一.受力分析

1.平板式筏板基础：适用于高层剪力墙结构，因为剪力墙的布置没有规律，很随意，有的轴线一段有墙一段没墙，因此布置梁板式筏板基础不太合适。

2.受力模式

【地规8.3.2】当条形基础梁的高度小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一支座的弯矩值宜乘以1.2的系数。这类似一个倒置的梁，柱为连续支座，基础梁为连续梁，上部钢筋通长(类似于普通梁下部钢筋通长)、下部钢筋为支座负弯矩钢筋，也要通长不够再附加。

对于平板式筏板也是一样的，筏板板厚小于1/6板跨时，地基反力可按直线分布，筏板底地基反力可按均布荷载计算，否则需考虑地基刚度，按弹性地基来设计。上部钢筋通长(类似于普通梁下部钢筋通长)、下部钢筋为支座负弯矩钢筋，也要通长不够再附加。

基础刚度和地基刚度直接决定了地基土反力的均布性。当条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，基础刚度小，相对于地基来说太柔了，此时地基反力不能按直线分布，就要按弹性地基来设计，考虑地基刚度对地基反力的影响，通过基床系数K来考虑(PKPM中梁元法)。例如地基很软和水一样，基床系数越小，基础刚度越大，则基底反力很均匀，如果地基很坚硬，基床系数越大，基础刚度越小，则地基反力很不均匀，柱下的很大，其他部位很小。

在实际工程中，小于1/6柱距是很难满足的，大多数都要考虑地基刚度。地基梁与上部结构梁的不同点，就是地基梁要考虑地基刚度，从而所受荷载地基反力不是均布的，普通梁就是均布的例如恒荷载2kN/m，相同点就是弯矩图大致趋势相同，上下部配筋也是一致。

                           

3.高层筏板基础设计步骤

①根据地勘报告结论初步判断基础形式

②底板经验厚度估算

③手算地基承载力是否满足基底反力要求

④底板埋置深度计算

⑤冲切剪切厚度验算

⑥进入jccad验算偏心率、承载力、冲剪、配筋、沉降

⑦根据计算进行局部调整 

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二.规范验算(手算)

1.偏心率：

假设建筑形状为矩形：W= 1/6*L*B²，A=BL，则e≤0.1W/A=1/60B=1.66%=16.6‰；也就是偏心距在偏心方向的16.6‰，有些地方控制则更加严格。这对于独立基础，偏心率一般控制在ek≤1/6，因为这只是一个基础，而筏板基础的偏心率控制的是整个结构的偏心率。

对于建筑形状不规则的，凹凸的(现实中)，采用加权平均，也能得到筏板形心，大概也是16.6‰

偏心率不满足的时候，可以通过调整筏板外挑长度。

2.冲切(与剪切一起确定筏板厚度)

①【地规8.4.7】：手算时，暂时不考虑弯矩。

②【混规6.5.1】手算时，暂时不考虑预压力对冲切的限制作用。

此处的Fl需要柱底轴力减去冲切破坏椎体/冲切临界截面的基底净反力，也就相当于冲切破坏椎体以外的部分的基底净反力，对筏板的冲切。对于独基的冲切公式，F直接采用的是冲切破坏椎体以外的基底净反力。筏板基础采用F=N-PA计算，也是因为冲切破椎体以外的面积不好确定。

验算冲切，其实与梁截面抗剪承载力是一样的，梁从支座处45度的斜裂缝，主拉应力与斜裂缝垂直，造成了裂缝的产生，最好的配筋方式就是与斜裂缝垂直，与主拉应力平行，就是弯起钢筋；但有于左右地震剪力下，梁受剪方向会调转，因此弯起钢筋只能起一个方向的作用，并且施工也麻烦。箍筋/混凝土截面则是与主拉应力成45度，无论哪个方向的剪力都是45度，所以箍筋/混凝土截面的抗剪需要乘角度系数0.7。

对于冲切，也是0.7，采用的截面为bh0(抗剪)、amh0(独基冲切抗剪)、umh0(筏板冲切)、bwh0(筏板剪切)

③墙体冲切：

④核心筒冲切：把整个内筒当成一个大柱子来算冲切，只不过有个截面周长的影响系数，周长太长对冲切不利。

3.剪切

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三.实例

1.筏板经验板厚

高层建筑筏板厚度h≥500mm。高层剪力墙住宅筏板经验厚度为：地上层数×50mm×(0.8~0.9)经验系数。例如：17层，17*50*0.85=722.5mm，取筏板厚750mm

2.高层住宅简单的估算地基承载力：初步拟定基础形式，筏板、CFG、桩筏等等。

3.地基承载力整体验算：初步估算

上部结构总荷载：①用“桩基础”的“桩重心校核”并选择标准组合，可以得到②“基础荷载”的“读取荷载”，可以得到。

当承载力够时，挑个300/500mm，使得外墙钢筋好锚固，不会太密；当承载力不够时，可以外挑长度2~3倍板厚(2/3m)，最多4倍板厚，都要进行承载力验算，这还只是初步估算，后面还要调偏心率，最大反力等，因此尽量不要差太多。

4.筏板底板埋深计算

【高规12.1.8】基础埋深可从室外地坪算至基础底面，可以房屋高度的1/15。达到1/15，就能保证建筑物在水平力下抗倾覆、抗滑移的能力。岩石基础下，可能埋深达不到要求，此时要计算建筑物底部的抗滑移。

一般17层埋深3m左右做一层地下室就能满足埋深要求(16、17层差不多是一个不用做架空层的临界值)；对于超过一层层高，例如4~5m，不足一层层高的部分做架空层(结构板)，即筏板顶面以上1~2m做架空层；小于1m的可以做回填土垫高，不做结构板。尽量还是做架空层，回填会增加地基反力，在地基承载力有较多富余的情况下回填。

一般不会增加地下室的层高，涉及很多方面，一般是建筑专业和甲方说了算。

5.JCCAD设计

①读取荷载，是否考虑地震【抗规4.2】。PM活/PM活指的是荷载按构件截面尺寸进行分配，而我们分配荷载一般都是按照构件的刚度分配，通过Satwe计算得到。

②参数设置：见基础03

③筏板布置：选择“筏板防水板”。挑出长度从墙体轴线中心线开始算起，例如挑出500mm，则填650mm。布置筏板后，注意筏板参数：

(1)板面恒载：筏板的面层做法，一般就是50mm厚水泥砂浆，则1.0kN/m²，放大一下取1.5kN/m²

(2)板面活载：自行车库一般去2.5kN/m²

(3)外挑筏板板面荷载：筏板挑出长度收到的土重力，例如：筏板挑出处筏板顶至室外地坪高度2.5m，土重度18kN/m³，则板面荷载2.5*18=45kN/m²

对于筏板局部加厚，电梯井、集水坑等，一般不用考虑不用管，模型上不用反映，图纸上按构造绘制就行，当然也可以根据实际情况建模。

④偏心率调整(准永久组合)：选择“基础筏板”的“重心校核”可以看到筏板形心与上部结构荷载重心的差别，通过调整筏板的挑出长度来调整偏心，荷载重心不会变，调整筏板形心。例如形心在重心上面，则增加下部筏板挑出长度。

⑤冲切剪切：直接看结果或手算

⑥承载力、沉降、配筋：

(1)输入“地层层序”：根据地勘报告，只输入输入土层厚度。注意：结构物±0.00对应得地质资料标高(m)=6.45，6.45为绝对标高，要输入正确，后面孔点标高则可以输入相对标高

(2)“输入孔点”：根据地勘报告，输入每个孔点的土层底标高、压缩模量、重度、内摩擦角、粘聚力等等，压缩模量是算沉降的参数，取地勘土物理力学指标的平均值。将建筑物放置在4个孔点围起来的区域中。

(3)进入板元法计算：

1、筏板上筋保护层厚度：按照室内潮湿环境

2、筏板下筋保护层厚度：一般取50mm，【地下工程防水规范4.1.7-3】

3、有限元网格控制边长(m)：根据体量，一般1m，也可以更小。

4、各工况自动计算水浮力：考虑水浮力的有利作用，高层筏板不考虑

5、底部抗浮验算：高层筏板一般地基反力已经很大了，可以不考虑。例如地基反力300kpa，水浮力也就几十kpa，可以不考虑。

6、板单元内弯矩剪力统计依据：按最大值。有限元计算，每个单元内取最大值作为单元的效应，这样比较安全；如果取平均值，单元内最大最小一平均不太安全。当然也有人觉得最大值算出来偏大。

7、上部结构影响，取SATWE刚度，真实考虑上部结构的刚度；否则筏板配筋会比较大。jccad考虑上部结构刚度的前提：satwe的计算控制信息，要生成传给基础的刚度，考虑的层数一般输底部加强区的层数，这几层的刚度应该就够了，层数越多算的越慢。

(4)网格划分：加辅助线，重新生成单元就行

(5)基床系数：按实际输入

(6)承载力计算结果：

1、无地震作用：假设地基承载力fa

恒+活工况，为无偏心：pk≤fa

其他工况(有风组合)，为有偏心情况：pkmax≤1.2fa

2、有地震作用【抗规4.2.1 (是否要考虑抗震)、4.2.2】：假设地基承载力faE

恒+活工况，为无偏心：p≤faE

其他工况(有地震组合)，为有偏心情况：pmax≤1.2faE

对每个单元的地基承载力进行校核，都满足即可；当承载力不满足要求时，可以通过加大筏板挑出宽度。

(7)沉降计算：【地规3.0.2(是否要考虑沉降计算)、5.3.4】

看板沉降图，对每个单元的沉降进行校核。例如高层剪力墙结构，平均沉降量应≤200mm

(8)配筋

配筋思路：筏板上下部先配最小配筋率(地规8.4.16规定为0.15%，建议按0.2%控制)要求的通长钢筋，再按计算配置附加钢筋，对于附加上部钢筋要布满一跨并延伸一个网格(因为这是跨中正弯矩钢筋)，对于附加下部钢筋布置后延伸一个网格，附加钢筋范围由有限元网格确定，附加纵筋放置在额外的一层。

配筋可以采用不同直径间隔布置的方法：例如C16/18@150相当于C16@300+C18@300=1518mm2

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