与此相匹配的辅助 块型。不得采用非标准的混凝土砌块。 (说明】 北京地区已全面禁止采用粘土类制品,包括实心砖,多孔砖以及空心砖。因此,应当 选用非粘土类砌体。可采用混凝土空心小砌块材料以及矿渣砖,灰砂砖等。 4.1.2底部框架一抗囊墙房屋指底部一层或两层为框架一抗墙结构,上部为各类 砌体结构,包括混凝土小型空心块砌体。 4.1.3多层砌体及底部框架一抗囊墙房屋的层数和高度应遵守《建筑抗震设计规范》 GB50011一2001中的规定,详见该规范表7.1.2房屋的层数和总高度限值及其注。 关于层数和总高度的几点具体规定: 1.对横墙较少的多层砌体房屋,指同一层内开间大于4.2m的房间占该层面积的40% 以.上者,应比该规范表7.1.2房屋的层数和总高度限值规定降低3m,层数相应减少一层。 对横墙较少的多层砌体住宅楼,当按《建筑抗震设计规范》GB50011一2001中第 7.3.14条的七点加强措施并满足抗震承载力要求时,层数和总高度可以不降低。 2,对横墙很少的多层概体房屋,一般指大于4.2m开简的房简占该层面积的80%以上 者。对此类多层砌体房屋,还要比横墙较少房屋的层数和总高度再适当降低一层。 此类房屋一般为教学楼中全部为教室的多层砌体房屋或食堂、俱乐部和会议楼等。 3.全地下室:全部地下室埋置在室外地坪以下,或有部分结构露于地表而无窗洞口

    实际地震作用的往复性,又区别于单一的静力作用,因此,可以适当放宽其高宽比;(3) 宏观震窖调查证明,除在IV类地基上的非板式砌体结构,一般按6、7度2.5,8度2.0,9 度1.5的高宽比控制,可以避免在房屋底层出现水平裂缝,即不出现弯曲破坏。 因此,对于砌体结构的高宽比限制,主要为控制在结构中不出现弯曲破坏,从而可以 省略了对砌体结构的整体倾覆验算。 4.1.6多层砌体房屋的局部尺于限值宜符合抗震规范表7.1.6的要求。当因建筑功能 要求不能满足时,可对局部尺寸不能符合要求的部分墙段采局部加强猎施,如适当加大 构造柱等。但不充许将整个不满足要求的局部墙段改为钢筋混凝土墙段。 多层砌体房屋的墙段最小宽度不得小于1/4层高。 当8度区房屋层数为3层及3层以下、7度区房屋层数为4层及4层以下时,在采取 可靠的加强措施后,可以在房屋转角部位设置转角窗,但应有相应的加强措施。 说明】 多层砌体房屋的局部尺寸限值,主要是针对由于墙体布置的不均匀性而引起某些墙段 首先破坏,进而导致墙段在地囊作用下的连续倒塌。 对于砌体结构在沿各个轴线分配地震剪力之后,尚须在同一轴线上按照各个墙段的刚 度比分配地震剪力。为了达到使同一轴线上的墙段能够均匀地分配剪力,应尽量使各墙段 的尺寸比较接近。因此,规范对重要部位的墙段作出最小尺寸的规定,目的也是为了避免 在这些部位首先破坏而引起连续倒的危险。 对于小型空心混凝土研块,则情况有所不同。由于小砌块结构在部分孔满内插入钢筋 并浇灌混凝土芯柱,其性质与钢筋混凝土接近。因此,在局部墙段出现不能满足最小尺寸 限制时,可以采用现浇钢筋混凝土局部墙垛。 4.1.7多层砌体房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。横墙在平 面内布置宜均勾、对称,沿平面内宜对齐。沿竖向应上下连续贯通,直保持墙段截面相近 似,避免突变。 纵墙在平面内布暨宜连续贯通:多层砌体房屋中的纵墙不宜少于三道;在同一轴线上 的窗间墙、门间墙的宽度宜接近,布置应均匀。 4.1.8多层砌体房屋中的楼屋盖做法: 1.现浇钢筋混凝土楼、屋盖。板厚按相关规定,不宜采用现浇板上另做敷设管道的焦 碴层做法。 现浇板宜连续配筋整体浇筑。现板可不单独设置圈梁,但应在沿外墙楼板支承宽度 内设置2Φ12mm水平或垂直放置的加强筋,以增强楼板边沿与墙体的连接(见图4.1.8)。 2.装配整体式楼、屋盖。在预制板面上现浇迭合层并配有分布筋,称为装配整体式楼 屋盖。一般应满足下列条件: 预制板间留有≥6m的记解板统

    对齐的墙不能连续超过二道。 2.上部多层砌体抗震墙如未落在底部框架梁或抗震墙上时,土部抗霆墙必须在底部框 架楼板上单独设置托墙的次梁,承托各层的荷载,包括地囊作用效应。 3.底部框架一抗囊墙房屋的底部,应沿二个方向分别设置一定数量的抗展墙。并应均 匀、对称布置。6、7度且总层数不超过5层,可采用嵌砌于框架之间的砌体抗囊墙,但应 计入研体对框架的附加轴力和附加剪力。其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。 4.底层框架一抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层砌体与底层框剪的侧向刚度的比 值,6、7度时不应大于2.5;8度时不应大于2.0;且均不应小于1.0。 5.底部两层框架一抗震墙房屋的纵、横两个方向,底层与底部第2层的侧向刚度应接 近。第3层与底部第2层的侧向刚度比值,6、7度时不应大于2.0;8度时不应大于1.5; 且均不应小于1.0 当上述衡向刚度比小于1.0时,说明底部框架一抗震层的侧向刚度过大,主要反映 抗震墙设置过强,因而可能导致底部将吸引过大的地囊作用效应,对抗囊不利。因此可考 虑减少抗墙数量或截面积,或在抗震墙内开洞设缝等减小侧向刚度的措施。 6.底部框架一抗囊墙房屋的抗囊墙,应设置条形基础、筱式基础或桩基,以减少基础 形

    直,6、7度时不应大于2.5;8度时不应大于2.0;且均不应小于1.0。 5.底部两层框架一抗震墙房屋的纵、横两个方向,底层与底部第2层的侧向刚度应接 近。第3层与底部第2层的侧向刚度比值,6、7度时不应大于2.0;8度时不应大于1.5; 且均不应小于1.0。 当上述衡向刚度比小于1.0时,说明底部框架一抗震层的侧向刚度过大,主要反映 抗展设置过强,因而可能导致底部将吸引过大的地震作用效应,对抗震不利。因此可考 虑减少抗墙数量或截面积,或在抗震墙内开洞设缝等减小侧向刚度的措施。 6,底部框架一抗囊墙房屋的抗囊墙,应设置条形基础、筱式基础或桩基,以减少基础 变形。 【说明1 底部抗爆墙一框架房屋的抗囊性能较差,对抗囊颇为不利。但由于此类结构,比整体 框架一抗囊墙房屋经济,因此此类结构就目前我国的经济水平尚难取消或禁用。 为了保证砌体结构抗囊时的安全,经试验研究,提出了一系列安全措施。例如: 要求沿结构高度方向的侧移刚度均匀变化;底部结构的侧移变形不能过大,底部在二 个方向都必须设暨抗震墙;加强过渡层的抗震措施要求等,都是为了弥补此类结构先 天的不足。 4。1.13多层砌体房屋中的钢筋混凝土构造柱和圈梁,是为了提高砌体结构的延性 增强抗震能力而设置的重要抗震措施,也是保证砌体结构“大展不倒的主要构造措施。 设计中应严格按抗囊规范规定设置。 【说明】 对于砌体结构,为了保证“大囊不倒”的目标,不是像其他结构应进行多退地度作用 下的变形验算,而是通过采取有效的抗震构造措施来达到“大囊不倒”的目的。 砌体结构的抗震构造措施大多从实际的震害总结得来。其中为防止大震不倒的有效措 施主要指在砌体中设暨钢筋混凝土构造柱和水平的钢筋混凝土围染这两项。试验研究和实 践经验均已证明,对砌体结构的这两项重要措施,约束了容易受剪破坏的墙体,使之在墙 体受地震作用开裂后,由于它们的约束作用而不致进一步倒塌。因此,颈体结构一般不必 计算层间位移或项点付愁,

    工字钢标准4多层砌体及底部框架房屋

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