独立基础加防水板设计.docVIP

受力特点 （1）在独基加防水板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑防水板的地基承载能力。独立基础承担全部结构重量并考虑水浮力的影响。? （2）作用在防水板上的荷载有地下水浮力qw，防水板自重qs及其上建筑做法重量qa，在建筑物使用过程中由于地下水位变化，作用在防水板底面的水浮力也在不断改变，根据防水板所承担的水浮力的大小，可将独立柱基加防水板基础分为以下两种不同情况：1）当qw≤qs＋qa时（注意：此处的qw，qs和qa均为荷载效应基本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的荷载设计值，而不是荷载标准值），建筑物的重量将全部由独立基础传给地基（图1a）；2）当qwqs＋qa时，独立基础底面的部分地基反力转移至防水板，并以水浮力的形式直接作用在防水板底面，这种地基反力的转移对独立基础的底部弯矩及剪力有加大的作用，并且随水浮力的加大而增加（图1b） ?（3） 在独基加防水板基础中，防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复杂板类构件，当qw≤qs＋qa时（图1a），防水板及其上部重量直接传给地基土，独立基础对其不起支承作用；当qwqs＋qa时（图1b），防水板在水浮力的作用下，将净水浮力（qw-（qs＋qa））传给独立基础，并加大了独立基础的弯矩数值。 二、计算原则 在独基加防水板基础中，独立基础及防水板一般可单独计算。? 2．1防水板计算? 1．支承条件：防水板可简化成四角支承在独立基础上的复杂受力双向板（支承边长度与独基尺寸有关）（图2）。 2．设计荷载（图2）： 1）重力荷载，一般包括防水板自重、防水板上部的填土重量、建筑地面重量、地下室地面的固定设备重量等； 2）活荷载，一般包括地下室地面的活荷载、地下室地面的非固定设备重量等； 3）水浮力，可按抗浮设计水位确定。 3．荷载分项系数：当地下水水位变化剧烈时，水浮力荷载分项系数按可变荷载分项系数确定，取1.4；反之按永久荷载分项系数确定，取1.35。注意防水板计算时，应根据重力荷载效应对防水板的有利或不利情况，合理取用永久荷载的分项系数，当防水板由水浮力效应控制时应取1.0。 4．防水板应采用相关程序按复杂楼板计算，也可按无梁楼盖双向板计算。 5．无梁楼盖双向板计算的经验系数法? （1）按图3确定防水板柱下板带及跨中板带的划分 （2）防水板柱下板带及跨中板带弯矩的确定 按经验系数法计算时，应先算出垂直荷载产生的板的总弯矩设计值，然后按表1确定柱下板带和跨中板带的弯矩设计值。x, y向的总弯矩设计值按下式计算： 式中，q为相应于荷载效应基本组合时，垂直荷载设计值；lx，ly分别为等代框架梁的计算跨度，即柱子中心线之间的距离；bce为独立基础在计算弯矩方向的有效宽度（见图4）。 2．2独立基础的计算? 合理考虑防水板水浮力的影响，是独立基础计算的关键。在结构设计中可采用包络设计的原则，按下列步骤计算。? 1．qw≤qs＋qa时，可直接按地基规范的相关规定进行计算，此部分的计算主要用于 \o 地基承载力 \t /102050_group_705/detai_blank 地基承载力的控制，相应的基础内力一般不起控制作用，仅可作为结构设计的比较计算。 2．当qwqs＋qa时? （1）将防水板的支承反力（取最大水浮力计算），按四角支承的实际长度（也就是防水板与独立基础的交接线长度。当各独立基础平面 尺寸相近或相差不大时，可近似取图4中的独立基础的底边总长度）转化为沿独立基础周边线性分布的等效线荷载qe及等效线弯矩me（见图4），并按下列公式计算： 中，qwj为相应于荷载效应基本组合时，防水板的水浮力扣除防水板自重及其上地面重量后的数值（kN/㎡）；ax，ay为独立基础在x，y向的底面边长（m）；k为防水板的平均固端弯矩系数，可按表2取值；其中 （2）根据矢量叠加原理，进行在普通均布荷载及周边线荷载共同作用下的独立基础计算，简图见图5，过程如下： 1) 独立基础基底反力引起的内力计算，按地基规范的相关规定，进行普通均布荷载作用下独立基础的内力计算，注意此处均布荷载中应扣除防水板分担的水浮力，以图5柱边缘剖面A-A为例，计算弯矩为MA1（按地基规范公式（8.2.7-4）计算）、剪力为VA1。? 2) 防水板对独立基础的基底边缘反力引起的附加内力计算，根据结构力学原理，进行周边线荷载作用下独立基础的内力计算；以图5柱边缘剖面A-A为例，计算弯矩为MA2＝[qe（b－d）/2+me]l、剪力为VA2 =qel。? 3) 将两部分内力叠加，进行独立基础的各项设计计算。? 3．取上述1和2的大值进行独立基础的包络设计。 三、构造要求 为实现结构设计构想，防水板下应设置软垫层，确保防水板不承担或承担最少量的地基反力，软垫层应具有以下两方面的特点： 1）软垫层应具有一定的承