柱下條形基礎(chǔ)

1、 柱下條形(tio xn)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建筑(jinzh)地基基礎(chǔ)課件系列Design of strip foundations supported column loads共二十七頁一、柱下條形(tio xn)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡介二、十字交叉基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡介基本(jbn)內(nèi)容共二十七頁設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：翼板寬度，厚度(hud)及其配筋；肋梁高度，寬度及其配筋。一、 柱下條形(tio xn)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡介（一）截面形式共二十七頁（二）構(gòu)造(guzo)要求1. 滿足所有擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造要求；2.基礎(chǔ)梁的高度(god)H=1/41/8柱距；翼板厚度不宜小于200mm；3.條形基礎(chǔ)的端部宜向外伸出，其長度宜為邊跨的0.25倍

2、；4.現(xiàn)澆柱與基礎(chǔ)梁的交接處，其平面尺寸如圖5.梁頂、底面按計(jì)算配筋，頂部全部貫通，底部通長筋不小于底部受力鋼筋截面積的1/3。共二十七頁（三）設(shè)計(jì)(shj)計(jì)算 柱下條形基礎(chǔ)在其縱橫(znghng)兩個(gè)方向均產(chǎn)生彎曲變形，故在這兩個(gè)方向的截面內(nèi)均存在剪力和彎矩。柱下條形基礎(chǔ)橫向的剪力與彎矩通?？煽紤]由翼板的抗剪、抗彎能力承擔(dān)，其內(nèi)力計(jì)算與墻下條形基礎(chǔ)相同。柱下條形基礎(chǔ)縱向的剪力與彎矩一般則由基礎(chǔ)梁承擔(dān)。共二十七頁 根據(jù)荷載條件，并考慮結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)相互作用和設(shè)計(jì)要求(yoqi)，柱下條形基礎(chǔ)縱向內(nèi)力的計(jì)算方法可劃分為三種類型。不論何種方法一般均應(yīng)滿足靜力平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件。1、不考慮共同

3、(gngtng)作用的簡化分析方法 2、考慮基礎(chǔ)地基共同作用的彈性地基梁法 3、考慮上部結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)共同作用的分析方法柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)即為計(jì)算其基礎(chǔ)梁的內(nèi)力。 共二十七頁1、不考慮共同作用(zuyng)的簡化分析方法 當(dāng)柱荷載比較均勻，柱距相差不大，基礎(chǔ)與地基相對剛度較大，以致可忽略柱下不均勻沉降時(shí)，僅進(jìn)行滿足靜力平衡條件下梁的計(jì)算?；?j d)反力以線性分布作用于梁底。用梁各截面靜力平衡求解內(nèi)力的方法稱靜定分析法（靜定梁法）。用連續(xù)梁求解內(nèi)力的方法稱倒梁法。共二十七頁 倒梁法將柱下條形基礎(chǔ)假設(shè)為以柱腳為固定鉸支座的倒置連續(xù)梁，以線性分布的基底凈反力作為荷載，用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法求

4、解基礎(chǔ)梁內(nèi)力。由于此時(shí)支座反力與柱的作用力不相等，因此(ync)應(yīng)通過不斷調(diào)整以消除不平衡力。 倒梁法計(jì)算(j sun)的步驟共二十七頁3）用彎矩分配(fnpi)法或彎矩系數(shù)法計(jì)算連續(xù)梁的M、V；1）根據(jù)(gnj)初步選定的柱下條形基礎(chǔ)尺寸和作用荷載，確定計(jì)算簡圖；2）計(jì)算基底凈反力及分布，按剛性梁基底反力線性分布進(jìn)行計(jì)算 ；共二十七頁4）調(diào)整與消除支座(zh zu)的不平衡力。如圖，首先由支座(zh zu)處柱荷載Pi和支座處反力Ri求出不平衡力Pi： 將各支座不平衡力均勻分布在相鄰兩跨的各1/3跨度(kud)范圍內(nèi)邊跨支座中間支座共二十七頁5）繼續(xù)用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算內(nèi)力(nil)

5、，并重復(fù)步驟4），直至不平衡力在計(jì)算容許精度范圍內(nèi)。一般不超過柱荷載的20。6）將逐次計(jì)算結(jié)果疊加，得到最終內(nèi)力分布。一般(ybn)調(diào)整12次即可使不平衡力滿足精度要求。 在比較均勻的地基上，上部結(jié)構(gòu)剛度較好，柱荷載分布較均勻，且基礎(chǔ)梁的高度不小于16柱距時(shí)，地基反力可按直線分布，基礎(chǔ)梁的內(nèi)力可按倒梁法計(jì)算 。共二十七頁2、考慮基礎(chǔ)地基共同作用的彈性地基梁法 考慮基礎(chǔ)與地基的相互作用，不需事先假定反力分布。分析時(shí)，根據(jù)地基土層情況選用(xunyng)某種地基模型，按靜力平衡條件將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)分割開，用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求出柱端作用力，并反向作為荷載加于基礎(chǔ)上，于是基礎(chǔ)成為設(shè)置在某種地基模型上的承載

6、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，然后由變形協(xié)調(diào)條件直接或近似求解基礎(chǔ)內(nèi)力和變形。 彈性地基梁法主要有半無限彈性體法（彈性半空間(kngjin)地基模型）和基床系數(shù)法（文克勒地基模型）。比較起來，基床系數(shù)法在彈性地基梁法中較為典型，應(yīng)用也較為廣泛。具體解法有解析法、數(shù)值法等 。共二十七頁（四）設(shè)計(jì)計(jì)算(j sun)步驟1、 求荷載合力重心(zhngxn)位置P1P2P3P4 柱下條形基礎(chǔ)的柱荷載分布如圖，其合力作用點(diǎn)距P1的距離為：共二十七頁2、確定基礎(chǔ)(jch)梁的長度和懸臂尺寸P1P2P3P4 選定基礎(chǔ)梁從左邊柱軸線的外伸長度為a1，則基礎(chǔ)梁的總長度和從右邊柱軸線的外伸長度a2分別如下：L=2x+a1，a2=L

7、-a-a1。如此處理后，則荷載重心與基礎(chǔ)形心重合，計(jì)算簡圖變?yōu)橄聢D：共二十七頁3、確定基礎(chǔ)底面面積；4、按墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法確定翼板厚度(hud)及橫向配筋；5、按一般鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力計(jì)算與配筋；6、滿足構(gòu)造要求。共二十七頁基礎(chǔ)底面尺寸(ch cun)的確定 基礎(chǔ)視為剛性矩形基礎(chǔ), L由構(gòu)造要求確定，應(yīng)盡量使其形心與基礎(chǔ)所受外合力重心相重合。此時(shí)(c sh)地基反力為均布，從而求出b。pmaxpmin共二十七頁 翼板可視為懸臂于肋梁兩側(cè)，按懸臂板考慮，翼板的計(jì)算方法與墻下鋼筋混凝土條形(tio xn)基礎(chǔ)相同。翼板的計(jì)算(j sun)pjH0共二十七頁二、十字(sh z)

8、交叉基礎(chǔ)計(jì)算簡介柱傳遞(chund)的荷載分配原則：靜力平衡條件變形協(xié)調(diào)條件共二十七頁（一）節(jié)點(diǎn)荷載(hzi)的初步分配共二十七頁1、中柱節(jié)點(diǎn)(ji din)荷載的分配共二十七頁2、邊柱節(jié)點(diǎn)(ji din)荷載的分配共二十七頁3、角柱節(jié)點(diǎn)荷載(hzi)的分配共二十七頁（二）節(jié)點(diǎn)(ji din)荷載的調(diào)整通過加大節(jié)點(diǎn)(ji din)荷載的方法加以調(diào)整。 計(jì)算調(diào)整前的地基平均反力為 ：式中：A十字交叉條形基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)重疊的總面積； Pi 所有節(jié)點(diǎn)豎向荷載之和； A十字交叉條形基礎(chǔ)全部支承總面積。共二十七頁 將底板重疊部分面積上的地基壓力，折算成整個(gè)基礎(chǔ)底面積上地基平均壓力，作為(zuwi)地基壓力的增

9、量： 由于重疊面積在縱橫梁計(jì)算中做了重復(fù)考慮，為使節(jié)點(diǎn)(ji din)達(dá)到平衡，可按比例采用下式分配： 共二十七頁調(diào)整(tiozhng)后的節(jié)點(diǎn)集中力為 式中：Pix節(jié)點(diǎn)i在x軸方向集中力的增量(zn lin)； Piy節(jié)點(diǎn)i在y軸方向集中力的增量； Ai節(jié)點(diǎn)i處基礎(chǔ)重疊的面積。 內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)、帶懸臂的邊柱節(jié)點(diǎn)以及兩個(gè)方向都帶懸臂的角柱節(jié)點(diǎn)，重疊面積取交叉面積；無懸臂的邊柱節(jié)點(diǎn)以及一個(gè)方向帶懸臂的角柱節(jié)點(diǎn)，重疊面積只取交叉面積的一半；兩個(gè)方向都不帶懸臂的角柱節(jié)點(diǎn)，不計(jì)重疊面積。 共二十七頁柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法 內(nèi)力計(jì)算方法（倒梁法）十字交叉基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 按剛度分配，滿足靜力和變形協(xié)調(diào)條件 節(jié)點(diǎn)(ji din)荷載的調(diào)整小 結(jié)共二十七頁內(nèi)容摘要柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。2.基礎(chǔ)梁的高度H=1/41/8柱距。3.條形基礎(chǔ)的端部宜向外伸出，其長度宜為邊跨的0.25倍。如圖，首先由支座處柱荷載Pi和支座處反力Ri求出不平衡力Pi：。將各支座不平衡力均勻分布在相鄰兩跨的各1/3跨度范圍內(nèi)。柱下條形基礎(chǔ)的柱荷載分布如圖，其合力作用點(diǎn)距P1的距離為：。式中：A十字交叉條形基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)