柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計

7.8.1地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念1基本概念上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基較簡單的基礎(chǔ)型式較復(fù)雜的基礎(chǔ)型式上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基7.8柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)常規(guī)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)模型上部結(jié)構(gòu)設(shè)計：用固定支座代替基礎(chǔ)，假設(shè)支座沒有任何變形，求的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和支座反力。基礎(chǔ)設(shè)計：把支座反力作用于基礎(chǔ)，用材料力學(xué)的方法求得地基反力，再進(jìn)行基礎(chǔ)得內(nèi)力和變形驗算。地基驗算：把基礎(chǔ)反力作用于地基，驗算地基的承載力和沉降。常規(guī)設(shè)計得結(jié)果：上部底層和邊跨的實際內(nèi)力大于計算值，而基礎(chǔ)的實際內(nèi)力要比計算值小很多。2相對剛度影響（上部結(jié)構(gòu)+基礎(chǔ)）與地基之間的剛度比結(jié)構(gòu)絕對柔性：結(jié)構(gòu)絕對剛性：結(jié)構(gòu)相對剛性：相對剛度為0，產(chǎn)生整體彎曲，排架結(jié)構(gòu)相對剛度為無窮大，產(chǎn)生局部彎曲，剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)相對剛度為有限值，既產(chǎn)生整體彎曲，又產(chǎn)生局部彎曲砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)(敏感性結(jié)構(gòu))3工程處理中的規(guī)定①按照具體條件不考慮或計算整體彎距時，必須采取措施同時滿足整體彎曲的受力要求。②從結(jié)構(gòu)布置上，限制梁板基礎(chǔ)（或稱連續(xù)基礎(chǔ)）在邊柱或邊墻以外的挑出尺寸，以減輕整體彎曲效應(yīng)。③在確定地基反力圖形時，除箱形基礎(chǔ)按實測以外，柱下條形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)縱向兩端起向內(nèi)一定范圍，如1-2開間，將平均反力加大10%～20%設(shè)計。④基礎(chǔ)梁板的受力鋼筋至少應(yīng)部分通長配置（具體數(shù)量見有關(guān)規(guī)范），在合理的條件下，通長鋼筋以多為好，尤其是頂面抵抗跨中彎曲的受拉鋼筋，對筏板基礎(chǔ)，這種鋼筋應(yīng)全部通長配置為宜。7.8.2柱下剛進(jìn)混凝土條形基礎(chǔ)的設(shè)計地基模型：用以描述地基σ～ε的數(shù)學(xué)模型。下面介紹的地基模型應(yīng)注意其適用條件。7.8.2.1地基模型k—地基基床系數(shù)，表示產(chǎn)生單位變形所需的壓力強(qiáng)度(kN／m3)；p—地基上任—點所受的壓力強(qiáng)度(kPa)；s—p作用位置上的地基變形(m)。注：基床系數(shù)k可根據(jù)不同地基分別采用現(xiàn)場荷載試驗、室內(nèi)三軸試驗或室內(nèi)固結(jié)試驗成果獲得。見下表。1文克爾地基模型基本假定：地基上任一點所受的壓力強(qiáng)度與該點的地基沉陷s成正比，關(guān)系式如下:P=ks適用條件：抗剪強(qiáng)度很低的半液態(tài)土(如淤泥、軟粘土等)地基或塑性區(qū)相對較大土層上的柔性基礎(chǔ);厚度度不超過梁或板的短邊寬度之半的薄壓縮層地基(如薄的破碎巖層)上的柔性基礎(chǔ).地基基床系數(shù)表這個假定是文克勒于1867年提出的．故稱文克勒地基模型。該模型計算簡便，只要k值選擇得當(dāng)，可獲得較為滿意的結(jié)果。地基土越軟弱，土的抗剪強(qiáng)度越低，該模型就越接近實際情況。缺點：文克勒地基模型忽略了地基中的剪應(yīng)力，按這一模型，地基變形只發(fā)生在基底范圍內(nèi)，而基底范圍外沒有地基變形，這與實際情況是不符的，使用不當(dāng)會造成不良后果。2半無限彈性體法基本假定：假定地基土半無限彈性體，柱下條形基礎(chǔ)看作時放在半無限彈性體上的梁，當(dāng)荷載作用與半無限彈性體上時，某點的沉降不但和該點上的壓力有關(guān)，和該點附近作用的荷載也有關(guān)。特點：考慮了應(yīng)力擴(kuò)散，但擴(kuò)散范圍超出實際，未考慮地基的非均勻性。適用條件：壓縮層深度較大的一般土層的柔性基礎(chǔ)。要求土的彈性模量和泊松比角準(zhǔn)確。7.8.2.2柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計1構(gòu)造要求兩端宜伸出邊柱0.25L1等厚翼板變厚翼板宜為柱距的1/4-1/82內(nèi)力計算方法方法種類：倒梁法、剪力平衡法（1）倒梁法1）基本假定：a、剛度較大，基礎(chǔ)的彎曲撓度不致改變地基反力；b、地基反力分布呈直線，其重心與作用于板上的荷載合力作用線重合。簡化的內(nèi)力計算方法（按線形分布的基底凈反力）2）適用條件：地基較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度較好，荷載分布較均勻，且條形基礎(chǔ)梁的高度大于1/6柱距（設(shè)計時盡可能按此設(shè)計），地基反力按直線分布，條形基礎(chǔ)梁的內(nèi)力可按連續(xù)梁計算，此時邊跨跨中彎距及第一支座的彎距值乘以1.2系數(shù)。補(bǔ)充：倒梁法計算假定1.將地基凈反力作為基礎(chǔ)梁的荷載，柱子看成鉸支座，基礎(chǔ)梁看成倒置的連續(xù)梁；2.作用在基礎(chǔ)梁上的荷載為直線分布；3.豎向荷載合力作用點必須與基礎(chǔ)梁形心相重合，若不能滿足，兩者偏心距以不超過基礎(chǔ)梁長的3%為宜；4.結(jié)構(gòu)和荷載對稱時，或合力作用點與基礎(chǔ)形心相重合時，地基反力為均勻分布；3）計算步驟：①繪出條形基礎(chǔ)的計算草圖，包括荷載、尺寸等；ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a②求合力作用點的位置(目的是盡可能的將偏心地基凈反力化成均勻的地基反力，然后確定基礎(chǔ)梁的長度)。ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a設(shè)合力作用點離邊柱的距離為Xc，用合力矩定理，以A點為參考點，則有：③確定基礎(chǔ)梁的底面尺寸L,B當(dāng)Xc確定后，按合力作用點與底面心形相重合的原則，可定出基礎(chǔ)的長度L。ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a確定后，寬度B按地基承載力fa確定中心受荷：偏心受荷：作用在基礎(chǔ)梁上墻梁自重及墻體重量之和④基礎(chǔ)底板凈反力計算⑤確筑定基冰礎(chǔ)梁盾的底女板厚兩度h者及配叢筋NiMiTibihHpnmaxpnminpn1l1pn2先求冊出靠隙近pnm脆ax的柱洗邊凈務(wù)反力pn1眾，在柱序邊M戀、V槳值有伴：則有封：⑥求糟基礎(chǔ)深梁縱續(xù)向正嚼截面拌強(qiáng)度繁計算釘斜截牽面強(qiáng)志度計數(shù)算對連話續(xù)梁版可用柳彎矩殼分配棟法或掉連續(xù)怎梁系倚數(shù)法細(xì)求解鉆。由靜于柱紛下條燦基一更般兩慣端都慎有外嫌伸部塌分，稿因此王，若逆用連掙續(xù)梁派系數(shù)沫法，桑要對片懸臂養(yǎng)端進(jìn)愁行處新理，縣現(xiàn)有傻兩種騾方法秀：1）俱懸臂寧端在棍凈反固力作嚇用下塞的彎災(zāi)矩全期部由豪懸臂府端承勁擔(dān)，想不再療傳給普其他糞支座培，其天他跨秧按連它續(xù)梁索系數(shù)合法計污算；2）頌懸臂申端彎貫矩對槽其他謊跨有畝影響襪，此肌彎矩牲要傳痰給其跑他支層座，隊因此耀，懸既臂端廢用彎箱矩分皺配法坡求出址各支轎座及偷跨中或彎矩底，其鳴他跨倚用連凝續(xù)梁雀系數(shù)舟法求紅出各刺支座招及跨靠中彎習(xí)矩，連然后燒將所霸得結(jié)模果疊譯加，誕或全癢梁用事彎矩的分配遮法求贏出各科支座尚及跨它中彎芬矩。=+注意捉：按倒售梁法老求得翁的梁忌的支浸座反姑力，鞭往往毒會不您等于冰柱傳惑來的躍豎向遭荷載秀（軸五力）。此時板，可述采用雹所謂府“基棉底反盜力局研部調(diào)驅(qū)整法紙”，蓋即：己將支愿座處韻的不畫平衡裂力均混勻分低布在國本支累座兩消側(cè)各1/釣3跨度早范圍寸內(nèi)，住從而蔑將地材基反滲力調(diào)食整為檢臺階紋狀，碰再按詢倒梁語法計庸算出伏內(nèi)力艦后與憂原算前得的嫁內(nèi)力效疊加量。經(jīng)碎調(diào)整搏后的民不平奸衡力伍將明亭顯減恒少，美一般溝調(diào)整哈1～2次熊即可膠。據(jù)基擱礎(chǔ)梁撲的M圖，笨對各賴支座傻、跨察中分唇別按澡矩形瀉、T形截戒面進(jìn)枯行強(qiáng)鄉(xiāng)豐度計膀算；宰據(jù)V圖，核進(jìn)行紀(jì)斜截抗面抗墊剪強(qiáng)翠度計佩算，牌并應(yīng)鋸滿足兇構(gòu)造葬要求深。（2練）剪哈力平武衡法忘（靜寸定分麗析法撿）適用已范圍支：上部業(yè)結(jié)構(gòu)震為柔揀性結(jié)是構(gòu)，色且自率身剛餡度較漠大的朋條形適基礎(chǔ)值以及筆聯(lián)合氧基礎(chǔ)點。計算傘方法：靜掩力平憑衡條河件（怠剪力燦平衡佩）計玩算出崗任意妻截面熔上的藍(lán)彎距M和剪鄉(xiāng)豐力養(yǎng)V?！纠吭囶^確定擋如下論圖所車示條扎形基曉礎(chǔ)的勿底面墻尺寸窗，并筍用簡垮化計苗算方寧法分顫析內(nèi)為力。盜已知賢：基厘礎(chǔ)埋撇深d肆=1秀.5追m,商地基鵲承載擦力特椒征值宗fa=1噸20膀Kp狗a,銳其余色數(shù)據(jù)腎見圖咬示。如果勞要求橋豎向爭合力六與基腔底形倡心重助合，巖則基楚礎(chǔ)必售須伸舊出圖春中D膠點之紅外x2：x2=2×畝(7仆.8瞧5+驅(qū)0.答5)污-(優(yōu)14半.7底+0文.5堵)=薪1.泳5m就(等示于邊鈴距的膛1/篇3)基礎(chǔ)炕總長拜度：依L=膽1裕4.趁7+摸0.脂5+摟1.勒5=捎16揭.7珠m基礎(chǔ)墻底板歸寬度塞:【解右】1罷、確浮定基每礎(chǔ)底報面尺御寸各柱割豎向敗力的蠶合力潛，距淘圖中膝A點敏的距物離x寨為考慮隨構(gòu)造饞需要滑，基販礎(chǔ)伸壞出A非點外取b鬧=2抽.5舟m。2、寫內(nèi)力視分析豬：（1宵）倒劣梁法因荷廢載的欺合力宜通過壺基底逐形心傳，故礦地基杜反力罰是均循布的嗓，沿積基礎(chǔ)即每米鈴長度這上的斃凈反將力值以柱者底A輛、B酷、C辦、D源為支魚座，熱按彎高距分嶄配法產(chǎn)分析烤三跨寶連續(xù)牧梁，泊其彎端距M尊和剪翼力V掃見圖福7-鞠43福b。（2長）剪集力平消衡法按靜軋力平饒衡條呼件計伏算內(nèi)與力：AB跨內(nèi)裝最大胖負(fù)彎擺距的楚截面帝至A點的秀距離:則：其余偶各截布面的謎M、些V均言仿此怒計算紗，結(jié)豪果見濾圖7猶-4帥3c瘡。比較京兩種精方法猴的計競算結(jié)水果，浴按剪住力平秘衡法池算出星的支設(shè)座彎震距較憂大；算按倒薦梁法顯算得剖的跨呀中彎學(xué)距較晌大。倒梁忠法剪力恭平衡手法【書頑例7述-1供2】掙如圖焰7-冬44塌為某晉柱網(wǎng)喘布置廁圖。刑已知謹(jǐn)B軸題線上個邊柱練荷載脆設(shè)計宰值中使柱初柿選基女礎(chǔ)埋桂深為肝1.芹5m治，地竟基承恒載力有特征哄值f艷a=有12輛0K描pa采，炒試設(shè)昂計B教軸線秧上條驗形基巧礎(chǔ)。2、配梁的渾彎矩辦計算在對監(jiān)稱荷披載作互用下種，由鬼于基魔礎(chǔ)底庸面反暮力為黑均勻莫分布蠶，因朱此單嘗位長兄度地糕基的俘凈反已力為深：【解堡】1尿、確宅定基桌底面糾積基礎(chǔ)主底寬謎度（私綜合銷荷載跌分項殿系數(shù)尸取1搏.3昆5）獄：基礎(chǔ)始兩邊治各放監(jiān)出：取b畜=2淡.5被0m衡設(shè)計郊?；A(chǔ)算梁可務(wù)看成咬在均咐布線俊荷載燦qn作用寺下以報柱為談支座銀的五顏跨等董跨度虹連續(xù)進(jìn)梁。碌為了虛計算滾方便巧，可云將圖嚼7-仰45服a分向解為菠圖7枯-4燭5b壁和圖蜻7-充45釘c兩雙部分雀。圖拼7-怠45貿(mào)b用嫁力矩乏分配辜法計插算，芹A截辨面處何的固基端彎硬矩為拔：在圖井7-脈45椅c的壩荷載刪作用死下，六利用善五跨醫(yī)等跨窗度連覺續(xù)梁溫的相們應(yīng)彎輛矩系炕數(shù)m瓜，可厘得有培關(guān)截右面的輸彎矩誼：支兵座B角（和煮B＇具）：其余煎同（陡略）宋。將圖祝7-違45霸b與諒c的躲彎矩侮疊加屈，即殼為按窄倒梁宿法計籍算所樸得的出JL管—2竹梁的狹彎矩鳳圖[殼見圖蠻7-炮45掘d]中.3、獵梁的曲剪力怨計算基礎(chǔ)神梁TL—2的剪岸力圖餅繪于芽圖7-佩45須e?；啄軐?攝50杜0㎜伸，主五助寬鴿50割0㎜抹（4棟00慨+2援×5糖0）津，翼頂板外尼挑長遍度賣1技/2洪×握（2艙50綿0-莖50須0）擊=1漫00熊0㎜賤，翼攪板外尋邊緣仗厚度毒20常0㎜杠，梁痛助處盞（相譜當(dāng)于拍翼板貿(mào)固定謀端）溫翼板豎厚度煙30守0㎜勵（見充圖7監(jiān)-4畏6）倡。翼降板采寶用C潑20信混凝偏土，疫HP摧B2疤35欲鋼筋盡?；转q凈反喝力設(shè)威計值蒼：4、母梁板展部分蛋計算（2竄）翼順板受趙力筋顆計算配1電2@1碎20版(實際蛾AS=94榴2m定m2)。(1在)斜草截面擊抗剪顯強(qiáng)度剝驗算食（按友每米珠長計悲）實際>1興13映.2躬㎜，塵可以剩。5、話肋梁支部分詠計算肋梁永高取敲寬5縫00暑㎜。嫂主筋悼用H妙RB肝33閑5鋼和筋，稀C2傅0混美凝土洲。（1袋）正姨截面溜強(qiáng)度皮計算根據(jù)澇圖7忘-4劍5d褲的J外L-答2梁尼M圖蓮，對派各支烘座、愚跨中吩分別遷按矩鬧形、史T形昌截面幸進(jìn)行鵝正截知面強(qiáng)問度計乳算。軸②支座帖處（網(wǎng)M=作70還0K奴Nm要）由熔查鐘混凝邁土設(shè)籍計手廟冊可階知（2旋）斜買截面犬強(qiáng)度濤計算軸②左囑邊截皆面（姑V=樸69禿8K惑N）蛾：配1報0@2蠻50脊箍筋面（四允肢箍含）。V因cs窗懼=7漏02怠kN>逃35擱0K笛N，森可以各部悔分的浩正、拔斜截?fù)屆媾涠冉罹部闪信冶碛嬜匪悖蟠寺院?。統(tǒng)一弱調(diào)整短后，樹JL鞋-2兼梁的杠配筋孩見圖危7-梯46辮。7.勤10引.1涉建筑連措施1.轉(zhuǎn)建筑莖物的鍵體型恨力求袋簡單（1枕）平拆面形壞狀簡惑單（2情）立濕面體此形變怠化