基礎(chǔ)工程之聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計

2.7聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計一、概述聯(lián)合基礎(chǔ)主要指同列相鄰二柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)，但其設(shè)計原則，可供其他型式的聯(lián)合基礎(chǔ)參考。適用條件：在為相鄰二柱分別配置擴展基礎(chǔ)時，因其中一柱靠近建筑界線因二柱間距較小，而出現(xiàn)基底面積不足或荷載偏心過大等情況時采用有時也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差防止兩者之間的相向傾斜等。

學(xué)習(xí)文檔典型的雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)可以分為三種類型，即矩形聯(lián)合基礎(chǔ)、梯形聯(lián)合基礎(chǔ)和聯(lián)梁式聯(lián)合基礎(chǔ)（圖2-5）。學(xué)習(xí)文檔矩形和梯形聯(lián)合基礎(chǔ)一般用于柱距較小時的情況，這樣可以避免造成板的厚度及配筋過大。當(dāng)x＇≥l＇/2時，可以采用矩形聯(lián)合基礎(chǔ)；但有時由于二柱荷載大小過于懸殊、或受從場地條件的限制，矩形聯(lián)合基礎(chǔ)底面形心不可能與荷載合力（∑F）作用點靠近。但如該點與較大荷載柱外側(cè)的距離x＇滿足條件l＇/3＜x＇＜l＇/2時，則宜采用梯形聯(lián)合基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)文檔如果柱距較大，可在兩個擴展基礎(chǔ)之間加設(shè)不著地的剛性聯(lián)系梁形成聯(lián)梁式聯(lián)合基礎(chǔ)使之達(dá)到阻止兩個擴展基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動、調(diào)整各自底面壓力趨于均勻的目的。梯形聯(lián)合基礎(chǔ)中，聯(lián)系梁的剛度要有保證，且應(yīng)與柱及基礎(chǔ)牢固聯(lián)接成整體，因而較少采用。梯形和聯(lián)梁式聯(lián)合基礎(chǔ)的施工都比較復(fù)雜。為使聯(lián)合基礎(chǔ)的基底壓力分布較為均勻，除應(yīng)使基礎(chǔ)底面形心盡可能接近柱主要荷載的合力作用點外，基礎(chǔ)還宜具有較大的抗彎剛度，因而通常采用“剛性設(shè)計”原則，即假設(shè)基底壓力按線性規(guī)律分布，且不考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用。學(xué)習(xí)文檔聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計通常作如下的規(guī)定或假定：

（1）基礎(chǔ)是剛性的。一般認(rèn)為，當(dāng)基礎(chǔ)高度不小于柱距的l/6時，基礎(chǔ)可視為是剛性的；

（2）基底壓力為線性（平面）分布；

（3）地基主要受力層范圍內(nèi)土質(zhì)均勻；

（4）不考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響。學(xué)習(xí)文檔二、矩形聯(lián)合基礎(chǔ)

矩形聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計步驟如下：（1）計算柱荷載的合力作用點（荷載重心）位置；（2）確定基礎(chǔ)長度，使基礎(chǔ)底面形心盡可能與柱荷載重心重合；（3）按地基土承載力確定基礎(chǔ)底面寬度；（4）按反力線性分布假定計算基底凈反力設(shè)計值，并用靜定分析法計算基礎(chǔ)內(nèi)力，畫出彎矩圖和剪力圖；（5）根據(jù)受沖切和受剪承載力確定基礎(chǔ)高度;

（6）按彎矩圖中的最大正負(fù)彎矩進(jìn)行縱向配筋計算；（7）按等效梁概念進(jìn)行橫向配筋計算。學(xué)習(xí)文檔學(xué)習(xí)文檔基礎(chǔ)高度確定：一般可先假設(shè)基礎(chǔ)高度，再代入受沖切式（2-67）和受剪承載力式（2-68）進(jìn)行驗算。①受沖切承載力驗算。驗算公式為：

Fl≤0.7βhpftumh0

（2-67）式中Fl——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的沖切力設(shè)計值，取柱軸心荷載設(shè)計值減去沖切破壞錐體范圍內(nèi)的基底凈反力（圖2-29）；

um——臨界截面的周長，取距離柱周邊h0/2處板垂直截面的最不利周長；其余符號與式（2－55）相同。

學(xué)習(xí)文檔學(xué)習(xí)文檔

②受剪承載力驗算。由于基礎(chǔ)高度較大，無需配置受剪鋼筋。驗算公式為：

V≤0.7βh

ftbh0

（2-68）式中V——驗算截面處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的剪力設(shè)計值，驗算截面按寬梁可取在沖切破壞錐體底面邊緣處（圖2-29）；βh——截面高度影響系數(shù)：βh=(800/h0)1/4，當(dāng)h0＜800mm時，取h0=800mm；當(dāng)h0＞2000mm時，取h0=2000mm；b——基礎(chǔ)底面寬度；其余符號意義同前。學(xué)習(xí)文檔學(xué)習(xí)文檔等效梁概念:矩形聯(lián)合基礎(chǔ)為一等厚度的平板，其在兩柱間的受力方式如同一塊單向板，而在靠近柱位的區(qū)段，基礎(chǔ)的橫向剛度很大。因此，根據(jù)J.E.波勒斯（Bowles）的建議，認(rèn)為可在柱邊以外各取等于0.75h0的寬度（圖2-29）與柱寬合計作為“等效梁”寬度?；A(chǔ)的橫向受力鋼筋按橫向等效梁的柱邊截面彎矩計算并配置于該截面內(nèi)，等效梁以外區(qū)段按構(gòu)造要求配置。學(xué)習(xí)文檔學(xué)習(xí)文檔各橫向等效梁底面的基底凈反力以相應(yīng)等效梁上的柱荷載計算。以圖2－29為例：柱1處等效梁寬為：ac1+0.75h0

柱２處等效梁寬為：ac2+1.5h0

學(xué)習(xí)文檔2.8減輕不均勻沉降危害的措施一、不均勻沉降的危害地基的過量變形（總沉降量大，相應(yīng)的不均勻沉降也較大

）將使建筑物損壞或影響其使用功能，特別是高壓縮性土、膨脹土、濕陷性黃土以及軟硬不均等不良地基上的建筑物。

1.不均勻沉降常引起砌體承重結(jié)構(gòu)開裂，尤其是在墻體窗口門洞的角位處，裂縫的位置和方向與不均勻沉降的狀況有關(guān)；

2.對于框架等超靜定結(jié)構(gòu)來說，各柱的沉降差必將在梁柱等構(gòu)件中產(chǎn)生附加內(nèi)力。當(dāng)這些附加內(nèi)力與設(shè)計荷載作用下的內(nèi)力之和超過構(gòu)件的承載能力時，梁、柱端和樓板將會出現(xiàn)裂縫。學(xué)習(xí)文檔根據(jù)一些實測資料，磚墻可見裂縫的臨界拉應(yīng)變約為0.05％（脆性飾面最易開裂），裂縫的形態(tài)多樣。蝶形沉降倒蝶形沉降學(xué)習(xí)文檔學(xué)習(xí)文檔防止或減輕不均勻沉降造成的損害的辦法通常有：①采用柱下條形基礎(chǔ)、筏基和箱基；②采用樁基或其他深基礎(chǔ)；③采取各種地基處理方法；④從地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的觀點出發(fā)，在建筑、結(jié)構(gòu)和施工方面采取某些措施。前三類措施造價偏高，樁基、深基和許多地基處理方法還需要具備一定的施工條件才能采用。此外，只處理地基有時還不能完全解決問題，往往需要同時輔以某些建筑、結(jié)構(gòu)和施工措施，才能取得預(yù)期的效果。在很多場合下，采取了這些措施以后，便可降低對地基處理的要求，有時還可免于處理。學(xué)習(xí)文檔二、建筑措施

1.建筑物的體型應(yīng)力求簡單；

2.控制建筑物的長高比及合理布置墻體；3.設(shè)置沉降縫（注意沉降縫與伸縮縫的區(qū)別，沉降縫的設(shè)置位置，有防滲要求的地下室一般不宜設(shè)置沉降縫，可采用后澆帶）；

4.相鄰建筑物基礎(chǔ)間應(yīng)有一定的凈距；5.調(diào)整某些設(shè)計標(biāo)高

①根據(jù)預(yù)估的沉降量，適當(dāng)提高室內(nèi)地坪或地下設(shè)施的標(biāo)高；

②建筑物各部分（或設(shè)備之間）有聯(lián)系時，可將沉降較大者的標(biāo)高適當(dāng)提高；

③在建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空；

④有管道穿過建筑物時，應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性管道接頭等。

學(xué)習(xí)文檔體型簡單：平面立面體型復(fù)雜：1.建筑體型力求簡單學(xué)習(xí)文檔建筑體型應(yīng)力求簡單學(xué)習(xí)文檔建筑體型應(yīng)力求簡單學(xué)習(xí)文檔2.1控制建筑物的長高比長高比：建筑物在平面上的長度和從基礎(chǔ)底面起算的高度之比當(dāng)預(yù)估的最大沉降量超過120mm時，對三層和三層以上的房屋，長高比不宜大于2.5；對于平面簡單，內(nèi)、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的控制可適當(dāng)放寬，但一般不大于3.0。學(xué)習(xí)文檔2.2合理布置墻體合理布置縱、橫墻是增強砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體剛度的重要措施之一。因此，當(dāng)?shù)鼗涣紩r，應(yīng)盡量使內(nèi)、外縱墻不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折，內(nèi)橫墻間距不宜過大，且與縱墻之間的連接應(yīng)牢靠，必要時還應(yīng)增強基礎(chǔ)的剛度和強度。

學(xué)習(xí)文檔3.

設(shè)置沉降縫為了使各沉降單元的沉降均勻，宜在建筑物的下列部位設(shè)置沉降縫：⑴建筑物平面的轉(zhuǎn)折處；⑵建筑物高度或荷載有很大差別處；⑶長高比不合要求的砌體承重結(jié)構(gòu)以及鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；⑷地基土的壓縮性有顯著變化處；⑸建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；⑹分期建造房屋的交界處；⑺擬設(shè)置伸縮縫處（沉降縫可兼作伸縮縫）。

學(xué)習(xí)文檔設(shè)置沉降縫學(xué)習(xí)文檔沉降縫構(gòu)造示意圖

學(xué)習(xí)文檔有防滲要求的地下室一般不宜設(shè)置沉降縫。因此，對于具有地下室和裙房的高層建筑，為減少高層部分與裙房間的不均勻沉降，常在施工時采用后澆帶將兩者斷開，待兩者間的后期沉降差能滿足設(shè)計要求時再連接成整體。

學(xué)習(xí)文檔4.相鄰建筑物基礎(chǔ)間應(yīng)有一定的凈距學(xué)習(xí)文檔浙江永嘉縣兩棟居民樓由于相距甚近，造成相互傾斜各達(dá)38~39cm，后側(cè)樓頂已相接觸學(xué)習(xí)文檔相鄰建筑物影響主要表現(xiàn)為：⑴同期建造的兩相鄰建筑物之間會彼此影響，特別是當(dāng)兩建筑物輕（低）重（高）差別較大時，輕者受重者的影響較大；⑵原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響。決定基礎(chǔ)間凈距的主要指標(biāo)是受影響建筑（被影響者）的剛度（用長高比來衡量）和影響建筑（產(chǎn)生影響者）的預(yù)估平均沉降量（見表2-11）。學(xué)習(xí)文檔三、結(jié)構(gòu)措施

1.減輕建筑物的自重

2.設(shè)置圈梁3.設(shè)置基礎(chǔ)梁（地梁）

4.減小或調(diào)整基底附加壓力（采取設(shè)置地下室（或半地下室），或調(diào)整基底尺寸等方法）

5.采用對不均勻沉降欠敏感的結(jié)構(gòu)型式（靜定結(jié)構(gòu)）學(xué)習(xí)文檔1.減輕建筑物的自重

（1）減少墻體的重量。如采用空心砌塊、多孔磚或其他輕質(zhì)墻；（2）選用輕型結(jié)構(gòu)。如采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種輕型空間結(jié)構(gòu)；（3）減少基礎(chǔ)及其上回填土的重量?？梢赃x用覆土少、自重輕的基礎(chǔ)型式，如殼體基礎(chǔ)、空心基礎(chǔ)等。如室內(nèi)地坪較高，可以采用架空地板代替室內(nèi)厚填土。學(xué)習(xí)文檔2.設(shè)置圈梁圈梁的作用：提高砌體結(jié)構(gòu)抵抗彎曲的能力，即增強建筑物的抗彎剛度。它是防止磚墻出現(xiàn)裂縫和阻止裂縫開展的一項有效措施。圈梁在平面上應(yīng)盡量形成封閉系統(tǒng)。

圈梁的布置：多層房屋宜在基礎(chǔ)面附近和頂層門窗頂處各設(shè)置一道，其他各層可隔層設(shè)置（必要時也可層層設(shè)置），位置在窗頂或樓板下面。單層工業(yè)廠房及倉庫，可結(jié)合基礎(chǔ)梁、聯(lián)系梁、過梁等酌情設(shè)置。圈梁的型式：有兩種，一種是鋼筋混凝土圈梁，另一種是鋼筋磚圈梁

。

學(xué)習(xí)文檔學(xué)習(xí)文檔3.

設(shè)置基礎(chǔ)梁（地梁）對于采用單獨柱基的框架結(jié)構(gòu)，在基礎(chǔ)間設(shè)置基礎(chǔ)梁是加大結(jié)構(gòu)剛度、減少不均勻沉降的有效措施之一。基礎(chǔ)梁的設(shè)置常帶有一定的經(jīng)驗性（僅起承墻作用時例外），其底面一般置于基礎(chǔ)表面（或略高些），過高則作用下降，過低則施工不便。基礎(chǔ)梁的截面高度可取柱距的1/14~1/8，上下均勻通長配筋，每側(cè)配筋率為0.4%~1.0%。在廣東，地梁特指框架結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)梁。地梁的作用：(1)承墻；(2)調(diào)整不均勻沉降。學(xué)習(xí)文檔4.

減小或調(diào)整基底附加壓力⑴設(shè)置地下室（或半地下室）。其作用之一是以挖除的土重去抵消（補償）一部分甚至全部的建筑物重量，從而達(dá)到減小基底附加壓力和沉降的目的，這一概念在3.8.3節(jié)中還將作進(jìn)一步的闡明。地下室（或半地下室）還可只設(shè)置于建筑物荷載特別大的部位，通過這種方法可以使建筑物各部分的沉降趨于均勻。(2)調(diào)整基底尺寸學(xué)習(xí)文檔5.采用對不均勻沉降欠敏感的結(jié)構(gòu)型式排架、三鉸拱（架）等鉸接結(jié)構(gòu)（從力學(xué)角度來看，這些結(jié)構(gòu)均屬靜定結(jié)構(gòu)）對不均勻沉降有很大的順從性，可避免不均勻沉降的危害；這類結(jié)構(gòu)型式通常只適用于單層的工業(yè)廠房、倉庫和某些公共建筑。必須注意的是，嚴(yán)重的不均勻沉降仍會對這類結(jié)構(gòu)的屋蓋系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、吊車梁及各種縱、橫聯(lián)系構(gòu)件造成損害，因此應(yīng)采取相應(yīng)的防范措施，例如避免用連續(xù)吊車梁及剛性屋面防水層，墻面加設(shè)圈梁等。油罐、水池等的基礎(chǔ)底板常采用柔性底板。

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