第3章 连续基础(3.5～3.9).ppt

1、1,基 础 工 程,第3章 连续基础,3.53.7,2,3.5 地基上梁的数值分析（略） 3.6 柱下条形基础 3.7 柱下交叉条形基础 3.8 筏形基础与箱形基础 3.9 刚性基础基底反力、沉降和倾斜计算的数值分析法（略）,第3章 连续基础,3,3.6 柱下条形基础,柱下条形基础常用于软弱地基上框架或排架结构。 优点：刚度大、调整不均匀沉降能力强。 缺点：造价较高。在一般情况下，柱下应优先考虑扩展基础,4,条形基础的适用范围,1、上部结构传给地基的荷载大，地基承载力又较低，独立基础不能满足要求； 2、地基土不均匀，土质变化大； 3、各柱荷载相差较大，在荷载作用下，将会产生较大的沉降差。,3.

2、6.1 构造要求,1.柱下条形基础一般采用倒 T 形截面，由肋梁和翼板组成 2. 肋梁高度一般为柱距的 1/8 1/4 ，通常为1.02.0m。,3.翼板厚度不应小于 200mm 。通常为200400mm。 4.当翼板厚度为 200250mm时，宜用等厚度翼板；当翼板厚度大于250mm时，宜用变厚度翼板，其坡度小于或等于 1:3 。 5. 条形基础端部应沿纵向从两端边往外伸，外伸长度宜为边跨跨距的0.25倍。,6.梁每侧比柱至少宽出50mm。当柱垂直于肋梁轴线方向的截面边长大于400mm时，可仅在柱位处将肋部加宽,7. 顶面的纵向受力钢筋宜全部通长配置，底向通长钢筋的面积不应少于底面受力钢筋总

3、面积的 1/3 。,8.当基础梁的腹板高度大于或等于450mm时，在梁的两侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，每侧构造钢筋面积不应小于腹板截面面积的 0.1，且其间距不宜大于200mm。梁两侧的纵向构造钢筋， 宜用拉筋连接，拉筋直径与箍筋相同，间距一般为两倍的箍筋间距。,9. 对梁高大于800mm的梁，其箍筋直径不宜小于8mm 。当梁宽小于或等于 350mm 时，采用双肢箍筋；梁宽在 350800mm时，采用四肢箍筋；梁宽大于 800mm时，采用六肢箍筋。,10.柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于 C20 。,11,3.6.2 内 力 计 算,1.简化计算法 2.弹性地基梁法,12,1.简化计算法

4、,适用于地基比较均匀，上部结构刚度较大，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度大于1/6l(l为平均柱距),根据上部结构刚度的大小，简化计算法可分为静定分析法（静定梁法）和倒梁法两种。这两种方法均假设基底反力为直线分布。,静定分析法适用于柔性结构,倒梁法适用于刚性结构,14,在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布和柱距较均匀（如相差不超过 20 ），基底反力可按直线分布，基础梁的内力可按 倒梁法计算。,倒梁法的适用条件,15,（1）确定基础底面尺寸 将条形基础视为一狭长的矩形基础，其长度 l主要按构造要求决定同时要考虑使其合力作用点与底面形心相互重合或接近。,柱下条形基础的计算步骤,16,

5、当轴心荷载作用时,基底宽度 b 为：,（3-47）,17,先按上式初定基础宽度并适当增大，然后按下式验算基础边缘压力,当偏心荷载作用时,（3-48）,18,（2）基础底板计算,柱下条形基础底板的计算方法与墙下钢筋混凝土条形基础相同。,19,计算基底净反力设计值 沿基础纵向分布的基底边缘最大和最小线性净反力设计值可按下式计算： 式中 分别为各柱传来的竖向力设计值之和及各荷载对基础梁中点的力矩设计值代数和。,（3）基础梁内力计算,（3-49）,20,当上部结构刚度很小时，可按静定分析法计算，若上部结构刚度较大，则按倒梁法计算。,肋梁的配筋计算与一般的钢筋混凝土 T 形截面梁相仿，即对跨中按 T 形

6、、对支座按矩形截面计算。,内力计算,例图3-3（2）,21,2.弹性地基梁法,当不满足简化计算法的基本条件时，则按弹性地基梁法计算基础内力。 文克勒地基系数法；半无限弹性体法；压缩层地基梁法。,22,它由纵横两个方向的条形基础联结成十字形整体。从而加强纵横两个方向的联系。增强基础的空间刚度。,3.7 柱下交叉条形基础,23,应用范围,交叉条形基础通常是在地基土较软、土的性质或柱荷载的分布在两个方向很不均匀时，要求增强基础的空间刚度以调整地基的不均匀沉降时采用。,24,设计要点,通常将十字交叉基础分解为两个方向的柱下条形基础，这就存在着荷载按何种规律分配给纵横两个方向的基础梁的问题。,25,在基

7、础交叉节点上，将柱荷载在纵横两个方向条形基础上进行分配，应同时满足2个条件： （1）静力平衡条件。各结点分配在纵横向基础梁上的荷载之和，应等于总荷载。 （2）变形协调条件。纵、横双向条形基础在各交叉节点处的变形相等。,结点分三类：角柱、边柱、内柱,（3-50）,（3-51）,27,结点荷载的分配计算公式,（a）,（l）角柱结点,bx，by分别为x，y方向基础的底面宽度； Sx，Sy分别为x，y方向基础梁的特征长度； Zx，Zyxx(yy) 的函数，按式(3-54)计算。,28,（b）,（c）,29,(2)边柱结点,（b）,（a）,图3-22,30,(3)内柱结点,自学例题3-5,图3-23,3

8、1,3.8 筏形基础与箱形基础,一般规定： 1.筏形基础与箱形基础常用于高层建筑。,2.地基均匀的条 件下，单栋建筑物的筏形或箱形基础的基底平面形心宜与结构竖向永久荷载重心重合。当不能重合时， 在荷载效应准永久组合下，偏心距e宜符合下式要求：,W与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩； A基础底面积。,(3-59),32,3. 对于非抗震设防的高层建筑筏形和箱形基础 pkmin0,抗震设防的高层建筑，零应力区的面积不应超过基础底面面积的 15。对高宽比大于 4 的高层建筑，则不宜出现零应力区。 4.高层建筑埋深较大，在计算地基最终沉降量时，应将地基的回弹再压缩变形考虑在内。,33,3.8.1 筏

9、形基础,1.构造要求 筏形基础的板厚应按受冲切和受剪承载力计算确定。 平板式筏基的最小板厚不宜小于400mm ， 12层以上建筑的梁板式筏基的板厚不应小于400mm，且板厚与最大双向板格的短边净跨之比不应小于1/14。,34,肋梁与柱或剪力墙的连接构造,(a)交叉基础梁设八字角,（b-d）单向基础梁,（e）梁与墙,35,配筋的构造要求（P107）：自学1分钟,36,2.内力计算 （1）简化计算法 倒楼盖法，条件同柱下条形基础。 板式筏基按无梁楼盖考虑；梁板式筏基，底板按连续双向板（或单向板）计算，肋梁按连续梁分析。 （2）弹性地基板法 不满足简化计算条件，则按弹性地基板法计算，多采用有限单元法

10、。,37,3.8.2 箱形基础,箱基的设计要点: 1.箱基埋深d 在地震区箱基埋深要求满足下式,Hg自天然地面算起的建筑物高度,2. 箱基高度h 箱基高度根据使用要求和基础自身刚度确定，一般设计取值为： hl/20 式中:l 箱基长度，不包括底板悬挑部分。,3.箱基墙体设计 (1)箱基外墙 箱基外墙沿建筑物四周布置； 外墙厚度不应小于250mm； 外墙不得设置连续窗井，否则，门洞应设在柱间居中部位，且洞边至柱中心的距离不宜小于1 .2m。,(2)箱基内墙 箱基内墙一般沿上部结构柱网和剪力墙纵横向均匀布置； 内墙厚度不宜小于200mm。 (3)墙体面积率 为使箱基具有足够的整体刚度，要求具有一定

11、的墙体面积率，即墙体水平截面积不小于基础面积的1/10； 4. 箱基底板,箱基底板厚度不小于300mm，一般5001500mm。,40,5. 箱基顶板 箱基顶板厚度不小于200mm，一般200400mm。 6.箱基的材料 (1)箱基的材料必须用钢筋混凝土； (2)钢筋按计算与构造配置； (3)混凝土的强度等级不应低于C20。,41,7.箱形基础结构计算 (1)基底反力计算 目前基底反力计算方法，均以弹性理论为依据。假定地基的应力与应变为线性关系， 选用适当的地基模型。,(2)箱基内力计算 上部结构为现浇剪力墙体系 a.上部结构刚度大，箱基变形以局部弯曲为主。箱基底板与顶板均按局部弯曲的内力 设计。 b.顶板按普通楼盖实际荷载，采用双向板，考虑四边支承条件，分别计算跨中与支座弯 矩。 c.底板可按倒楼盖计算。基底反力取均布荷载。底板在外墙处可视为简支边，在内墙处 可假定为固定边。,43,上部结构为框架体系或框架剪力墙体系 上部结构刚度较差，箱基的整体弯曲与局部弯曲同