第二章--單層廠房4

1、第六節(jié)第六節(jié) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)內(nèi)容一、設(shè)計(jì)內(nèi)容地基承載力地基承載力抗沖切承載力計(jì)算抗沖切承載力計(jì)算受彎承載力計(jì)算受彎承載力計(jì)算構(gòu)造要求構(gòu)造要求 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)。確定基礎(chǔ)確定基礎(chǔ)底面尺寸底面尺寸；確定基礎(chǔ)確定基礎(chǔ)高度高度；確定確定底板配筋底板配筋；二、地基計(jì)算二、地基計(jì)算1. 1. 地面尺寸的確定地面尺寸的確定假定：假定：基礎(chǔ)是絕對(duì)基礎(chǔ)是絕對(duì)剛性剛性的（無(wú)撓曲）；的（無(wú)撓曲）；基底某點(diǎn)反力與該點(diǎn)的地基沉降成基底某點(diǎn)反力與該點(diǎn)的地基沉降成正比正比（地基反力呈線（地基反力呈線性分布，地基土均勻）。性分布，地基土均勻）。 1）軸心荷載作用下的基礎(chǔ)）軸心荷載作用下

2、的基礎(chǔ) 在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為均勻分布，設(shè)計(jì)在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為均勻分布，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足：時(shí)應(yīng)滿足： 若基礎(chǔ)的埋置深度為若基礎(chǔ)的埋置深度為d，基礎(chǔ)及，基礎(chǔ)及其上填土的其上填土的平均重度平均重度為為 ， 可以取為可以取為20kN/m3，可得基礎(chǔ)，可得基礎(chǔ)底面面積為：底面面積為： 軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布kkkaNGpfAmkmGdAka0NAfd2）偏心荷載作用下的基礎(chǔ)偏心荷載作用下的基礎(chǔ) 在偏心荷載或同時(shí)有在偏心荷載或同時(shí)有彎矩和軸力彎矩和軸力的共同作用時(shí)，基礎(chǔ)的共同作用時(shí)，基礎(chǔ)底面的壓力為線性分布。底面的壓力為線性分布。 偏心受壓基礎(chǔ)壓力分布偏心受壓基

3、礎(chǔ)壓力分布基礎(chǔ)底面邊緣的壓力可按下式計(jì)算：基礎(chǔ)底面邊緣的壓力可按下式計(jì)算：取取e=Mk/(Fk+Gk)，并將，并將W=lb2/6代入，可將基礎(chǔ)底面邊緣的代入，可將基礎(chǔ)底面邊緣的壓力值寫(xiě)成如下形式：壓力值寫(xiě)成如下形式：Mk 作用于基礎(chǔ)底面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值作用于基礎(chǔ)底面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值;W 基礎(chǔ)底面面積的抵抗矩基礎(chǔ)底面面積的抵抗矩.WMAGFppkkkkkminmax，)61 (minmaxlelbGFppkkkk，彎矩除以彎曲截彎矩除以彎曲截面系數(shù)等于應(yīng)力面系數(shù)等于應(yīng)力（參考材料力學(xué)）（參考材料力學(xué)）力距等于力距等于彎矩除以彎矩除以力力13.1 組成與布置13.2 結(jié)構(gòu)分析13.3 排架柱設(shè)計(jì)1

4、3.4 .1概述13.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)13.4 .2平板式基礎(chǔ)平板式基礎(chǔ)w當(dāng)當(dāng)e0，地基反力分布圖為梯形；，地基反力分布圖為梯形；w當(dāng)當(dāng)e=L/6時(shí)，時(shí)，pk,min=0，地基反力分布圖為三角形；，地基反力分布圖為三角形；alGFpkkk3)(2max, 地基承載力地基承載力應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：akakkkfpfppp2 . 12max,min,max,w 當(dāng)當(dāng)eL/6時(shí)，時(shí)，pk,min0，地基一部分為拉應(yīng)力，則基礎(chǔ)底，地基一部分為拉應(yīng)力，則基礎(chǔ)底 面的實(shí)際壓力分布面積為面的實(shí)際壓力分布面積為3al，根據(jù)平衡關(guān)系：，根據(jù)平衡關(guān)系：kkkGFpalmax,213ela2w 確定偏心受壓基礎(chǔ)底面

5、積時(shí)，采用以下方法（確定偏心受壓基礎(chǔ)底面積時(shí)，采用以下方法（試算法試算法）：）：（1）按軸心受壓基礎(chǔ)公式計(jì)算，計(jì)算基礎(chǔ)底面積）按軸心受壓基礎(chǔ)公式計(jì)算，計(jì)算基礎(chǔ)底面積A1；（2）考慮偏心影響，）考慮偏心影響，A=（1.1-1.4）A1；（3）確定最大和最小基底壓力；）確定最大和最小基底壓力；（4）驗(yàn)算是否滿足教材式（）驗(yàn)算是否滿足教材式（2-49）和式（）和式（2-50）的要求，修）的要求，修 改改b、l直到符合條件為止。直到符合條件為止。 一般情況下，一般情況下，bl=1.52，且，且3。 2. 2. 基礎(chǔ)高度的確定基礎(chǔ)高度的確定 獨(dú)立基礎(chǔ)的高度獨(dú)立基礎(chǔ)的高度除應(yīng)除應(yīng)滿足滿足構(gòu)造要求構(gòu)造要求外

6、，還應(yīng)根據(jù)柱與基外，還應(yīng)根據(jù)柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處混凝土的礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處混凝土的受沖切承載力受沖切承載力計(jì)算計(jì)算確定。確定。圖中陰影部分為角錐體，其界面與水平面的夾角取圖中陰影部分為角錐體，其界面與水平面的夾角取 45度。度?；A(chǔ)沖切破壞示意圖基礎(chǔ)沖切破壞示意圖 為了防止沖切破壞，為了防止沖切破壞，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，對(duì)規(guī)定，對(duì)矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)，矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)，柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力沖切承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：07 . 0hbfFmthApFs2btmbbbbm 上下邊的平均

7、長(zhǎng)度上下邊的平均長(zhǎng)度 A 沖切面外地基反力基底面積（陰影）沖切面外地基反力基底面積（陰影）Ps 地基凈反力（荷載效應(yīng)基本組合地基凈反力（荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值；不計(jì)設(shè)計(jì)值；不計(jì)G）軸壓：軸壓： 偏壓：偏壓： ANpsWMNppssAmax,圖圖2-74 階形基礎(chǔ)受沖切截面位置階形基礎(chǔ)受沖切截面位置3.3.板底受力鋼筋的計(jì)算板底受力鋼筋的計(jì)算計(jì)算模型：四邊倒置的懸臂板計(jì)算模型：四邊倒置的懸臂板)2()(2412ccsbbhlpM短邊方向：短邊方向：09.0hfMAys長(zhǎng)邊方向：長(zhǎng)邊方向：)2()(2412ccshlbbpM)(9.002dhfMAysNpsh0IAs2As1lhC bbCABCD

8、*II*e2IIII e11) 軸心受壓基礎(chǔ)軸心受壓基礎(chǔ) 劃分為四塊獨(dú)立的變截面懸臂板。劃分為四塊獨(dú)立的變截面懸臂板。圖圖2-75a 矩形基礎(chǔ)底板計(jì)算簡(jiǎn)圖矩形基礎(chǔ)底板計(jì)算簡(jiǎn)圖圖圖2-75 矩形基礎(chǔ)底板計(jì)算簡(jiǎn)圖矩形基礎(chǔ)底板計(jì)算簡(jiǎn)圖 (a)軸心受壓軸心受壓 (b)偏心受壓偏心受壓4. 4. 構(gòu)造要求構(gòu)造要求外形尺寸外形尺寸底面：軸壓為方形；偏壓為矩形，長(zhǎng)短邊比值取底面：軸壓為方形；偏壓為矩形，長(zhǎng)短邊比值取1.52，3錐基斜坡比：錐基斜坡比：1:3錐基邊緣高度：錐基邊緣高度：300mm；臺(tái)基每階高度：；臺(tái)基每階高度：300500mm材料材料混凝土：混凝土：C20；鋼筋：鋼筋：當(dāng)?shù)装暹呴L(zhǎng)當(dāng)?shù)装暹呴L(zhǎng)2.5m時(shí)，沿此向鋼筋長(zhǎng)度取時(shí)，沿此向鋼筋長(zhǎng)度取0.9L，且交錯(cuò)布置。，且交錯(cuò)布置。保護(hù)層厚度：保護(hù)層厚度：設(shè)設(shè)100厚厚C15素混凝土墊層時(shí)為素混凝土墊層時(shí)為40mm；無(wú)墊層時(shí)為；無(wú)墊層時(shí)為70mm。mmmmsd100200mm10、，預(yù)制柱杯口構(gòu)造如圖預(yù)制柱杯口構(gòu)造如圖2-76。柱插入深度柱插入深度h1 、杯底厚度、杯底厚度a1 、杯壁厚度、杯壁厚度t見(jiàn)規(guī)范表要求；見(jiàn)規(guī)范表要求；h1還應(yīng)滿足縱筋錨固、吊裝時(shí)的穩(wěn)定要求還應(yīng)滿足縱筋錨固、吊裝時(shí)的穩(wěn)定要求（5%柱長(zhǎng)）柱長(zhǎng)）杯壁配筋杯壁配筋柱軸心或小偏心受壓且柱軸心或小偏心受壓且大偏心受