柱下钢筋混凝土条形基础设计

7.8.1地基、基础与上部结构相互作用的概念1基本概念上部结构基础地基较简单的基础型式较复杂的基础型式上部结构基础地基7.8柱下钢筋混凝土条形基础设计建筑结构常规设计方法结构体系的力学模型上部结构设计：用固定支座代替基础，假设支座没有任何变形，求的结构的内力和支座反力。基础设计：把支座反力作用于基础，用材料力学的方法求得地基反力，再进行基础得内力和变形验算。地基验算：把基础反力作用于地基，验算地基的承载力和沉降。常规设计得结果：上部底层和边跨的实际内力大于计算值，而基础的实际内力要比计算值小很多。2相对刚度影响（上部结构+基础）与地基之间的刚度比结构绝对柔性：结构绝对刚性：结构相对刚性：相对刚度为0，产生整体弯曲，排架结构相对刚度为无穷大，产生局部弯曲，剪力墙、筒体结构相对刚度为有限值，既产生整体弯曲，又产生局部弯曲砌体结构、钢筋混凝土框架结构(敏感性结构)3工程处理中的规定①按照具体条件不考虑或计算整体弯距时，必须采取措施同时满足整体弯曲的受力要求。②从结构布置上，限制梁板基础（或称连续基础）在边柱或边墙以外的挑出尺寸，以减轻整体弯曲效应。③在确定地基反力图形时，除箱形基础按实测以外，柱下条形基础和筏形基础纵向两端起向内一定范围，如1-2开间，将平均反力加大10%～20%设计。④基础梁板的受力钢筋至少应部分通长配置（具体数量见有关规范），在合理的条件下，通长钢筋以多为好，尤其是顶面抵抗跨中弯曲的受拉钢筋，对筏板基础，这种钢筋应全部通长配置为宜。7.8.2柱下刚进混凝土条形基础的设计地基模型：用以描述地基σ～ε的数学模型。下面介绍的地基模型应注意其适用条件。7.8.2.1地基模型k—地基基床系数，表示产生单位变形所需的压力强度(kN／m3)；p—地基上任—点所受的压力强度(kPa)；s—p作用位置上的地基变形(m)。注：基床系数k可根据不同地基分别采用现场荷载试验、室内三轴试验或室内固结试验成果获得。见下表。1文克尔地基模型基本假定：地基上任一点所受的压力强度与该点的地基沉陷s成正比，关系式如下:P=ks适用条件：抗剪强度很低的半液态土(如淤泥、软粘土等)地基或塑性区相对较大土层上的柔性基础;厚度度不超过梁或板的短边宽度之半的薄压缩层地基(如薄的破碎岩层)上的柔性基础.地基基床系数表这个假定是文克勒于1867年提出的．故称文克勒地基模型。该模型计算简便，只要k值选择得当，可获得较为满意的结果。地基土越软弱，土的抗剪强度越低，该模型就越接近实际情况。缺点：文克勒地基模型忽略了地基中的剪应力，按这一模型，地基变形只发生在基底范围内，而基底范围外没有地基变形，这与实际情况是不符的，使用不当会造成不良后果。2半无限弹性体法基本假定：假定地基土半无限弹性体，柱下条形基础看作时放在半无限弹性体上的梁，当荷载作用与半无限弹性体上时，某点的沉降不但和该点上的压力有关，和该点附近作用的荷载也有关。特点：考虑了应力扩散，但扩散范围超出实际，未考虑地基的非均匀性。适用条件：压缩层深度较大的一般土层的柔性基础。要求土的弹性模量和泊松比角准确。7.8.2.2柱下条形基础设计1构造要求两端宜伸出边柱0.25L1等厚翼板变厚翼板宜为柱距的1/4-1/82路内力册计算脉方法方法欺种类薪：倒果梁法青、剪革力平辈衡法（1挑）倒卷梁法1）僚基本驾假定晶：a、刚度涛较大风，基可础的碗弯曲笛挠度茅不致盐改变饥地基比反力太；b、地基愉反力毙分布摊呈直桶线，垫其重殃心与替作用筹于板逃上的服荷载奏合力繁作用活线重熊合。简化泉的内财力计借算方顷法（按谁线形暮分布队的基某底净魔反力捉）2）手适用准条件臣：地基叫较均原匀，渠上部敬结构备刚度伙较好追，荷捧载分束布较窜均匀父，且墓条形茂基础乱梁的多高度叙大于惭1/兆6柱秩距（膝设计评时尽总可能误按此狸设计这），貌地基绸反力圈按直拌线分译布，版条形纤基础帅梁的斑内力服可按益连续的梁计临算，振此时相边跨伶跨中元弯距矛及第堤一支蹦座的联弯距践值乘练以1召.2剪系数板。补充邻：倒星梁法籍计算英假定1.将地钩基净胖反力粮作为喜基础己梁的懂荷载嫌，柱化子看夹成铰义支座嚷，基控础梁枝看成厦倒置额的连欺续梁镰；2.帅作用循在基到础梁破上的旦荷载奔为直犁线分训布；3.喂竖向咽荷载矿合力爽作用让点必乎须与达基础折梁形硬心相装重合逐，若衣不能节满足调，两净者偏份心距员以不看超过贯基础蜂梁长孩的3%为宜隶；4.栏结构拍和荷般载对钻称时开，或饲合力洽作用厦点与割基础凉形心筝相重缴合时总，地哭基反民力为刊均匀霜分布洽；3）计宰算步惊骤：①绘由出条叶形基崭础的拉计算楚草图近，包海括荷喊载、炮尺寸肚等；ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a②求养合力际作用竞点的额位置沸(秤目的鸣是尽腿可能辱的将晌偏心洋地基羡净反剃力化匠成均咬匀的倍地基抚反力输，然络后确滨定基邪础梁各的长佳度)挑。ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a设合如力作怎用点伯离边航柱的仔距离遗为Xc，用叛合力厅矩定艺理，漏以A点为非参考外点，原则有抄：③确更定基哨础梁则的底眼面尺刻寸L虹,B当Xc确定响后，猜按合尝力作减用点位与底胁面心客形相蕉重合候的原动则，滔可定蒜出基咏础的茅长度L。ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a确定家后，迅宽度B按地淡基承傲载力fa确定中心柿受荷恶：偏心胳受荷册：作用晴在基距础梁只上墙谅梁自倍重及顿墙体蝴重量捐之和④基好础底龄板净谈反力砍计算⑤确煮定基馋础梁遍的底挽板厚揪度h唯及配矩筋NiMiTibihHpnmaxpnminpn1l1pn2先求供出靠在近pnm序ax的柱缘瑞边净兵反力pn1垫，在柱班边M利、V惊值有雄：则有功：⑥求匆基础服梁纵晋向正丧截面精强度烤计算泛斜截土面强辈度计意算对连奋续梁眯可用钞弯矩希分配戚法或塑连续冲梁系逆数法奔求解谅。由痕于柱杨下条睡基一穴般两味端都寻有外灰伸部亩分，剧因此薯，若姨用连坏续梁伙系数态法，巴要对余悬臂害端进概行处氏理，则现有惜两种窃方法晃：1）恨悬臂易端在嫁净反镇力作丧用下捕的弯其矩全梯部由距悬臂外端承惰担，出不再筹传给连其他青支座烦，其邮他跨证按连头续梁念系数刷法计洋算；2）被悬臂筝端弯大矩对梅其他哲跨有款影响岗，此溪弯矩海要传菌给其名他支绢座，调因此脱，悬沸臂端各用弯浑矩分尸配法打求出弦各支来座及映跨中锐弯矩绸，其班他跨针用连召续梁枣系数照法求范出各选支座赠及跨旦中弯测矩，移然后害将所刊得结由果叠予加，宜或全倒梁用篇弯矩每分配裳法求党出各话支座怕及跨旺中弯枪矩。=+注意屡：按倒遇梁法技求得敏的梁垮的支土座反选力，鸟往往沉会不盾等于攻柱传签来的册竖向丧荷载灶（轴舟力）。此时钢，可坑采用登所谓直“基镇底反飞力局棉部调菜整法霉”，纲即：浴将支酿座处星的不钞平衡马力均舱匀分搭布在兄本支饰座两覆侧各1/构3跨度穗范围判内，誉从而愿将地捧基反规力调侧整为赛台阶斜状，笑再按扁倒梁局法计芹算出眼内力留后与慎原算姨得的看内力际叠加浮。经泳调整帜后的塔不平仪衡力繁将明市显减坟少，健一般徐调整赞1～2次连即可穿。据基夺础梁走的M图，垒对各义支座炒、跨筹中分是别按概矩形北、T形截捉面进某行强泻度计尖算；服据V图，怨进行粉斜截辜面抗堪剪强再度计筋算，塘并应挽满足孟构造网要求李。（2尾）剪宫力平煌衡法潜（静锻定分袍析法部）适用据范围糕：上部掩结构伐为柔敲性结咬构，路且自樱身刚服度较易大的税条形弊基础灾以及刚联合搬基础埋。计算蹦方法：静脖力平生衡条道件（泻剪力赛平衡劲）计立算出可任意墨截面挨上的怜弯距M和剪衡力饥V。【例丹】试退确定拾如下筛图所腊示条室形基但础的答底面特尺寸价，并疏用简电化计眨算方对法分兰析内决力。保已知移：基役础埋牌深d耗=1吼.5餐m,立地基墨承载沈力特肢征值汽fa=1竞20尽Kp雹a,智其余俩数据蛇见图汗示。如果拼要求笛竖向雨合力敲与基警底形魔心重烂合，钻则基惹础必挨须伸汪出图便中D铲点之殊外x2：x2=2×疗(7众.8换5+干0.想5)瘦-(艘14烤.7甘+0程.5兄)=滑1.距5m矩(等谨于边太距的宁1/躲3)基础结总长论度：斩L=蓝1枕4.答7+糊0.访5+失1.裕5=租16条.7悄m基础接底板山宽度钩:【解荷】1爸、确准定基丢础底骑面尺猪寸各柱西竖向光力的蛾合力汪，距喜图中缝A点避的距拦离x鹊为考虑守构造臣需要敞，基丙础伸妙出A错点外取b爪=2拍.5甘m。2、正内力卸分析睛：（1煮）倒直梁法因荷堤载的倾合力陶通过泰基底卸形心欲，故讲地基蛮反力男是均仅布的源，沿励基础捉每米情长度缝上的辆净反榨力值以柱完底A掀、B兔、C捆、D允为支傲座，桌按弯堡距分估配法哪分析巴三跨返连续姻梁，聋其弯滴距M瘦和剪滋力V或见图缓7-疾43出b。（2握）剪甲力平姑衡法按静完力平楼衡条厉件计微算内梢力：AB跨内卡最大局负弯茅距的时截面浅至A点的沸距离:则：其余束各截势面的照M、众V均递仿此赏计算释，结属果见兵图7黑-4乓3c摆。比较旧两种凉方法坝的计强算结埋果，漏按剪贺力平纺衡法蒜算出辱的支鞭座弯外距较愈大；线按倒侦梁法仔算得茶的跨车中弯炸距较枣大。倒梁锤法剪力标平衡鞋法【书验例7虹-1领2】恶如图怪7-采44镜为某确柱网惧布置雄图。毅已知滋B轴提线上丢边柱交荷载侦设计虏值中召柱初最选基烧础埋作深为底1.境5m宽，地网基承养载力救特征忌值f扁a=伸12会0K垫pa缩慧，躁试设键计B雨轴线夏上条井形基防础。2、你梁的姜弯矩晌计算在对摆称荷叫载作今用下敞，由倦于基拘础底炼面反砌力为唇均匀短分布满，因米此单掘位长奶度地初基的总净反固力为警：【解泪】1倡、确堵定基差底面界积基础辱底宽雀度（鞋综合牛荷载变分项霸系数携取1飞.3擦5）呈：基础蹲两边培各放穿出：取b炭=2矛.5烂0m裹设计传。基础糠梁可娇看成畅在均真布线逮荷载甜qn作用盖下以会柱为通支座诞的五背跨等企跨度典连续意梁。限为了最计算烟方便训，可蚕将图药7-权45派a分援解为投图7按-4愧5b躬和图肢7-叹45夫c两菜部分厦。图傲7-猫45故b用蓝力矩狐分配县法计件算，专A截策面处安的固群端弯枕矩为困：在图始7-继45树c的记荷载帐作用敌下，捞利用军五跨酱等跨扑度连捕续梁们的相登应弯鹿矩系义数m裤，可张得有右关截晴面的吗弯矩征：支性座B苏（和讨B＇怎）：其余岸同（腾略）托。将图淋7-容45穗b与充c的承弯矩赢叠加赞，即挥为按劳倒梁炼法计撕算所乞得的兰JL么—2感梁的叙弯矩定图[猴见图拒7-已45膀d]判.3、捧梁的仇剪力歪计算基础留梁TL—2的剪跑力图眼绘于续图7-证45纹e。基底梨宽2因50援0㎜肺，主枣助宽底50崖0㎜练（4涌00暴+2含×5踢0）却，翼牢板外周挑长皮度情1风/2辜×体（2希50隙0-耻50励0）绑=1副00欧0㎜贯，翼凡板外碧边缘杜厚度牌20狼0㎜路，梁桌助处括（相咸当于买翼板鸭固定闲端）枕翼板亚厚度性30希0㎜戏（见男图7留-4费6）冬。翼馒板采灭用C容20瞧混凝柱土，岂HP感B2捕35洲钢筋猴。基底秒净反肝力设鹊计值贯：4、迟梁板借部分孤计算（2陡）翼易板受停力筋抛计算配1纳2@1竹20倍(实际暴AS=94困2m勿m²)。(1傅)斜咬截面士抗剪慎强度木验算欢（按已每米座长计爆）实际>1祖13考.2尤㎜，灾可以骡。5、察肋梁蔑部分茫计算肋梁屿高取傻宽5刘00山㎜。戒主筋曲用H胡RB屯33煌5钢派筋，艰C2粱0混旬凝土厘。（1亦）正凉截面冶强度拜计算根据脚图7订-4吗5d岩的J故L-烦2梁璃M图朋，对晨各支散座、仍跨中滋分别椒按矩画形、旗T形陡截面注进行锄正截赌面强手度计圈算。轴②支座表处（错M=砍70坝0K析Nm萌）由廉查重混凝泰土设稀计手鸽册可族知（2肌）斜断截面深强度倾计算轴②左敌边截周面（呀V=买69射8K港N）虏：配1侦0@2流50能箍筋兵（四计肢箍瞎）。V捏cs胞

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