高层建筑基础设计高层建筑基础设计浙江省建筑设计研究院浙江省建筑设计研究院杨学林杨学林目录目录一、高层基础的荷载一、高层基础的荷载二、高层基础选型与布置二、高层基础选型与布置三、基础计算三、基础计算11、承载力计算、承载力计算22、沉降计算、沉降计算33、筏板计算、筏板计算四、几点体会四、几点体会一、高层基础的荷载一、高层基础的荷载竖向荷载包括:竖向荷载包括:11、自重荷载:梁、柱、板、、自重荷载:梁、柱、板、粉砂面层、粉砂面层、填充墙、门窗填充墙、门窗幕墙,等等幕墙,等等22、楼面活荷载、楼面活荷载33、屋面活载、积灰荷载、、屋面活载、积灰荷载、雪荷载等雪荷载等44、吊车荷载(厂房)、吊车荷载(厂房)55、施工荷载(临时)、施工荷载(临时)水平荷载:水平荷载:11、风荷载、风振效应、风荷载、风振效应22、地震荷载(作用)、地震荷载(作用)其它荷载(作用):其它荷载(作用):11、混凝土收缩、钢材焊接、混凝土收缩、钢材焊接22、温度变化、温度变化33、地基变形、地基变形人防地下室人防地下室——人防荷载人防荷载其它荷载(作用):其它荷载(作用):11、混凝土收缩、混凝土收缩22、温度变化、温度变化33、地基变形(桩基沉降)、地基变形(桩基沉降)静止土压力静止土压力1、竖向总荷载估算:高层建筑荷重标准值:框架结构:1.2~1.4t/m2框架-剪力墙、框架-核心筒:1.4~1.6t/m2剪力墙、筒中筒:1.6~1.8t/m2工程桩数量判断:桩数×单桩承载力特征值/上部结构标准荷重<1.0不安全=1.0~1.10正常(考虑风、地震等水平作用)=1.10~1.20可优化>1.30布桩太多2、水平荷载与竖向荷载的比列浙江凯喜雅大厦(H=100m):G+L=649068kN水平风荷载:F风=4095kN(0.63%)水平地震:6度:F=3401kN(0.523%)7度:F=1.05%8度:F=2.10%浙江新世界财富中心(北塔楼,58层,H=246m):G+L=2056648kN水平风荷载:F风=18840kN(0.916%)水平地震:6度:F=10848kN(0.527%)7度:F=1.055%8度:F=2.11%温州鹿城广场(75层,H=350m):G+L=4418409kN水平风荷载:F风=58609kN(1.33%)水平地震:6度:F=22568kN(0.51%)7度:F=1.02%8度:F=2.04%100年一遇的基本风压:杭州:0.50kN/m2宁波:0.60kN/m2温州:0.70kN/m2350m以内高层:F风/(G+L)=0.50%~1.35%杭、宁、温:水平地震力更小(<1.0%)一般无需验算:桩基水平承载力3、楼面活荷载与自重荷载的比列一般高层:活载≤15%200m以上高层:活载≤10%浙江凯喜雅大厦(H=100m):G=564558kNL=84510kNG+L=649068kNL/(G+L)≈13%浙江新世界财富中心(北塔楼,58层,H=246m):G=1921012kNL=135636kNG+L=2056648kNL/(G+L)≈6.6%温州鹿城广场(75层,H=350m)G=4131599kNL=286810kNG+L=4418409kNL/(G+L)≈6.5%国家《建筑地基规范》(2002):1、桩数、基底面积:作用S—采用荷载效应的标准组合抗力R—特征值(单桩或地基承载力特征值)2、地基变形、桩基沉降作用—采用荷载效应的准永久组合限值—规范规定的变形允许值3、基础截面配筋、桩身强度作用—采用荷载效应的基本组合(分项系数)抗力—材料强度取设计值4、基础裂缝宽度作用—采用荷载效应的标准组合限值—0.2、0.3mm①基本组合:承载能力极限状态计算时,永久作用和可变作用的组合。niQikciQikQQGkGSSSS211niQikciQiGkGSSS1(永久荷载控制)),(40.120.1QG),(40.135.1QG②标准组合:正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。(分项系数均取1.0)QiknicikQGkSSSS21③准永久组合:正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。(分项系数均取1.0)niQikqiGkSSS1案例:杭州某高层办公楼,地上25层,高度99.6m,框架-剪力墙体系,地下二层。基础为钻孔灌注桩,桩径Φ800,持力层为中风化凝灰岩,有效桩长约40m。施工图审查发现桩数偏多较多。原因:传至桩基的荷载采用设计值(基本组合),单桩承载力(抗力)采用特征值,荷载和抗力取值不匹配,导致布桩数量过多造成浪费。二、高层基础选型与布置二、高层基础选型与...