高层建筑结构的基础设计(5)

可根据不同的土质查表定,由于底板区格内的基底反力系数均为对称（下图），表中仅给出了1/4 底板区格内的反力系数。

表适用于上部结构与荷载比较匀称的框架结构，且地基土比较均匀，底板悬挑部分不超过0.8m，不考虑相邻建筑的影响以及符合规范构造要求的单栋建筑物的箱形基础。当纵横方向荷载不匀称时，应分别求出由荷载偏心产生的纵横向力矩引起的不均匀基底反力（按直线变化计算），然后将该不均匀反力与反力系数表计算的反力进行叠加。对不符上述条件的情况，如刚度不对称或变刚度结构、地基土层分布不均匀等，应采用其它有效的基底反力计算方法。

4、箱形基础内力分析

箱形基础顶板和底板在地基反力和水压力及上部结构传下来的荷载作用下，整个箱形基础将发生弯曲，称为整体弯曲，其承担的弯矩按基础刚度占整体结构总刚度的比例分配；同时，顶板和底板在楼面荷载和基底反力作用下，也将产生弯曲，称为局部弯曲。因此，顶板和底板的弯曲应力应按整体弯曲和局部弯曲的组合进行分析。实测和计算分析表明，上部结构刚度对基础内力有较大影响，由于上部结构参与共同作用，分担了整个体系的整体弯曲应力，基础内力将随上部结构刚度的增加而减小，但这种考虑共同作用的分析方法计算上比较复杂，距实际应用还有一定的距离。目前在实际工程中是根据具体的上部结构体系分别采用下述两种计算方法。

（1）按局部弯曲计算

当地基压缩层深度范围内的土层在竖向和水平方向皆较均匀，且上部结构为平立面布置较规则的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构时，箱形基础的顶、底板可仅考虑局部弯曲计算。计算时底板反力应扣除板的自重，顶板荷载按实际考虑。

考虑到整体弯曲的影响。纵横方向支座钢筋尚应有1/3 至1/2 的钢筋连通，且连通钢筋的配筋率分别不小于0.15％（纵向）、0.10％（横向），跨中钢筋按实际需要的配筋全部连通。

（2）同时考虑局部弯曲和整体弯曲计算

对不符合上述要求的箱形基础，应同时考虑局部弯曲和整体弯曲作用。计算整体弯曲时应考虑上部结构与箱形基础的共同作用。首先根据上部结构荷载和地基反力系数求出箱形基础的基底反力，再根据上部结构的折算刚度和箱形基础的刚度按刚度分配法求出箱形基础应承担的整体弯矩，然后计算在使用荷载作用下顶板的局部弯矩、底板在基底反力作用下的局部弯矩。底板局部弯曲产生的弯矩应乘以0.8 折减系数，最后，顶板、底板按整体弯矩计算的钢筋与按局部弯矩计算的钢筋叠加。对框架结构，箱形基础的自重应按均布荷载处理。

箱形基础承受的整体弯矩

可按其刚度的大小按下式计算

上式适用于等柱距和柱距相差不超过20％的框架结构。在箱形基础顶、底板配筋时，应综合考虑承受整体弯曲的钢筋与局部弯曲的钢筋配置部位，以充分发挥各截面钢筋的作用。

在计算箱基内力时，荷载中可不计风荷载及设防烈度小于或等于8 度时的地震作用，亦即在一般情况下，只考虑垂直荷载，不考虑水平荷载。

5、箱形基础配筋和构造

箱形基础的混凝土强度不宜低于C30，宜采用密实混凝土防水；垫层厚度通常取100mm。当有防水要求时，混凝土的抗渗等级须按规范的要求。

箱形基础的顶板、底板、墙体及洞口过梁均应根据内力分析结果进行配筋。顶板、底板及墙体均应采用双层双向配筋。墙体的竖向和水平钢筋直径均不应小于10mm，间距均不应大于200mm。除上部为剪力墙外，内、外墙的墙顶处宜配置两根直径不小于20mm 的通长构造钢筋。钢筋接头宜采用机械连接；采用搭接接头时，搭接长度应按受拉钢筋考虑。上部结构底层柱纵向钢筋伸人箱形基础墙体的长度，对柱下三面或四面有箱形基础墙的内柱，除柱四角纵向钢筋直通到基底外，其余钢筋可伸入顶板底面以下40 倍纵向钢筋直径处，对外柱、与剪力墙相连的柱及其他内柱的纵向钢筋应直通到基底。

七、桩基础设计

桩基础是高层建筑中广泛采用的一种基础形式，适用于上部结构荷载较大，地基在较深范围内为软弱土且采用人工地基无条件或不经济的情况下。桩基础由承台和桩身两部分组成（下图所示），承台承受上部结构传来的荷载，并把它分布到各根桩，在通过桩传到深层土上；因此，在承受竖向荷载时，桩基础的作用是将上部结构的荷载通过桩尖传到深层较坚硬的地基中，或通过桩身传给桩身周围的地基中；对于水平荷载，主要是依靠承台侧面以及桩上段周围土体的挤压力来抵抗。

1、桩的类型

（1）按桩的传力方式分类

作用在桩顶的竖向外荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力共同承受，摩阻力和端阻力的大小及占外荷载的

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