浅谈高层建筑筏板基础设计

杨曦

摘    要：本文简述了筏板基础的适用条件、技术特点、构造要求及内力计算等方面内容。将理论公式与规范中的一些数据进行解读和整合，针对高层建筑的筏板基础设计做出简要分析。

关键词：筏板基础;构造要求;配筋率;受力分析

1  前言

筏板基础以其成片覆盖于建筑物地基较大面积和完整的平面连续性为明显特点，它不仅易于满足软弱地基承载力的要求，减少地基的附加应力和不均匀沉降，增加建筑物的整体抗震性，所适应位于其上的工艺连续性作业和设备重新布置要求等。有地下室或架空地板的筏基还具有一定的补偿性效应。

由于筏板平面面积较大，而厚度有限，造成它只具有有限的抗弯刚度。无力调整过大的沉降差异。由于它的连续性，在局部荷载下，即要有正弯矩钢筋，也要有负弯矩钢筋，还需有一定数量的构造钢筋，因此给的指标较高。

2  构造要求

按基础构造特点分，有等厚的平板式筏板基础以及沿纵横柱列方向的筏板顶面或底面加肋形成的梁板式筏板基础。前者一般在荷载不太大，柱网较均匀且柱距较小的情况下采用。

平板式筏板基础的厚度不宜小于400mm，当柱荷载较大时，可将柱位下筏板局部加厚，梁板式筏板基础的板厚不得小于300mm，且不宜小于计算区段内最小板跨1/20，

在一般情况下，筏板边缘伸出墙或柱外侧，对平板式筏基，其挑出长度从柱外皮算起不宜大于1000mm：对梁板式筏基，挑出长度从基础梁外皮算起，不宜大于1500mm，筏板的外挑部分可做成斜坡面，但边缘的最小厚度不小于200mm。

筏板受力钢筋的配置除应满足计算要求，纵、横两个方向的底部钢筋尚应有1/2～1/3贯通全跨，且其配筋率不应小于0.15%，顶部钢筋按计算配筋，全部连通。

3  内力计算

先按常规方法进行地基承载力验算。为了避免基础发生太大的倾斜和改善基础受力状况，在决定筏板基础平面尺寸时，可以通过改变底板在四边的外挑长度未调整基底的形心位置，以使尽量减少基础所受的偏心力矩，当设计荷载为恒载与活载组合时，而无风载时，一般要求偏心距不超过基础宽度的1/60，有风载时为1/30，筏板的设计方法有按刚性的设计、按弹性板方法设计、按弹性地基梁设计等，以下仅就按刚性方法设计进行论述。

若柱距比较一致，柱荷载比较均匀，当柱距L≤1.75（l/a），或筏板基础支承着刚性的上部結构时，筏板基础可认为是刚性的。

3.1  特征系数按下式确定

3.2  计算基底净反力按

反力求得后，筏板基础作为一个整体，在两个互相垂直的方向进行分析其任意截面上的总剪力，等于作用该截面的左边或右边的全部荷载及基底反力的矢量和。总弯矩就等于作用该截面一边的力矩和。对于柱下的筏板基础、当柱荷载和柱距彼此变化不超过20%时，可按无梁楼盖将板划分成柱上板带和跨中板带，分配弯矩和剪力，再进行配筋计算，对于墙下的筏板基础，可按双向板的分析方法，采用建筑结构静力计算手册按弹性理论计算矩形板的公式和图表，进行内力计算，再按普通钢筋混凝土板进行配筋。

刚性筏板基础应有足够的厚度，总抗剪强度满足要求，但对各个板带的剪力，尤其是柱下的冲切强度，应进行验算。

当冲切验算不满足要求时可增设柱墩，常见的顶平柱墩示意。

4  小结

筏板基础除了上文论述的特性外，一些属性在实际中也是契合高层建筑的一种基础形式，比如规范要求基础埋深不小于建筑高度的1/15，在存在地下水的地区，筏板底在地下水位线以下时有发生，筏板又可兼作防水底板的作用，进一步节约材料。所以在软弱地基上的高层建筑的基础形式可优先考虑筏板基础。

参考文献：

[1] 王双喜.高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题[J].住宅与房地产，2018（30）.

[2] 郭天焓，徐宏艳，张猛，马玉虎，隋海燕.北京某办公楼地基基础设计[J].建筑结构，2018（S1）.

[3] 高进余.论房屋建筑结构设计中的基础设计[J].住宅与房地产，2018（15）.