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多层建筑常用的几种基础形式分析
墙下条形基础。常用的砖、毛石、混凝土刚性基础,主要是承受抗压强度,也承受抗拉、抗剪强度,但抗拉、抗剪强度不高。基础内产生的拉应力、剪应力通过刚性角控制,使其不超过材料的允许值。它一般适用于建造5层以下民用建筑及轻型生产用房,如果地基承载力较高,且地基比较均匀,层数还可以适当增加。这种基础的特点是,造价低、施工快,通过地圈梁的加强,增强基础的整体刚度,能承受上部结构较大的荷载及适应一定的地基变形。常用的钢筋混凝土柔性基础也是墙下条形基础的较好形式。当上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀,采用刚性基础往往会使基础断面过大,如果要保持浅基础,则基础露出地面,如果加深基础又要增加土方量基础造价。即使采用刚性基础,也难避免在基础产生较大的抗拉、抗剪应力时,出现基础裂缝、不均匀下沉,以致引起上部结构墙体裂缝。这时一般采用钢筋混凝土条形基础,它可以承受较大的弯矩和剪力,用基础断面大小和配筋量来满足受力要求。如果地基不均匀,还可加肋梁,以增强抗弯能力,调整不均匀沉降。一般6层以上民用建筑或轻型厂房可以采用这种基础。
独立基础。刚性或柔性独立基础一般多用于柱下基础,根据柱荷载偏心距大小,基础断面可为方形或矩形。当柱距较大时,常为独立基础,这样较为经济
。为增强基础整体性,也可采用拉梁适当拉结,以增强适应地基变形和抗震能力。多层建筑上部结构为框架体系时,如地基承载力较高,地基变形较小,荷载及柱网分布较均匀,宜选用独立基础,但在纵横两个方向宜拉梁适当拉接。拉梁断面选择要适当,不宜过大,可通过计算确定。一般民用建筑中的内柱,多数可考虑采用独立基础,而不用条形基础,在满足承载力及变形要求下,其经济效果是较好的。
柱下条形基础及十字交叉基础。当柱荷载较大或地基较差时,采用独立基础不能满足承载力要求,扩大基础面积又受到场地限制时,可考虑采用条形基础。条形基础具有较大的刚度,对于调整不均匀沉降有良好的作用,但当柱距较大时,条基的刚度也差,调整不均匀沉降的能力也降低,所以选用柱下条形基础应控制在柱距不宜过大(6~7m)的条件下,能较好发挥作用。当地基承载力较低而柱荷载又较大时,或地基变形和柱荷载的分布在两个方向都不均匀时,一方面要求扩大基础底面积,以满足承载和地基变形的要求,同时又要求基础具有较大刚度,来调整不均匀沉降,这时可考虑设置十字交叉基础。十字交叉基础具有较大的空间刚度,是一种较好的基础形式,但它有自己的适用范围,不可任意滥用,只有当条形基础不能满足要求时,才采用十字交叉基础。
钢筋混凝土筏片基础。当地基承载力较低,且地基土质不均匀,而上部结构荷载却很大,采用十字交叉基础,有的基础之间的空隙所剩无几,有的基础底面积重叠,已不能提供足够的基础底面积时,这时可采用筏片基础。对于有地下室的结构,它本身不要求防水或防潮,筏片基础恰好就是地下室的底板结构。当荷载不太大时,常采用平板式筏片;当荷载较大时,可采用梁板式筏片。由于筏片基础的整体刚度较大,故能将各柱或墙体的不均匀沉降调整得较为均匀。对于某些不均匀地基,且土质又较软,应先进行地基处理。提高地基承载力,减少地基的压缩性,再在处理过的地基上做筏片基础。这种地基与基础同时结合考虑,技术和经济效果均较理想。那种认为不管地基如何软弱和不均匀,