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基础沉降处理


点击数: 发布时间:2015-6-24 8:27:03 来源: 作者:

浅谈如何处理基础沉降缝

建筑物在错层部位,荷载相差较大;在地基不均匀,土层坡度较大或长高比太大,超过规范规定的容许值时,必须设置沉降缝。沉降缝处理的合理与否,关键到工程的经济与安全。


一、偏心式基础:

当荷载较小,地基承载力又相对较高,可采用偏心基础设置沉降缝(假设沉降缝两侧墙体为240mm),基础受力简图如下:


对于偏心基础的计算,我们认为可采用如下设计计算方法:

仅计算右侧基础,根据《建筑地基基础设计规范》GBJ17-89(以下简称《规范》)第5.1.5条,当偏心荷载作用时,Pmax=F+G/A+M/W,由于FG在同一作用线上,且F严重偏离基础形心,为保证基础底面压力符合《规范》要求,偏心距e一定大于B/6.沉降缝处偏心基础一般为条形基础,取1延长米为计算单位,即L=1米。基础底面边缘的最大压力设计值应取《规范》5.1.5—4式即:Pmax=2F+G/3a

下面来求合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:

 假设基础宽度为B,基础及土的平均重度为Y,基础埋深为H,各力均对基础底面最大压力边缘取距得下式:

G=Y HB

F×0.12+B/2G=(F+G).a

得a=(0.24F+GB)/2(F+G)

求出a后代入(5.1.5—4)式

     Pmax=2(F+G)/3a

     根据(5.1.1—2)式Pmax≤1.2f来较核基础宽度B是否符合要求。

由此可见偏心式基础设计模型明确,施工简便,但其缺陷是所建的建筑物相对层数较少(一般三层左右)

二、跨越式基础:

对于新建建筑物,基础沉降缝最合理设计方案为跨越式基础。具体形式如下:

该基础形式,基底反力分布比较均匀,概念清楚,并且相互独立,自由沉降。其计算依据为将条形基础分割为若干独立基础,各独立基础的面积根据各独立基础上的竖向荷载设计值确定。沉降缝两侧墙体分别砌筑在支撑在各独立基础上的连续梁上。施工时应注意拆模时必须拆除连续梁底模板,沉降缝处侧模可用聚苯板,以确保基础能相互独立,自由沉降。该基础形式施工较复杂,设计也不易表达清楚。

三、悬挑基础:

在建筑物改造过程中,需要将新建物贴建于旧建筑物旁,或不便采用上述两基础形式时,可采用悬挑基础。当原有建筑物基础埋深较深时,采用该形式基础较方便。该基础形式基地反力不均匀,受力较复杂。

     悬挑基础计算可近似分为两部分,一部分为悬挑梁的计算,另一部分为悬挑梁下基础宽度的计算。悬挑梁可按赶紧混凝土构件计算,悬挑梁伸入墙内长度应不少于1—2个开间,此伸入长度不能仅满足抗倾覆要求,而主要由基础底部反力而定,具体计算这里不再叙述。

   悬挑梁下基础宽度的计算,我们可以假设认为悬挑部分的竖向力沿开间方向传至1—2个开间(即悬挑梁伸入基础的长度),进行计算。依这样的假设,悬挑基础边缘基础底部反力较大,悬挑梁尾部基底反力趋近为零。显然此假设与实际并不吻合。实际上,悬挑梁具有相当大的刚度而与建筑物已形成一体,已不在是一单独构件。整个建筑物的结构(指砌体结构)有各层圈梁及拉接钢筋,考虑整个房屋结构的共同作用,悬挑部分的竖向力沿开间方向不可能只传1-2个开间,悬挑梁尾部基底反力也不可能趋近为零。考虑到房屋整体结构共同作用对地基的影响(如下图),我们的假设计算是偏于安全的。悬挑梁下基础宽度计算见下列剖面图。

   根据上述剖面图中的F1F2q即可求出上部荷载作用的合力F及形心位置,根据力的平衡及Pmax≤1.2f即可求出基础宽度。具体计算可参考偏心基础。

在实际工程中,根据Pmax≤1.2f求得的基础宽度是Pmax处最大宽度,这个宽度可近似取1个开间,其他部位基础宽度可按无挑梁情况下计算宽度配筋即可。

选跳板基础(如上图所示)相对于悬挑梁基础来说,受力合理一些。其计算依据同悬挑梁。施工悬挑基础,拆模时同样必须拆除悬挑下所有的模板支撑,以确保基础间相互独立,互不影响。

以上是我们几年来处理基础沉降缝或将旧建筑物贴建于新建筑物旁的几种做法,具体设计时尚需针对具体情况灵活处理。我们认为:一、我们的认识理解尚不成熟,有些做法尚需继续推敲,请专家及同行给予指正。在对待基础问题上,应偏于保守处理为妥;二、考虑到建筑物上部结构整体性及共同工作的特点,偏心基础及悬挑基础的假设均为偏于安全的。

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