独立基础、筏板基础的参数设置及疑难问题汇总
推窗听雨
2024年08月19日 16:36:19
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    内容介绍                  


   
内容介绍      

     

     
独立基础参数设置      

     
独立基础软件操作      

独立基础计算结果校核      

独立基础高度      

         
独立基础+防水板的几个参数设置        

         
独立基础+防水板的建模        

独立基础顶部配筋的几种情况          

独立基础抗剪计算          

         
筏板基础参数设置        

筏板下柱墩附加钢筋          

筏板下柱墩钢筋放置          

         
筏板最小配筋率        

独立基参数设置

1)总参数:

结构重要性系数:按《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010第3.3.2条采用。

基础地面以上覆土厚度:“覆土厚度(m)×覆土重度(kN/m^3)”计算覆土重(kN/m^2),此参数只影响系基础顶以上的覆土重。

拉梁承担的弯矩比例:在基础模型中输入的构件,基础尺寸由弯矩控制作用时基底面积较大,可输入拉梁承担柱底弯矩,从而减小基础底面积。

注:拉梁与地基梁的区别,地基梁与独立基础及承台连接,协调其变形,是否承受地基反力与基床系数是否为0有关;拉梁与框架柱连接,框架柱为拉梁支座,轴力按柱底轴力的1/10,弯矩按分配系数计算,不受地基反力

例题:拉梁承担的弯矩比例输入0.3,角柱基础尺寸由3.1x3.1变为2.7x2.7,边柱基础尺寸由3.0x3.0变为2.8x2.8。

2)地基承载力计算参数:

地基承载力特征值按地勘提供数值填写,宽度及深度修正系数按规范填写;

基础埋置深度:此参数只影响地基承载力修正计算。

3)独基自动布置参数:

承载力计算时基础底面积受拉面积/基础底面积(0.~0.3):此参数表示零应力区控制比例,用于独基自动布置。取值范围为0~0.3,缺省0,表示不允许出现零应力区(相当于《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第5.2.2条偏心距e<b/6情况)。例如填0.15表示零应力区面积不超过独基底面积的15%。

《建筑地基基础设计规范》第5.2.2第3条:

当基础底面形状为矩形且偏心距e>b/6时(图5.2.2),pkmax应按下式计算:

           pkmax=[2(Fk+Gk)]/(3*L*a)   (5.2.2-4)

式中:L——垂直于力矩作用方向的基础底面边长(m);

      a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m)。

e=b/6时,b/6+a=b/2,3a=b,此时基础边缘为零应力;模型输入最大值0.3,单柱自动布置生成基础,查看计算书基底压力最小值为0.3KPa,已接近零应力,但未出现零应力区,所以此参数即使最大值0.3软件计算时基底也不会出现零应力区, 原因为独立基础按线性计算,若出现零应力区则基础受拉,不满足线性计算的假定。

角柱轴力较小,基础尺寸由弯矩控制,基础自动生成尺寸为4.1x4.1,基底压力最小值为0.3KPa,人为改成3.2x3.2,基底出现零应力区。零应力区应小于30%,基础建议改为一阶,基础顶部受拉应配置钢筋。

4)材料表:

选择相应的混凝土强度及钢筋级别。

独立基础软件操作

第一步:选择单柱自动布置。

第二步:基底标高设置。

此参数只影响柱底剪力对基础产生的弯矩。

标高示意如下:

独立基础计算结果校核

1)覆土重及自重

覆土重(kN/m2):[1.5x1.5x1.9+(2.6x2.6-1.5x1.5)x2.2]x20/2.6x2.6=42KN/m2

自重(kN)  :(2.6x2.6x0.3+1.5x1.5x0.3)x25=67.6KN

2)基底荷载

叠加柱底剪力产生的基础底弯矩后的总弯矩:

Mx=-77.89x2.2-199.57=-370.93KN.m

My=-2.55x2.2-0.56=-6.18KN.m

3)最小配筋率

b0为计算宽度,根据《建筑地基基础设计规范》GB500007-2011第8.2.11条条文解释: 此外,考虑到独立基础的高度一般是由冲切或剪切承载力控制,基础板相对较厚,如果用其计算最小配筋量可能导致底板用钢量不必要的增加,因此本规范提出对阶形以及锥形独立基础,可将其截面折算成矩形,其折算截面的宽度b0及截面有效高度h0按本规范附录U确定,并按最小配筋率0.15%计算基础底板的最小配筋量。

《建筑地基基础设计规范》GB500007-2011附录U:

根据附录U等效截面宽度:

(2600x300+1500x300)/(300+300)=2050mm,与软件2000mm不同。

高度600mm, 最小配筋率:0.15%x2050x600=1845mm2,与软件2000mm计算不同。

第一阶按有效高度取值计算:

(2600x250+1500x300)/(250+300)=2000mm,与软件相同。

高度600mm, 最小配筋率:0.15%x2000x600=1800mm2,与软件相同。

4)地基承载力

fa = fak+ηb*γ*(b-3)+ηd*γm*(d-0.5)

fak=150KPa  ηb=0.3  γ=20KN/m3  ηd=1.5  γm=20KN/m3  d=2.0m

fa =150+1.5x20x(2-0.5)=195KPa

faE =fa*ξa=195x1.3=253.5KPa


独立基础高度

基础高度除满足计算外应满足构造要求:根据图集《22G101-3》P2-10要求,柱纵筋须满足在基础内的锚固。基础混凝土等级为C30,柱纵筋直径为25,基础底钢筋保护层厚度为40mm,基础底钢筋暂按双层双向14,三级抗震LabE=37d,Lmax=(0.6x37x25+40+14x2=623,20x25=500)=623mm,基础高度取650mm,注意柱纵筋并筋时,应按等效直径计算。

独立基础+防水板的几个参数设置

1)防水板荷载所有组合都传递到基础

不选取时基底压力计算结果

选取时基底压力计算结果

不选取时弯矩包络计算结果

选取时弯矩包络计算结果

总结:选取与不选取“防水板所有荷载组合都传递到基础”基底压力不同,选取时基底压力增大,防水板荷载传递到基础;选取与不选取弯矩没有发生变化。
2)防水板不考虑恒、活荷载组合

不选取时弯矩包络计算结果

选取时弯矩包络计算结果

总结:若防水板自承重(即防水板落在持力层上)防水板底部弯矩应为零,应选此选项。
3)模拟防水板的筏板按自承重设计
采用筏板模拟防水板,筏板基床系数取0

不选取时基底压力计算结果

选取时基底压力计算结果

不选取时弯矩包络计算结果


选取时弯矩包络计算结果

总结:选取时板底弯矩不为0,与防水板模型不同(板底弯矩为0),原因为有限元计算时筏板与独立基础整体协同作用,独立基础在荷载作用下产生向下位移,筏板协调各个独立基础沉降变形,因此板底会产生弯矩,从(8)号荷载组合下X向弯矩可以看出,独立基础周边弯矩最大,向板跨中逐渐减小。

独立基础+防水板的建模

根据《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019第7.2.3条:抗浮底板厚度和配筋应满足变形、裂缝、最小配筋率和防渗等级要求,且厚度不应小于350mm;

规范出来之前防水板厚度一般取250mm,按独立基础+防水板形式进行设计,独立基础周边设置褥垫层使实际受力与计算模型相符;若抗浮底板的最小厚度取350mm,建议可以按整体平板式筏基进行设计,框架柱下设置柱墩满足冲切要求。

本文对以下三种建模方式的配筋结果进行对比,基础平面尺寸、高度相同、抗浮水位、荷载等条件相同。

(1)独立基础+防水板:柱底按独立基础建模,筏板模拟防水板,筏板基床系数取0,弹性地基梁板法。

(2)下柱墩+防水板:框架柱底按下柱墩建模,筏板模拟防水板,筏板基床系数取0,下柱墩不为0,弹性地基梁板法。

(3)平板式筏基:按筏板建模,框柱根据冲切布置下柱墩,基床系数不为0,弹性地基梁板法。

对配筋进行对比,未进行冲剪结果对比。

1、基底压力(1.0恒+1.0活)

(1)与(2)计算结果相同,(3)基底压力最小。

2、考虑水浮力时,底板弯矩Mx

(1)与(2)计算结果相同,查看配筋也相同,说明软件没有考虑放坡位置对配筋的有利作用;

柱底最大弯矩(3)>(2)=(1),起控制作用的组合均为水浮力参与的组合,此时(1)(2)(3)弯矩相差不多。

3、不考虑水浮力时,底板弯矩

(1)与(2)计算结果相同,柱底最大弯矩(3)>(2)=(1)且(3)的弯矩远大于(1)(2)。

4、考虑水浮力时,防水板配筋

起控制作用的组合均为水浮力参与的组合,(1)(2)(3)弯矩基本相同。

5、不考虑水浮力时,防水板配筋

(1)与(2)计算结果相同,计算结果(3)>(2)=(1)且(3)计算的弯矩远大于(1)(2)。

结论:

1)若控制组合为水浮力参与的组合,则三种建模方式基础配筋相差不多,建议按(3)平板式筏基建模;若控制组合为上部荷载则平板式筏基的配筋远大于其余两种,此时可以按(1)或(2)建模,配筋量会小,但基础周边需要设置褥垫层。

2)因褥垫层施工麻烦,施工时有可能不做褥垫层,若基础底及防水板底都落在持力层上,此时独立基础与防水板共同受力,应按(3)平板式筏基建模,如果是由水浮力控制即使不按(3)建模,计算结果也相差不大,但是若配筋是由上部荷载控制则按(1)(2)方式建模计算结果会偏小,产生安全隐患。

3)当配筋由水浮力控制时,钢筋的最小配筋率按《混凝土规范》第8.5.1条确定。

独立基础顶部配筋的几种情况

独立基础一般只在基础底部配筋,但还有以下几种情况,独立基础顶部也需要配置钢筋。

1、双柱基础

双柱基础比较常见,图集也有相关构造要求,但是没有关于顶部配筋的计算。图集中双柱基础的构造:

顶部钢筋粗略计算: 

q= 1.35*b*( Pmax+Pmin)/2

M= q*L2/10

As=M/(0.9*fy*h0)

2、偏心距e>b/6

偏心距e>b/6时,零应力区位置基础自重及其以上的覆土荷载没有传至地基,需要靠混凝土基础自身承担,因此在基础自重、覆土荷载甚至地面活荷载的作用下,顶部受拉需要配置抗弯钢筋,大跨度门式刚架厂房的基础一般都是此类情况。

3、短墙基础

层数不高或地基承载力较高的情况下,剪力墙下做独立基础就可以满足承载力要求。但需要注意的是基底反力作用下,基础顶部双向短墙之间的混凝土会受拉,因此需要配置钢筋。


独立基础抗剪计算

独立基础需要验算抗剪的情况,大多数是因为地基是岩石地基,岩石地基承载力高,计算需要的基础面积小,冲切破坏锥体落在基础以外,所以需要验算抗剪。

1、抗剪验算公式

按《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021第6.2.1条的规定,需要验算抗剪。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2.9条有受剪承载力的计算公式,公式是以基础的受力状态接近于单向受力(冲切破坏锥体落在基础长边以内,短边以外)为前提。

基础一般为方形,冲切破坏锥体两个方向都在基础以外,规范没有此情况扩展基础的受剪计算,因此参考《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.1.1条无筋扩展基础的算法。

8.1.1条条文解释有受剪承载力计算公式:

2、扩展基础的抗剪验算

 按无筋扩展基础计算的基础高度约是按扩展基础计算的基础高度的两倍,为减小计算高度,基础虽然是刚性基础,但还是进行配筋,按扩展基础计算受剪。

按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011式8.2.9-1计算,抗剪截面取柱边,计算的基础厚度较大,不经济。根据朱炳寅 娄宇 杨琦编著《建筑地基基础设计方法及实例分析》(第二版)中采用以下两种方法包络取大值。

方法一:按广东省《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2016第9.2.9条规定,Vs取距柱边h0/2处的计算值。

方法二:考虑基础厚度影响,乘以剪切系数β(参考承台斜截面受剪承载力计算公式),受剪承载力可按下式计算。

3、其余各地规范对抗剪计算的规定

1)《重庆市建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2016)中乘以(8-2λ)/3,也相当于剪力系数,其数值介于1~2。

2)《贵州建筑地基基础设计规范》(DBJ52/45-2018)第8.2.2:

4、存在问题

岩石地基开挖困难,按以上方法计算的基础厚度还是较厚,因此为减少开挖,采用放大基础尺寸的方法,使其在冲切锥体以外,根据《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021第6.2.1条,就可以不用验算抗剪,只验算抗冲切,基础厚度600mm就可以满足冲切、抗弯要求,这样做是否可以?

《建筑地基基础设计规范》第8.1.1条条文解释虽然是无筋扩展基础内容,但对落在岩石地基上的基础反力描述,笔者认为扩展基础也可以参考:岩石地基上无筋扩展基础的基底反力曲线是一倒置的马鞍形,呈现出中间大,两边小,到了边缘又略为增大的分布形式,反力的分布曲线主要与岩体的变形模量和基础的弹性模量比值、基础的高宽比有关。 

笔者结合相关论文资料对此问题的理解:

1)岩石地基的扩展基础基底反力非线性,土层地基上扩展基础基底反力均匀分布的假定不适用于岩石地基。

立柱轴力有向近端及刚度较大部位传递的特点,相同轴力及基础厚度的情况下,岩石地基基底反力主要集中于立柱附近,验算抗剪及抗弯的反力减小,对扩展基础的抗剪和抗弯有利。

2)岩石地基上的扩展基础,基础厚度越大,基底反力约接近均匀分布,但在接近边缘部位基底反力会出现应力集中现象。

3)当基岩为软质岩石时,若基底反力仍然集中在立柱附近,若基础高度较小并不能有效的起到扩算基础应力的作用,轴力透过基础直接传给岩石地基,可能会导致基础底面中心区域的软质岩石地基发生一定程度的破坏。

落在岩石地基上的基础,其基底反力与上部荷载、基础厚度、基岩刚度密切相关,基础厚度较小,有可能基底中心区域的软质岩石会发生破坏。 因此基础厚度是抗剪控制时,不能简单的放大基础尺寸规避抗剪问题,应结合上部荷载及基岩情况选取合理的基础厚度,必要是选取典型的基础进行有限元分析。

筏板基础参数设置

1、计算方法

弹性地基梁板法对应筏板。

倒楼盖法对应防水板。

2、上部结构刚度

3、网格划分

网格划分的长度影响计算配筋,一般取0.5或1.0。

4、地基类型

常规桩基:桩间土不分担荷载,桩承担全部荷载。

复合桩基:桩和桩间土一起承担荷载;地质资料反算地基基床系数和桩刚度系数,由桩间土分担荷载的比例确定。

5、配筋设计


1)板元弯矩取节点最大值(不勾选取平均值):有限元计算是四节点单元,每个单元有四个高斯积分点,最终得到弯矩处理到单元的四个角点,如果选择平均值,则板元计算弯矩最终为M=(M1+M2+M3+M4)/4;如果选择最大值,则板元计算弯矩最终为M=max(M1,M2,M3,M4)

如何选用:如果四个角点弯矩为同一方向,则选取平均值即可;如果四个角点弯矩有正有负,还是取平均值则正负弯矩抵消,计算比实际弯矩会小很多。

以防水板板Mx弯矩图为例:

不勾选取平均值:(1.4+1.4-8.1-8.2)/4= -3.375,取-3.4。

勾选取最大值:-8.2

此种情况一般出现在弯矩反弯点附近,若采用平均值计算配筋,应采用最大值计算复核弯矩反弯点周边的筏板配筋。

2)板元变厚区域的边界弯矩磨平处理:

勾选:M2=(M1+M2)/2,配筋小

不勾选:M2=(M1+M2+M3+M4)/4,配筋大

板单元1位于加厚区域,板单元2位于薄区域:

筏板加厚总高度600mm,其余区域350mm,以防水板板Mx弯矩图为例:

勾选:板元变厚区域的边界弯矩磨平处理:

(-8.09-8.2)/2=-8.145 取-8.15

不勾选:板元变厚区域的边界弯矩磨平处理

(-8.09-8.2-22.08-21.28)/4=-14.9125 取-14.91

总结:勾选后人为去掉较大的弯矩(变截面处因应力集中弯矩会变化较大),这样会造成配筋与实际受力不符,且会造成对底部配筋范围以及配筋长度的误判,建议不勾选。

3)取1米范围平均弯矩计算配筋:

筏板计算模型中,将柱荷载理想化成了集中力,而在板的理论中,集中力处的内力趋于无穷大。因此柱下板带弯矩会出现不合理的峰值,例如图中的2、5节点。墙荷载已经分配到N个节点上,墙下板带的弯矩出现峰值的现象没有柱下板带明显,真实情况是:柱有实际尺寸,柱荷载在筏板中的传递有一定的扩算角度而不是理想化的点荷载。所以柱下板带的峰值弯矩进行配筋没有意义。软件中采用“应力钝化”的方法,将柱下板带的峰值弯矩适当削平,以使柱下板带的弯矩值不再偏离工程实际情况。

“应力钝化”的具体方法是:找柱下结点(以上图为例,2、5为柱下结点),然后将钝化半径1m范围内所有的正弯矩取平均值,作为柱下结点的弯矩。

勾选:取1米范围平均弯矩计算配筋(X向弯矩)

不勾选:取1米范围平均弯矩计算配筋(X向弯矩)

总结:勾选后柱底弯矩明显变小;筏板变截面处外扩1m的范围弯矩也有变化,左右两侧弯矩减小,南北两侧弯矩增大,“应力钝化”的半径超出1m的范围;右侧不勾选时弯矩为-26勾选后弯矩变为25,方向也发生变化,所以此选项建议不勾选,柱底弯矩折减采用“柱底峰值弯矩考虑柱宽折减系数”。

4)柱底峰值弯矩考虑柱宽折减系数:

取值方法:

a)折减系数首次计算取值1。

b)x向正弯矩的折减系数计算:框架柱截面600x600,加厚区域平面尺寸3mX3m,网格划分0.5m:

第一步:框架柱范围最大弯矩值为703KN.m/m,为框架柱中心节点弯矩;

第二步:框架柱周边弯矩最大值413KN.m/m;

第三步:计算柱边弯矩:采用插值703-[(703-413)/0.5]x0.3=529KN.m/m;

第四步:折减系数:529/703=0.75

柱底峰值弯矩考虑柱宽折减系数输入0.75,计算结果:

c)按上述方法计算Y向正弯矩的折减系数,取大值。

6、总结

筏板配筋计算时建议勾选“板元弯矩取节点最大值(不勾选取平均值)”,不勾选“板元变厚区域的边界弯矩磨平处理”以及“取1米范围平均弯矩计算配筋”,网格划分可以选取1米;不勾选“板元弯矩取节点最大值(不勾选取平均值)”时网格划分取0.5,但是应勾板元弯矩取节点最大值(不勾选取平均值)”复核弯矩反弯点周边的筏板配筋。

筏板下柱墩附加钢筋

当采用筏板下柱墩时,有同行会在柱墩范围附加 钢筋 筏板下柱墩示意

1、柱墩上部附加钢筋

柱墩厚度大,例如筏板厚度350mm,柱墩位置厚度600mm。筏板顶部的通长钢筋在柱墩位置不满足最小配筋率的要求,有的同行会附加钢筋,满足最小配筋率的要求。

《山东省施工图审查常见问题解答》第 2.3.12 条对此有解答:正常情况下,柱墩顶部在竖向荷载作用下处于受压状态,可按柱墩范围以外平板处的配筋即可。若局部相邻柱墩处地基不均匀,或承担的上部荷载差异较大,导致柱墩顶部可能出现受拉时,则应对该部位柱墩顶部配筋进行加强,满足柱墩厚度最小配筋率的要求。 

2、柱墩下部附加钢筋

筏板变厚度处若没有放坡过渡,有限元计算时变厚度位置会产生应力集中,而采用放坡过渡则起到减小应力的作用。 软件考虑柱墩变厚度位置斜坡的有利作用了吗?

以盈建科软件计算为例。上部荷载相同,柱墩大小、厚度相同,柱墩采用以下两种方法建模,对两种方法计算结果进行对比。

方法一:按下柱墩输入,变厚度位置模型显示放坡。

方法二:柱墩位置按筏板输入,显示没有放坡。

方法一计算结果:

方法二计算结果:

总结: 方法一与方法二变厚度位置筏板弯矩相同,也就是说方法一虽然模型显示了放坡线,但是在计算过程中并没有考虑斜坡的有利作用。

以350mm厚筏板为例,按0.15%的配筋率,筏板配筋12@150(5.65cm2)即可满足要求。查看X向底筋,变截面处的钢筋大于5.65cm2,所以板底需要附加钢筋。

变截面处的配筋结果是如何得出的?查看控制组合:

查看x方向板弯矩:

勾选有限元中的结点选项:

箭头所指网格的弯矩为(34+37+119+122)/4=78KN.m/m,计算配筋所用弯矩即为78KN.m/m。但其中变截面处的两个节点弯矩为122KN.m/m与119KN.m/m,这两个结点其实位于下柱墩范围内,下柱墩底部配筋按柱中心弯矩来控制,所以两个结点处的配筋完全满足要求。并且软件未考虑斜坡的有利影响,所以计算柱墩外筏板的弯矩时,笔者认为可以不考虑这两个结点弯矩。


以箭头所指网格X向板底弯矩计算为例。

坡顶的弯矩为M4,其中M1=(119+122)/2=120.5KN.m/m ,M2=(34+37)/2=35.5KN.m/m,M4按插值计算为120.5-0.25x(120.5-35.5)/0.5=78KN.m/m。附加钢筋位置的弯矩为(M2+M4)/2=(35.5+78)/2=56.75KN.m/m,As=Ma/(0.9*fy*ho)=56.75x1000000/(0.9*360*300)=583mm2

筏板厚度为350mm,通长钢筋按构造配筋率0.15%,钢筋面积为350x1000x0.0015=525mm2,而计算的钢筋面积为583mm2,还是需要附加钢筋。盈建科软件未考虑斜坡作用,即计算时是按没有斜坡计算的,坡顶弯矩M4应该是按M2与M3的插值计算。根据盈建科筏板有限元计算结果的规律,M3要小于M1,所以插值计算的M4弯矩也应减小,相应(M2+M4)/2也减小,计算的钢筋面积也会减小,这样可能也就不需要附加钢筋了。

软件如何不考虑变截面处结点弯矩对柱墩外筏板的影响?软件提供了板元变厚区域的边界弯矩磨平处理选项:

勾选板元变厚区域的边界弯矩磨平处理后查看x向弯矩,弯矩为(34+37)/2=35.5KN.m/m,已经忽略了变截面处结点弯矩:


查看X向底筋,变截面处筏板钢筋即可满足,不需要在配置附加钢筋:

3、结论

筏板下柱墩的上部在不受拉的情况下可以不用附加钢筋。变截面处可以通过勾选板元变厚区域的边界弯矩磨平处理选项来查看板底是否还需要附加钢筋。

筏板下柱墩钢筋放置

斜坡部位的钢筋未按图集《22G101-3》P2-53页,柱下筏板局部增加板厚构造(一)要求设置:斜坡钢筋应为水平箍筋,角部设置放射筋。


最早下柱墩斜坡位置点筋在图集《16G101-3》中,并没有标注示意,所以会有不同理解,很多设计师认为斜坡位置的点筋不受力,仅为构造,只配置12@200。

其实不管是独立基础+防水板,还是筏板基础,斜坡位置的点筋都是受力钢筋,钢筋在端部弯折,开头照片中是按此要求施工的,基础详图如下标注。

《22G101-3》实施后,角部需要设放射筋,但很多人忽略了水平点筋不用弯折,改为水平箍筋。


斜坡的水平箍筋如何设置?水平箍筋大小同基础钢筋,一般直径都比较大,若按类似梁柱箍筋做法,弯钩拉结,施工非常困难。

图集《23G101-11》P6-31有水平箍筋转角处搭接做法。


图集《22G101-3》的做法,是角部之间没有水平弯折筋,所以角部需要设放射筋。而开头照片的做法是两根黄线之间有水平弯折筋,没必要再设置放射筋,缺点是顶部的两根水平弯折筋之间间距较大,若中间能增设放射筋,使其间距≤底部钢筋间距,笔者认为也可以。

当然还是需要按最新图集《22G101-3》来进行设计施工,建议设计时斜坡位置钢筋标注为水平箍筋,提醒施工单位。


思考:筏板基础电梯基坑及集水坑位置,侧壁点筋是受力钢筋还是构造钢筋?是水平弯折还是水平箍筋?


筏板最小配筋率  

《山东省施工图审查常见问题解答》第 2.3.11 条:抗浮板的最小配筋率按照0.15%还是0.2%? 

解答:抗浮板承担水浮力,其受力模式不同于卧置于地基上的板。且配筋不像厚筏板那样大多由最小配筋率控制配筋,而是由内力控制。因此,抗浮板的最小配筋率宜按 0.2%控制。

筏板基础的配筋率按0.15%,相关规定如下:  

1)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)第8.5.2条:卧置于地基上的混凝土板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%。  

2)按基底反力直线分布计算的平板式筏基,可按柱下板带和跨中板带分别进行内力分析。柱下板带中,柱宽及其两侧各0.5倍板厚且不大于1/4板跨的有效宽度范围内,其钢筋配置量不应小于柱下板带钢筋数量的一半,且应能承受部分不平衡弯矩αmMunb。Munb为作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩,αm应按式(8.4.16)进行计算。平板式筏基柱下板带和跨中板带的底部支座钢筋应有不少于1/3贯通全跨,顶部钢筋应按计算配筋全部连通,上下贯通钢筋的配筋率不应小于0.15%。  

从规范看,筏板按0.15%的配筋率需要满足两个条件,一是卧置与地基上,二是基底反力直线分布。而荷载组合在水浮力参与的情况下,基底反力为非线性,并且跨中位置在水浮力较大,筏板厚度较小的情况下,筏板上翘,脱离地基。所以笔者认为筏板基础的上部钢筋也应按板中受拉钢筋的最小配筋率0.2%控制,筏板底部钢筋大部分情况可按0.15%控制,除非是柱底轴力不满足局部抗浮,水浮力作用下上翘的情况。  

总结:

框架柱位置,筏板底部钢筋是一般由上部荷载控制,水浮力作用下不会发生上翘,因此配筋率可按0.15%控制,除非框架柱位置抗浮不满足,框架柱上翘,此时配筋率按0.2%控制。框架柱跨中位置,筏板上部钢筋一般是由水浮力控制,水浮力作用下筏板上翘,脱离地基,因此按受拉钢筋的最小配筋率0.2%控制。  

若筏板较厚,柱底轴力通过筏板扩算至柱跨中位置,在水浮力作用下,筏板不会脱离地基,则筏板的上部钢筋还可按0.15%控制。    

来源:结构随手笔记

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