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陸、我國現行基礎設計規範

我國之基礎設計規範正在修訂之中,目前已完成修訂草案,正送內 政部審議中。以下節錄其中有關基礎載重(第二章)、淺基礎(第四 章 )與 樁 基 礎( 第 五 章 )之 條 文,便 於 與 前 述 各 設 計 規 範 作 比 較 研 究 。 又為維持原意,所節錄條文仍保持原規範之編號。

第二章 基礎載重

2.1 一般說明

建築物基礎設計應考慮之載重可分為靜載重、活載重、風力、地 震力、上浮力、土壤及地下水之作用力、振動載重以及施工期間之各 種臨時性載重等。

基礎地層承受之最大基礎壓力視載重作用方向、分佈以及偏心等 而定。基礎設計時應考慮建築物不同階段中可能同時發生之各種載重 組合,作為設計之依據。

2.9 載重組合

1.對 於 建 築 物 基 礎 之 支 承 力 與 沉 陷 量 分 析 、 擋 土 牆 或 邊 坡 之 穩 定 性 分 析等,原則上應分別採用下列載重組合進行檢核:

(1)長期載重狀況:

基 礎 設 計 應 考 慮 之 長 期 載 重,包 括 靜 載 重、活 載 重、常 時 土 壓 、 靜水壓及上浮力(常時水位),以及其他因地盤沉陷或側向變位所 引 致 之 載 重 等 , 其 中 活 載 重 應 包 括 一 般 狀 況 下 經 常 發 生 之 活 載 重。

(2)短期載重狀況:

載重在建築物使用期限內之最大及最小載重組合外,並應考慮風 力、地震力、振動載重及施工載重之影響。各單項臨時載重之最 不利載重情況,原則上應考慮與其他各項常時長期載重或經常可 能發生之載重狀況作必要之載重組合,供設計分析使用。

2.基 礎 構 材 之 設 計 , 凡 其 應 力 得 自 工 作 載 重 分 析 者 , 應 以 容 許 應 力 法 進 行 設 計 ; 其 應 力 得 自 極 限 載 重 分 析 者 , 應 參 照 「 建 築 構 造 編 」 之 極 限 強 度 法 進 行 設 計 , 惟 所 使 用 材 料 之 規 定 極 限 強 度 應 考 慮 基 礎 施 工之條件及品質而作適當之折減。

2.10 基礎抗浮之安全性

建築基礎受有上浮力作用時,其抗浮安全係數為建築物整體抗浮能 力與基礎底面所受上舉水壓力之比值。設計分析時,應視工程性質、

水文地質環境及可能之變異性,審慎評估基礎抗浮之安全性。

第四章 淺基礎

4.3.1 極限支承力

淺基礎之極限支承力應依下列公式估計之:

qu =cN F F Fc cs cd ci2D N F F Ff q qs qd qi +0 5. γ1BN F F Fγ rs rd ri 式(4.3-1)

圖4.3-1 淺基礎示意圖 式內

qu =極限支承力(tf/m2)

c = 基礎版底面以下之土壤凝聚力(tf/m2)

γ1 =基礎版底以下B深度範圍內之土壤平均單位重,在地下水位以 下者,應為其有效單位重(tf/m3)

γ2 =基 礎 版 底 以 上 之 土 壤 平 均 單 位 重 , 在 地 下 水 位 以 下 者 , 應 為 其有效單位重(tf/m3)

Df =基礎附近之最低地面至基礎版底面之深度,如鄰近有開挖,

須考慮其可能之影響(m)

B = 矩形基腳之短邊長度,如屬圓形基腳則指其直徑(m) L=矩形基腳之長邊長度(m)

β =載重方向與鉛直線之夾角(°)

γ = N , N ,

Nc q 支承力因數 FcsFqsFrs =形狀影響因素

FcdFqdFrd =埋置深度影響因素 FciFqiFri = 載重傾斜影響因素

4.3.5 安全係數

基礎地層之容許支承力,應依使用條件及載重狀況按第4.3.1節 所列公式計算極限支承力扣除基礎底面以上荷重,而得淨極限支承 力後,除以安全係數後,再加上基礎底面以上荷重,且其沉陷量必 須小於容許沉陷量而得之。建築物基礎支承長期載重之安全係數不 得小於3,考慮短期性載重如地震、風力及積雪等,容許支承力得予 提高百分之五十。

4.4 沉陷量

4.4.2 沉陷量分析之基礎載重

計算淺基礎之沉陷量時,作用於基礎底面之載重,以靜載重加上 活載重合併計算之,其中活載重應依建築構造編第二十五條計算並折 減之。

4.4.8 容許沉陷量

建築物之容許沉陷應視地層狀況、基礎型式、載重大小、構造 種類、使用條件及環境因素而定,基礎沉陷所導致之角變量及總沉 陷量,應不得使建築物發生有害之裂縫,或影響其使用功能。

4.6 承受水平力之淺基礎 4.6.1 安全係數

淺基礎之容許水平支承力,一般情況下可依下節式(4.6-1)及式 (4.6-2)之和計算其水平極限支承力,並除以安全係數得之。構造物基

如地震、風力及積雪等,其安全係數不得小於 1.2。

A =

Q =b 樁底端點支承力(tf)

推估方法 載重型態

短期載重 1.5 3

長期載重 3 6

樁載重試驗 支承力推估公式

2. 若樁底為擴座式,應依其可能破壞模式分析其極限抗拉拔力,並除 以適當之安全係數,推估其容許拉拔力,惟任何情況下,其容許拉 拔力均不得超過此樁容許垂直支承力之百分之七十五。

5.3.3 側向支承力

1. 基樁承受側向載重時,其容許之側向支承力應不致使樁體各部份之 應力超過材料之容許應力值,且樁頂部之變位不得超過建築物所容 許之側向變位,該側向變形應考慮群樁間之相互影響及樁頭之束制 條件。

2. 使用斜樁時,其設計應考慮地震作用下之土壤~結構互制效應;於 可能發生地盤下陷之地區,則應考慮地盤下陷所引致之應力,以免 發生斷樁之情形。

5.3.4 負摩擦力

1. 基樁四周之地層,若可能發生相對於基樁之沉陷位移情形,則設計 時應檢討負摩擦力發生之可能性與大小,並檢核基樁之安全性。

2. 單樁所受之負摩擦力 Pfn應考慮中立點以上所有負摩擦力之總和。

3. 中立點位置係依樁支承地層與樁四周壓縮地層之相對勁度而定,設 計時應予檢討。

4. 使用群樁之情形,可考慮群樁之相互影響,將設計負摩擦力予以折 減。

(

P+Pfn

)

/Ap ≤σsa 式(5.3-7)

群樁之容許拉拔力,應就下列二計算結果,取其較小者:

P =

5.6 樁體結構設計

5.6.3 場鑄混凝土樁

場 鑄 混 凝 土 樁 所 使 用 之 材 料 及 其 樁 體 結 構 設 計 除 須 依 照 建 築 構 造 編第六章相關之規定外,並應符合下列規定:

1. 場鑄混凝土樁之混凝土規定抗壓強度不得小於 210 kgf/cm2,且最小 水泥量不得低於 300 kgf/m3,於水中或泥水中打設時,其水泥量不 得低於 375 kgf/m3

2. 場鑄樁澆注之混凝土強度應視混凝土之規定抗壓強度及其澆注環境 做適當之提高。於水中或泥水中打設時,澆注時採用之混凝土強度 應按規定抗壓強度再提高 35kgf/cm2

3. 於水中或泥水中打設之場鑄樁,其混凝土容許壓應力不得大於混凝 土規定抗壓強度之百分之二十二,且不得大於 60 kgf/cm2。於乾燥 狀況下打設時,其容許壓應力不得大於混凝土規定抗壓強度之四分 之一,且不得超過 70 kgf/cm2

4. 基樁內主鋼筋不得小於 6 支,主鋼筋直徑不得小於 19m m ,且鋼筋 總斷面積不得小於樁斷面積之千分之五,保護層之淨厚度不得小於 7.5cm,箍筋直徑不得小於 13m m 。

5. 場鑄樁之施工應儘可能保持垂直,原則上樁身之最大偏心距,不宜 超過樁長之七十五分之一,且基樁應力分析應考慮此偏心彎矩之影 響。