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1、高层建筑根底课程论文浅谈高层建筑根底选型姓名：邓皓烛学号：1152590指导教师：艾智勇摘要：随着经济的开展以及城镇化的推进，城市人口越来越多，造成土地资源紧张，为满足需求，建筑的高度也越来越高。而对于高层建筑来说，最重要的设计步骤之一便是根底的设计，根底的设计又以选型尤为重要。本文对高层建筑选型的原那么进展了简述，同时对常见的几种根底形式及其适用类型进展了分析比拟，希望对实际设计起一定的参考作用。关键词：根底；高层建筑；设计；选型目录34553.1 高层建筑选型应考虑的因素53.2 高层建筑选型的一般原那么7884.2 箱型根底94.3 柱下独立根底94.4 十字穿插条形根底104.5 桩根
2、底1011第 7 页当前我国城市用地日益紧张，建筑大多朝向高层与超高层的趋势开展，因而也产生了大量的深基坑工程。对于高层建筑，根底工程不仅对高层建筑的平安及建成后的正常使用至关重要，而且所占的造价比重与工期比重均较大，而根底型式对整体综合性能的影响起着决定性的作用。根底优化, 首先是其型式的优化, 然后才是其参数的优化。目前人们对高层建筑根底优化的研究, 主要集中在对某具体根底型式参数的优化方面,对根底型式优化的研究相对较少, 尚未形成系统成熟的根底选型理论与方法, 工程中仍主要是依据专家经历及对局部性能优劣的判断进展根底型式优选，甚至某些地区存在着习惯性做法与规定性做法。如一涉及高层建筑就习
3、惯采用桩根底。这些现象显然既不经济，也不科学合理。在工程技术日益开展与追求社会、经济双效益的今天，应加强对高层建筑根底工程的技术经济分析与比拟，用科学的方法选择最正确方案。高层建筑选型的重要性毋庸置疑，具体表达在这些方面。1） 高层根底如果设计方法不对或者选型不当，将严重影响建筑物的平安性。不恰当的根底设计，可能因承载力缺乏引起建筑物的不均匀沉降，导致建筑物开裂或倾斜，引起难以修复的工程质量问题。2） 选择合理的根底形式是降低工程造价的一个有效措施。根底工程在建筑工程造价中占有很大的比重，通常情况下可以到达25%左右，在构造复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加。因此，选择合理的根底形式
4、能够有效降低工程造价。3） 合理选择根底形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计，根底工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，因此正确选择合理的根底形式对节省施工工期有很大的意义。经过工程技术人员多年的实践与研究，高层建筑地基、根底共同作用的事实已被人们所认同。目前,最理想的分析方法是上部构造与地基、根底共同作用的分析方法。在这种方法中，地基、根底、上部构造之间，同时满足接触点的静力平衡与接触点的变形协调两个条件，即将上部构造、根底与地基三者看成是一个彼此协调的整体进展分析。3.1 高层建筑选型应考虑的因素1地质条件的影响地质条件是影响高层根底选型的一个非常重要因素，虽然建立场地的地质条
5、件在多数情况下是隐蔽的、复杂的与可变的，但目前的工程勘察与技术手段，一般能做到相对的准确。作为设计人员，对提供的地质资料要能够进展准确分析与正确判断，进而能够合理地进展根底设计，并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。2上部建筑构造形式的影响不同的上部构造，对地基不均匀沉降的敏感程度也不一样，对地基不均匀沉降越敏感的上部构造，那么应选择刚度较大的根底形式。因此要根据上部构造的不同构造形式(框架、框架剪力墙、剪力墙构造等)选配合理的根底型式。3建筑物使用上的具体要求对根底选型的影响例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。4构造要求对根底选型的影响例如箱型根底，要满足埋深
6、、高度，基底平面形心与构造竖向静荷载重心相重合，偏心距、沉降控制等要求。5抗震性能对根底选型的影响高层建筑对地震作用更加敏感，在地震作用下，根底可能出现过大变形、不均匀沉降与倾覆，所以在根底选型时，一定要充分考虑到地震作用的影响。6周围已有建筑物对根底选型的影响周围已有建筑物对根底选型影响也很大，如与已建建筑物间距过小时，假设采用筏型或箱型根底，在深基坑开挖时，是否会对已有建筑物的根底或主体造成局部下沉、开裂等；如根底采用预制桩，打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。7施工条件对根底选型的影响施工队伍素质能否保证施工质量；材料、设备、机具等能否就近购置或租
7、赁；施工期间的气候条件等都是影响根底选型的因素。以桩根底为例，一般清况下, 锤击或静压式预制桩机具要求有6m 以上的进退场道路。机具施工要求与四邻的距离应有1.5m 以上净距才便于操作。而挖孔桩及钻孔桩机具进退场道路那么没有严格的要求, 钻孔桩施工机具可紧贴四邻施工。选型时应考虑是否有足够宽度的施工机具进退场道路以及是否有足够的四邻距离供施工机具施工。8性价比与工期对于任何一个工程, 性价比与工期都是首当其冲要考虑的。根底选型也不例外, 因此根底型式的最后选定还应通过对设计方案进展全面的技术经济论证, 通过多种方案的比拟, 使根底的造价最小。仅看根底的承载力或仅考虑施工速度而忽略整个工程的综合
8、经济效益是不可行的。3.2 高层建筑选型的一般原那么高层建筑根底设计比一般建筑根底要更复杂，总的来说，它具有荷载大，埋置深及要求严的特点。在选择根底型式时与建筑物的使用性质，上部构造类型，地质情况，抗震性能，对周围建筑物的影响及施工条件等有密切的关系。在一般情况下，在根底选型与设计时应考虑以下因素：1)当上部构造为框架构造，无地下室，地基较好，荷载较小，柱网分布较均匀时，可采用柱下独立根底。在抗震设防区，其纵横方向应设连系梁，连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力与压力分别验算；2)当上部构造为框架或剪力墙构造，无地下室，地基较差，荷载较大时，为了增加根底的整体性，减少不均匀沉降，可选用十字穿
9、插钢筋砼条形根底或桩基，如仍不能满足要求，又不采用桩基或其他人工地基时，可以选用筏基；3)当上部构造为框架或剪力墙构造，有地下室，上部构造对不均匀沉降限制较严，防水要求较高时，可选用箱基；4)当上部构造为框，剪构造，无地下室，地基条件较好时，可采用十字穿插钢筋砼条形根底或筏基；5)当上部构造为框，剪构造，有地下室，无特殊防水要求，柱网，荷载及开间分布比拟均匀，地基较好时，可选用十字穿插刚性墙根底；6)筏基上柱荷载较小或中等，柱距较小且等距的情况下宜采用无梁筏板根底，当柱荷载相差大且柱距又较大时，宜采用梁板式筏基；7)当地基较差或很差时，采取上述各类型根底仍不能满足设计时，可选用桩基或其他有效的
10、人工地基；近年来, 筏形根底在高层建筑设计中日益受到青睐, 不仅因为它能结合地下室的埋深, 充分利用天然地基建造补偿性根底, 具有整体刚度好、能调整地基不均匀沉降的特点, 还因为它能配合未来城市地下空间的开发利用。此外, 筏形根底抗震性能较好, 施工简便、工期短、技术质量易于保证。它的适用条件为：对于软土地基，当使用条形根底不能满足上部构造的容许变形与地基容许承载力时；当高层建筑的柱距较小，而柱子的荷载较大，必须将根底连成一整体，才能满足地基容许承载力时；风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑，欲使根底有足够的刚度与稳定性时。4.2 箱型根底在高层建筑的众多根底形式中，箱形根底以其刚度大、抗震性
11、能好、调节沉降差的能力强而被广泛采用。与筏形根底相比，箱型根底有更大的抗弯刚度，只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜，从而根本上消除了因地基变形而使建筑物开裂的可能性可视作绝对刚性根底。箱型根底埋深较大，根底中空，从而使开挖卸去的局部土重抵偿了上部构造传来的荷载，因此，与一般实体根底相比，它能显著减小基底压力，降低根底沉降量，适用于上部荷载大而地基土又比拟软弱的情况。4.3 柱下独立根底柱下独立根底因其计算简便、形式简单、经济节约、施工方便等优点现已被广泛用于工程建立中。当上部构造为框架构造、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀时，可采用柱下独立根底。在抗震设防区，其纵横方向应设连系梁
12、，连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力与压力分别验算。4.4 十字穿插条形根底它的适用条件为：当上部构造为框架剪力墙构造、无地下室、地基条件较好时；当上部构造为框架剪力墙构造、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比拟均匀、地基较好时；当上部构造为框架或剪力墙构造、无地下室、地基较差、荷载较大时，为了增加根底的整体性与减少不均匀沉降。4.5 桩根底桩根底也是高层建筑中常用的一种根底形式，常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻冲孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等，其适用条件与要求在?建筑桩基技术标准?中均有规定。其主要特点有：1)桩支承于坚硬的基岩、密实的卵砾石层或较
13、硬的硬塑粘性土、中密砂等持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承当高层建筑的全部竖向荷载包括偏心荷载。2)桩基具有很大的竖向单桩刚度端承桩或群刚度摩擦桩，在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。3)凭借巨大的单桩侧向刚度大直径桩或群桩根底的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风与地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。4)桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。5)桩根底的
14、适用条件为：浅表土层软弱，在较深处有能承受较大荷载土层作为桩根底的持力层时；在较大深度范围内，土层均较软弱，且承载力较低时；高层建筑构造传递给根底的垂直与水平荷载很大时；高层建筑对于不均匀沉降非常敏感与控制严格时；地震区采用桩根底可提高建筑物的抗震能力时。在设计高层建筑根底时，设计人员应充分考虑各方面因素，对各种根底形式进展分析比拟，充分利用根底的承载能力, 在满足标准规定的各项承载指标的前提下, 选出最经济的根底型式。【参考文献】【1】孙利辉. 高层建筑根底的设计选型与应用. 价值工程【2】金子巍. 高层建筑根底设计探讨. 煤炭工程,2021年10月【3】晏文锋. 高层建筑根底选型与设计. 中外建筑，2007年第01期【4】蒋璐. 关于高层建筑根底设计的几点思考. 低温建筑技术2021 年第10 期(总第136 期)【5】朱钢. 关于高层建筑筏形根底设计的探讨. 有色金属设计,第33 卷第3 期【6】李娜. 试分析筏板根底与箱型根底的区别. 赤峰学院学报自然科学版,第26 卷第10 期,2021 年10 月