【高层剪力墙结构】的【浅基础】设计——大家一起来探讨与分析
九州·河洛
2011年08月21日 18:39:52
只看楼主

想和大家讨论一个问题。【下述均为个人意见,若有举例,也均为本人所知的。并非都如此。】问题来源:一般剪力墙结构,13F、17F的住宅纯剪力墙结构中比较多见。当基础持力层比较好,且埋深不大时,一般直接考虑浅基础。问题:此浅基础怎么计算?我自己做过一些项目,也看过别人做的项目。具体情况有如下几种:(我提出的方法大家也可以进行批判与讨论) ………………分割线………… 第一:按墙下条形基础计算。

想和大家讨论一个问题。
【下述均为个人意见,若有举例,也均为本人所知的。并非都如此。】
问题来源:一般剪力墙结构,13F、17F的住宅纯剪力墙结构中比较多见。当基础持力层比较好,且埋深不大时,一般直接考虑浅基础。
问题:此浅基础怎么计算?

我自己做过一些项目,也看过别人做的项目。具体情况有如下几种:(我提出的方法大家也可以进行批判与讨论)

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第一:按墙下条形基础计算。
条形基础的计算大家都知道。不多说。基础越长越准确,一字型长墙估计是最贴近的了。
但实际情况往往不是这样。一般剪力墙肢长也就在1.6m~3.0m之间,2.0m左右的墙长占据了80%的比例。
假设一个L形的剪力墙,长肢2.0m,翼墙短肢0.8m。线荷载为2000KN/m。地基承载力为500Kpa。

于是条形基础宽度b=2000/500=4.0m。L剪力墙的基础考虑做成矩形。长肢、短肢所在断面的宽度b均为4.0m。于是定出一个初步尺寸。再根据肢端的距离及矩形基础与上部L形剪力墙的形心基本重合的原则,考虑基础承载力与上部荷载的相对比值,最终定出基础宽度。
此处有三点需要注意:1、实际应该按重心重合。按形心重合是偏于简化的方法。2、矩形基础一般会比L形基础底面积大,于是相对造成基础承载力,即抗力偏大。即偏于安全。3、若做成L形,无论是从力学分析还是从概念上理解,总觉得不如矩形。于是我个人几乎都做成矩形的。

第二:按柱下独立基础计算。
这个其实更简化,即把墙的均布线荷载全部折算成一个集中荷载,然后让这个集中荷载作用在剪力墙的形心处(或重心),按柱下独立基础计算基础底面积。定出一个初步尺寸,再根据墙的形状与基础的位置等各种影响因素,最后定出基础的底面积尺寸与定位。

冲切与配筋则均按基本组合下,墙下条形基础的计算进行。

以上为大概过程。很多进行过此类基础设计的同仁看到此,应该会有很多意见了,无论相同的不同的,至少心里会有个初步判断以及评价了。

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我在此提出我自己的看法与意见:

第一:关于剪力墙的墙下浅基础计算,是否有比较成熟的计算方法,或者软件计算?(PKPM的我的确不是很信任,因为感觉开发不完善。)如果各位有,诚挚地希望你能拿出来分享讨论。——我之所以提这点,是因为上述提到的两种计算方法都不是很让我信服。要么偏于保守,要么偏于不保守。

而且我有时候在想,两条正交的线荷载作用在基础上,它们应该是相互影响的。那么这种影响该怎么考虑?还是,根本就不用考虑?打个比方,对于一般的剪力墙结构,如果地基承载力不是很高,高到基岩的承载力那种,基础做下来,几乎是碰到一起去了。那么就必然存在附加应力,一个基础对与之相邻的基础的附加应力,我想应该很少有人考虑。我的办法是将基础放大,以抵消掉。但是这个放大多少,我得脸红地承认是个拍脑袋的事情,所以还是不能让我信服。所以我需要一个比较让自己有底气的答案。

第二:基础尺寸的确定,通常会出现一些问题。比如楼梯处,基础很容易相连,有些没办法强行分开,于是彼此之间距离为100mm,当然基础边至剪力墙端的距离就会变得很小,基础偏心。实为不利。这种时候大家是怎么处理的?连,还是不连?若连在一起,那么联合基础该怎么计算?有没有这方面的计算资料?双柱基础至少还可以手算,多柱基础也可以用一些软件工具来进行计算,用自己的概念甚至手算来加以复核。至少心里会有个底。可是,多道墙体的墙下浅基础,有没有比较成熟的系统的计算方法——这个方法,应该是比较让大家容易接受,而且又不会花太多时间。做结构的同仁都知道,没那么多时间会让你在一个基础上纠结很长时间的。

第三,剪力墙长肢或者短肢的肢端,离基础的边缘距离,一般设多少?我一般控制在500左右,但这个也是问题。因为此处的宽度如何确定我一直也拎不清。若按条形基础确定,未免过宽。若按构造要求确定,我表示心里没底气。

第四,纵然尽力避免,还是会出现联合基础。联合基础的受力分析,在第二条也说了,是个难题,很多人都说不清,至少没有让我信服的答案。我一般会在联合基础顶部配置双向钢筋网片。(有人说在上部墙柱交接部位设置即可,其余部位设置是浪费。)关于这一点,可能施工的同仁体会更深刻。因为这个顶部的双向钢筋网片会让他们很蛋疼。从我理解的概念上讲,这个顶部的双向钢筋网片实际上也是考虑顶部可能出现的弯矩或者扭矩,或者避免裂缝等等才设置的。但这个是否仅仅只能通过构造或者……拍脑袋?来设置?有没有比较具体的计算方法?比如像计算双柱基础或者筏板基础时,可以比较精确地求出跨中反弯矩的那种?
第四:如上所述的基础设计,有些假设过于保守,或者因为构造设置等原因造成基础偏大等等因素,自然就会造成基础造价过大。可能有些甲方就不会同意。仅仅做结构本身而言,加大基础对我个人当然有好处。但我始终认为,该加大即加大,不该加大当然不加大。不是说要为甲方省什么钱——那些省下来的钱也不会到我口袋里去。我说这些是想表明:如果可以对基础设计进行优化,既满足承载力等各项要求,又不会过于浪费,何乐而不为?

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因为不想贴图——总觉得贴图太麻烦。所以就全部用文字描述了。还希望各位同仁能耐得下性子看完这段文字,更希望各位有兴趣参与讨论和思考。先行谢过。
我在论坛(包括别的论坛)中看到过很多这种类似的问题,有大部分帖子就是直接问这种基础如何设计。回答者寥寥,或者回答也只是一句话“按墙下条形基础进行设计”。总之没有形成一个完整、清晰的思路和解答方法。
我想造成这种局面的原因:因为大家工作时间都很忙,在网上讨论这些问题,又不能在草稿纸上绘图加以阐述自己的观点,于是让交流变得困难,还有就是这种问题自己本身也不是了解得很透彻,又担心说出来被人家笑话,于是干脆不说或者模棱两可地说说即作罢。

但我想,和我一样,肯定有很大一部分人也想彻底弄明白这个问题,有很大一部分人在这个问题上已经有了明确的解决办法与计算理论,他们想告诉别人但是又没什么时间在网上加以阐述,更有很大一部人正在接触或者即将接触这个问题,当然也想弄明白。
所以我再次啰嗦这么大半天,是为抱砖引玉,大家都把自己的解决办法和想法抛出来,大家一起加以讨论。问题越辩越明,大家也可以在此讨论中相互学习。

就这些,希望这个帖子能让这些问题有个确定的答案,那我就三生有幸再三感恩了。

[ 本帖最后由 xq1015 于 2011-8-21 18:49 编辑 ]
shoo775
2011年08月21日 19:09:09
2楼
一般地基承载力较高时,纯剪高层住宅条基是指带基础梁的跨跨连通的条形基础。基础整体性好,上部荷载均匀分布。而LZ说的墙下无梁条基用在高层剪力墙下是不合适的。
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混混结构
2011年08月22日 10:53:48
3楼
期待高手解答~~~
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九州·河洛
2011年08月22日 11:04:29
4楼

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其一:带基础梁的跨跨连通的条形基础,是否是指【条基与条基之间的基础梁】与【条基】整体浇注?再在之上进行上部墙柱施工?
若是这种,假设无地下室,基础持力层与正负零相距较远,用此法完全可行。
假设有地下室底板,而此时地下室底板与持力层之间很接近了。因为地下室底板会设置梁,此时,基础、基础梁(地下室底板梁)、地下室底板该如何确定施工顺序?
如果基础和基础梁(地下室底板梁)一起施工,那么地下室底板就和梁脱离了。
如果基础单独施工,梁与地下室底板一起施工,若按基础梁顶标高与基础顶标高相同(跨跨连通是否是这个意思?),那么必然存在施工缝,是把基础中属于梁的这一部分留出来呢?还是留梁钢筋,施工缝留在梁端?——很明显大多数是前一种情况。
如果基础梁底标高在基础顶标高以上,这时不会出现上述情况,但是转到第二种情况。

其二:带基础梁的墙下条形基础(我个人觉得这个定义不准确,所以我倾向于用浅基础来表达)顶标高在基础梁底标高以下,是否是你所说的单独的浅基础?这种方式不合适的吗?(单纯的询问,无任何质问意思,别误会哈)

文字表达啰嗦啊。本来我表达能力也不强,悲催。
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除了以上我理解的两种情况,是否还有别的情况,我没有理解到的?

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还是希望更多人参与进来讨论。
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九州·河洛
2011年08月22日 11:11:43
5楼
独立基础与地基梁.jpg

此图为老庄结构资料中的一张图片,听过老庄课程的人应该都知道。在此对老庄结构院表示感谢。
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由此图可以清晰看出,若梁伸入基础之中,而顶标高不一的话,很容易出现这样的施工,应该说,凡做结构设计的,大抵是不希望看到这张图在现实中出现的吧?

用此图说明我前一帖说的其一中的一种可能情况,这样更直观一点。
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wwhsosdfmry
2011年08月22日 11:41:27
6楼
楼主讲的和我的想法大致相同,希望高手讲解。
第一:关于剪力墙的墙下浅基础计算,是否有比较成熟的计算方法,或者软件计算?(PKPM的我的确不是很信任,因为感觉开发不完善。)如果各位有,诚挚地希望你能拿出来分享讨论。——我之所以提这点,是因为上述提到的两种计算方法都不是很让我信服。要么偏于保守,要么偏于不保守。
第二:基础尺寸的确定,通常会出现一些问题。比如楼梯处,基础很容易相连,有些没办法强行分开,于是彼此之间距离为100mm,当然基础边至剪力墙端的距离就会变得很小,基础偏心。实为不利。这种时候大家是怎么处理的?连,还是不连?若连在一起,那么联合基础该怎么计算?有没有这方面的计算资料?双柱基础至少还可以手算,多柱基础也可以用一些软件工具来进行计算,用自己的概念甚至手算来加以复核
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fzduxing
2011年08月22日 12:02:16
7楼
顶顶
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shuzhichao
2011年08月22日 12:17:54
8楼
楼主神人啊!我是刚毕业的新手刚刚碰到你说的问题!可是真的无从下手啊。特别是这点,不知道怎么做!能加QQ吗?1258131890

第二:基础尺寸的确定,通常会出现一些问题。比如楼梯处,基础很容易相连,有些没办法强行分开,于是彼此之间距离为100mm,当然基础边至剪力墙端的距离就会变得很小,基础偏心。实为不利。这种时候大家是怎么处理的?连,还是不连?若连在一起,那么联合基础该怎么计算?有没有这方面的计算资料?双柱基础至少还可以手算,多柱基础也可以用一些软件工具来进行计算,用自己的概念甚至手算来加以复核。至少心里会有个底。可是,多道墙体的墙下浅基础,有没有比较成熟的系统的计算方法——这个方法,应该是比较让大家容易接受,而且又不会花太多时间。做结构的同仁都知道,没那么多时间会让你在一个基础上纠结很长时间的。
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yyscl
2011年08月22日 13:29:14
9楼
楼主对于基础的设计研究还是挺深入的。
楼主这里的方法都是仅仅只考虑基础部分,未考虑基础与地基的共同作用,未考虑上部结构、基础与地基的共同作用。所以这里只讨论只考虑基础部分。
设计基础的通用方法:实体有限元计算。这个方法计算出来的结果相较于楼主的那结果是相当客观的,但是不大现实。
设计基础的简化方法:倒梁法或倒楼盖法。这势必就是超静定的问题。而往往我们需要手算的东西希望它是静定的,这往往就产生了楼主的问题。
楼主提到的剪力墙下的基础,要精确分析可以用实体有限元,但不现实。如果按独立基础或条形基础考虑,都是静定的基础考虑方法,从概念可以定性的判断条形的配筋可以比独立的少。
楼主提到的关于双柱独立基础,可以的近似的考虑成受均布荷载作用的倒形简支梁,内力的计算也是很方便的,因为是静定的;那如果是三柱或三柱以上,那就是超静定的,内力的计算手算就是有点困难,不过可以计算手册或一些小程序等。
关于基础与基础之间的距离如果太小就可以做成联合的基础,那这个距离是多少就是人者见人了,同样基础出剪力墙边多少也是一样。我想这个距离在满足基础面积的前提下,这个距离越短越小,这样底部抗弯的钢筋就越少,当然也要满足剪力墙的抗冲切。
总之,基础的东西是算不清楚的,只有自己心里清楚,就行了。
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lanfeng1991
2011年08月22日 13:45:26
10楼
在校大学生表示压力巨大
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无字天书
2011年08月22日 15:35:08
11楼
学习学习
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