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摘要:本文重点介绍贴建建筑基础设计的几种实用方法及各种方法的优缺点,在具体项目上,采用何种方法应结合具体情况。
关键词:旧有建筑,基础 , 砌体 , 结构
Abstract: this article introduced the design of building foundation built posted several practical methods and the advantages and disadvantages of various methods, in specific projects, with what method should be combined with specific situation.
Key words: the old buildings, foundation, masonry, structure
中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:
由于建筑用地较为紧张,许多建设单位为了节约用地,常常通过对旧有建筑进行改扩建来满足使用要求,委托设计单位紧贴旧有房屋设计一栋新建建筑,新建建筑与旧有建筑之间墙体基础会出现相碰问题。为了解决这一技术难题,设计时应本着“安全、经济、合理、适用”的原则,对常见几种设计方案进行分析并比较各自方案优缺点,力求设计计算与实际结果相吻合,最大程度地减少对旧有建筑物的影响,下面通过几个设计方案说明几种设计方法的可行性,为同类设计提供理论基础和实用设计方法。
一、工程概况
某单位对小学楼进行扩建。主要扩建食堂和餐厅、包括服务用房及供应用房等。新建部分为3层砖混结构,主要侧重于服务用房的设计。供应用房拟将原有相邻单层会议室和280平方米餐厅改建为厨房、餐厅。因此,新建筑与旧有建筑房屋之间产生了基础相碰问题。
二、基础设计方法
(一)桩基法
扩建房屋墙体基础紧贴旧有建筑墙体基础,采用桩基础(图1)。桩基上部做托梁承受墙体、楼面、屋面等荷载。该方法新建基础与旧有房屋基础互不干扰,可自由沉降,适用上下结构布局较为复杂、墙体荷载较大的情况。上部结构受力分析同常规计算,形式较为简单,传力明确,将荷载传到桩基础上,计算桩基础的竖向承载力,并进行变形验算。
由于旧有房屋经过多年使用,沉降已基本完成,地基承载力一般可提高10%~25%,因此在原有房屋基础底板上打若干桩洞,不会影响原有房屋的正常使用。但值得注意的是,施工过程中需要穿越原有建筑的基础放脚,对原有建筑基础有一定的扰动,要求施工精细,隔段凿挖,打桩时可使用机械钻孔或人工挖孔,此法工程造价较高。
桩基法在实际工程中应根据工程经验确定是否使用,必要时对原有基础进行承载力及变形验算,保证此方法切实可行。一般要求原有建筑的整体刚度较好,建筑层数较低,不会因基础缺失产生过大的影响。
(二)扁担梁法
在原有建筑基础两侧紧靠灰土边缘,做2排独立基础,每排独立基础之间的间隔视纵墙具体情况而定。在原有建筑墙体地梁底掏洞,设置扁担梁。扁担梁上做托梁,承托上部荷载(图2)。此法上部结构受力分析亦同常规计算,对原有建筑基础无影响,但对墙体有一定扰动,且新建与原有建筑基础形式可能不同,进行基础设计时,需使基底净反力值尽量接近,否则易产生不均匀沉降,易引起墙体开裂。
(三)挑梁法
由新建建筑纵墙基础伸出挑梁,挑梁端部设托梁,承受上部荷载。托梁上部墙体为承重墙时,上部楼面、屋面传来荷载及墙体自重均作用在托梁上,然后传到挑梁上。挑梁、托梁所受荷载很大,梁的刚度要求很大,以利于保证抗剪强度。一般将托梁上部墙体做成轻质隔墙,并在每一楼层纵墙上分别设置挑梁,挑梁端部再设托梁,即层层设置挑梁及托梁,承受本楼层荷载及本层墙自重,这样可减小仅在基础设一道托梁时所产生的荷载过大的不利影响。通常是把上部楼面、屋面荷载及墙体自重先按传力模式进行受力分析,最终将荷载传到相应墙上,即挑梁所在纵墙,根据墙上荷载计算出墙下基础宽度。
本方法算得的墙体基础宽度往往很大,且挑梁需要较长的平衡长度抵抗倾覆,在该平衡长度范围内荷载并非完全传递过来,挑梁尾部受力很小,计算模式与实际受力状态不符,现将此法加以改进。托梁上的荷载传到挑梁上后,挑梁支座附近受力最大,支座刚度也必须足够大,所以直接在挑梁支座下部做一道横向基础,该基础平行于托梁,宽度由传到托梁上的荷载计算得出。纵墙基础宽度根据经验可适当放大1.1~1.2倍。纵横向基底总面积满足由上部荷载计算得出的面积即可。挑梁挑出长度由原有建筑墙体基础宽度及新建建筑挑梁支座下基础宽度确定。该方法由纵横向基础共同承担上部荷载,与实际受力情况相符,即不扰动原有建筑基础,又可以保证新旧建筑之间的自由沉降,施工方便可行,新建與原有建筑的基础形式相同,不存在本身基础不均匀沉降问题。
基础是一栋建筑物的关键受力部位,关系到整个建筑物的安全。因此,如何处理好与原有房屋贴建的新建筑基础的关系是相当重要的问题。本文给出的几种解决方法,在具体工程中应根据工程经验加以应用。新建建筑与原有建筑贴建的基础一般应采用挑梁法,使新老基础完全断开,各自自由沉降,互不干扰。施工中对原有建筑物无损伤,施工工艺简单,省工省料,效率高,造价低。本方法经过几个实用案例证明了其可靠性及实用性,无任何不良反应,收到良好效果。
特殊情况下可采用桩基法和扁担法,但这两种方法要求施工精细。在凿基础放脚和墙体时,会造成洞口附近的放脚、墙体酥裂,损伤原有建筑,故需慎重对待。
【参考文献】
[1] GB50007--2010 建筑地基基础设计规范
[2] 阎明礼地基处理技术。 北京:中国环境出版社,1998
[3] 高大钊,天然地基上的浅基础。北京;机械工业出版社2002
【作者简介】
[1] 于德顺;1964年1月出生,工作单位;葫芦岛有色冶金设计院有限公司,邮编;125003,职称;高级工程师,职务;土建室主任,学历;本科,研究方向;土建结构。
[2] 王峥强:1966年1月出生,工作单位;中冶葫芦岛有色金属集团有限公司,邮编;125003,职称;工程师,职务;公司副总经理,学历;本科,研究方向,土建
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:旧有建筑,基础 , 砌体 , 结构
Abstract: this article introduced the design of building foundation built posted several practical methods and the advantages and disadvantages of various methods, in specific projects, with what method should be combined with specific situation.
Key words: the old buildings, foundation, masonry, structure
中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:
由于建筑用地较为紧张,许多建设单位为了节约用地,常常通过对旧有建筑进行改扩建来满足使用要求,委托设计单位紧贴旧有房屋设计一栋新建建筑,新建建筑与旧有建筑之间墙体基础会出现相碰问题。为了解决这一技术难题,设计时应本着“安全、经济、合理、适用”的原则,对常见几种设计方案进行分析并比较各自方案优缺点,力求设计计算与实际结果相吻合,最大程度地减少对旧有建筑物的影响,下面通过几个设计方案说明几种设计方法的可行性,为同类设计提供理论基础和实用设计方法。
一、工程概况
某单位对小学楼进行扩建。主要扩建食堂和餐厅、包括服务用房及供应用房等。新建部分为3层砖混结构,主要侧重于服务用房的设计。供应用房拟将原有相邻单层会议室和280平方米餐厅改建为厨房、餐厅。因此,新建筑与旧有建筑房屋之间产生了基础相碰问题。
二、基础设计方法
(一)桩基法
扩建房屋墙体基础紧贴旧有建筑墙体基础,采用桩基础(图1)。桩基上部做托梁承受墙体、楼面、屋面等荷载。该方法新建基础与旧有房屋基础互不干扰,可自由沉降,适用上下结构布局较为复杂、墙体荷载较大的情况。上部结构受力分析同常规计算,形式较为简单,传力明确,将荷载传到桩基础上,计算桩基础的竖向承载力,并进行变形验算。
由于旧有房屋经过多年使用,沉降已基本完成,地基承载力一般可提高10%~25%,因此在原有房屋基础底板上打若干桩洞,不会影响原有房屋的正常使用。但值得注意的是,施工过程中需要穿越原有建筑的基础放脚,对原有建筑基础有一定的扰动,要求施工精细,隔段凿挖,打桩时可使用机械钻孔或人工挖孔,此法工程造价较高。
桩基法在实际工程中应根据工程经验确定是否使用,必要时对原有基础进行承载力及变形验算,保证此方法切实可行。一般要求原有建筑的整体刚度较好,建筑层数较低,不会因基础缺失产生过大的影响。
(二)扁担梁法
在原有建筑基础两侧紧靠灰土边缘,做2排独立基础,每排独立基础之间的间隔视纵墙具体情况而定。在原有建筑墙体地梁底掏洞,设置扁担梁。扁担梁上做托梁,承托上部荷载(图2)。此法上部结构受力分析亦同常规计算,对原有建筑基础无影响,但对墙体有一定扰动,且新建与原有建筑基础形式可能不同,进行基础设计时,需使基底净反力值尽量接近,否则易产生不均匀沉降,易引起墙体开裂。
(三)挑梁法
由新建建筑纵墙基础伸出挑梁,挑梁端部设托梁,承受上部荷载。托梁上部墙体为承重墙时,上部楼面、屋面传来荷载及墙体自重均作用在托梁上,然后传到挑梁上。挑梁、托梁所受荷载很大,梁的刚度要求很大,以利于保证抗剪强度。一般将托梁上部墙体做成轻质隔墙,并在每一楼层纵墙上分别设置挑梁,挑梁端部再设托梁,即层层设置挑梁及托梁,承受本楼层荷载及本层墙自重,这样可减小仅在基础设一道托梁时所产生的荷载过大的不利影响。通常是把上部楼面、屋面荷载及墙体自重先按传力模式进行受力分析,最终将荷载传到相应墙上,即挑梁所在纵墙,根据墙上荷载计算出墙下基础宽度。
本方法算得的墙体基础宽度往往很大,且挑梁需要较长的平衡长度抵抗倾覆,在该平衡长度范围内荷载并非完全传递过来,挑梁尾部受力很小,计算模式与实际受力状态不符,现将此法加以改进。托梁上的荷载传到挑梁上后,挑梁支座附近受力最大,支座刚度也必须足够大,所以直接在挑梁支座下部做一道横向基础,该基础平行于托梁,宽度由传到托梁上的荷载计算得出。纵墙基础宽度根据经验可适当放大1.1~1.2倍。纵横向基底总面积满足由上部荷载计算得出的面积即可。挑梁挑出长度由原有建筑墙体基础宽度及新建建筑挑梁支座下基础宽度确定。该方法由纵横向基础共同承担上部荷载,与实际受力情况相符,即不扰动原有建筑基础,又可以保证新旧建筑之间的自由沉降,施工方便可行,新建與原有建筑的基础形式相同,不存在本身基础不均匀沉降问题。
基础是一栋建筑物的关键受力部位,关系到整个建筑物的安全。因此,如何处理好与原有房屋贴建的新建筑基础的关系是相当重要的问题。本文给出的几种解决方法,在具体工程中应根据工程经验加以应用。新建建筑与原有建筑贴建的基础一般应采用挑梁法,使新老基础完全断开,各自自由沉降,互不干扰。施工中对原有建筑物无损伤,施工工艺简单,省工省料,效率高,造价低。本方法经过几个实用案例证明了其可靠性及实用性,无任何不良反应,收到良好效果。
特殊情况下可采用桩基法和扁担法,但这两种方法要求施工精细。在凿基础放脚和墙体时,会造成洞口附近的放脚、墙体酥裂,损伤原有建筑,故需慎重对待。
【参考文献】
[1] GB50007--2010 建筑地基基础设计规范
[2] 阎明礼地基处理技术。 北京:中国环境出版社,1998
[3] 高大钊,天然地基上的浅基础。北京;机械工业出版社2002
【作者简介】
[1] 于德顺;1964年1月出生,工作单位;葫芦岛有色冶金设计院有限公司,邮编;125003,职称;高级工程师,职务;土建室主任,学历;本科,研究方向;土建结构。
[2] 王峥强:1966年1月出生,工作单位;中冶葫芦岛有色金属集团有限公司,邮编;125003,职称;工程师,职务;公司副总经理,学历;本科,研究方向,土建
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