柱下条形基础设计分析解析
柱下条形基础与交叉基础
优点与缺点
柱下条形基础简便、价廉,但 需要较多的工作空间;交叉基 础能保证结构整体稳定性,但 施工难度大,需要准确预测结 构荷载。
结论
1 选择基础要考虑土质、荷载、地下水位、地震等因素。
3
施工方式与要点
①测定基础尺寸和位置;②开挖土坑,制作模板;③安装钢筋骨架,预埋水平 板;④浇筑混凝土,搭设架子;⑤拆除模板、架子,加固水平连接板接头。
柱下条形基础与交叉基础的比较
构造形式
柱下条形基础的构造形式为凸 起型,由钢筋骨架和混凝土构 成;交叉基础为沉降型,由柱 基、水平板和混凝土构成。
适用范围
施工方法与步骤
①测定基础面积,开挖土 坑;②刷上防水材料,安 装模板;③安装钢筋骨架 ;④浇注混凝土,略微凸 起;⑤挖出凸起部分,完 成工作。
交叉基础的定义与特点
1
定义
将几根柱子的基础连为一体,形成十字形或长方形基础,通过基础间的水平连接 板来分担荷载。
2
特点
可满足多柱合力的传递,适合于土质较差、不均匀、容易滑动或壳体顶托翻转的 场地。
柱下条形基础及交叉基础
本演示将介绍柱下条形基础和交叉基础的定义、施工方法与适用范围,并比 较它们的特点,帮助您选择最佳的结构方案。
柱下条形基础的定义与特点
定义
在柱子下面挖出条形土块, 将钢筋和混泥土填入土坑, 用来传递柱子的压力到地 基,保证建筑物的稳固。
特点
耐荷性能好、施工简便、 适合普通土壤,但对柱子 中心距限制较大。
2 不同的基础形式有各自的优缺点,要针对建筑物具体情况综合考虑。
柱下条形基础、筏形和箱形基础
箱形基础
1
简介
箱形基础是一种将柱子固定在一个混凝土
特点
2
箱中的基础结构,以提供更大适应
不同建筑物的要求,并提供更高的抗震能
力。
3
应用
箱形基础常用于高耸建筑、桥梁塔楼和需 要额外支撑的巨型设施。
基础选择的考虑因素
结构重量
建筑物的重量是选择适当的基础类型的重要考 虑因素。
施工过程
选择基础类型时,还需要考虑施 工过程的复杂性和可行性。
结论
1 基础选择的重要性
选择适当的基础是确保建筑物结构安全和稳定的关键。
2 专业咨询帮助
在选择基础类型时,一定要咨询专业的结构工程师以获得最佳结果。
3 可靠性和耐久性
合理设计和施工基础将确保建筑物具有足够的可靠性和耐久性。
柱下条形基础、筏形和箱 形基础
在建筑结构中,柱下条形基础、筏形基础和箱形基础是三种常见的基础类型。 本文将为您介绍这些基础类型的特点和应用。
柱下条形基础
1 简介
柱下条形基础是用于支撑 柱子并将柱子的荷载传递 到地基的一种基础类型。
2 特点
它通常由一系列混凝土条 形构成,可以通过增加条 形数量来增强基础的承载 能力。
3 应用
柱下条形基础适用于较小 的建筑物,如住宅、小型 商业建筑和轻型工业建筑。
筏形基础
简介
筏形基础是一种大型扁平基础, 覆盖整个建筑底部,以均匀分 散荷载并保证结构稳定。
特点
它使用大面积混凝土平板,可 以分散建筑物的重量并减少地 面沉降。
应用
筏形基础适用于大型建筑物, 如高层建筑、桥梁和重型工业 设施。
建筑设计
建筑设计要求和建筑物类型也会影响选择合适 的基础。
柱下条基设计(倒梁法)
某框架结构柱下条形基础设计(倒梁法)一、设计资料1、某建筑物为7层框架结构,框架为三跨的横向承重框架,每跨跨度为7.2m ;边柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:Fk=2665KN 、Mk=572KN •M 、Vk=146KN ,F=3331KN 、M=715KN •M 、V=182KN ;中柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:Fk=4231KN 、Mk=481KN •M 、Vk=165KN ,F=5289KN 、M=601KN •M 、V=206KN 。
2、根据现场观察描述,原位测试分析及室内试验结果,整个勘察范围内场地地层主要由粘性土、粉土及粉砂组成,根据土的结构及物理力学性质共分为7层,具体层位及工程特性见附表。
勘察钻孔完成后统一测量了各钻孔的地下水位,水位埋深平均值为0.9m ,本地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。
3、根据地质资料,确定条基埋深d =1.9m ; 二、内力计算1、基础梁高度的确定 取h =1.5m 符合GB50007-2002 8.3.1柱下条形基础梁的高度宜为柱距的11~48的规定。
2、条基端部外伸长度的确定据GB50007-2002 8.3.1第2条规定外伸长度宜为第一跨的0.25倍考虑到柱端存在弯矩及其方向左侧延伸0.250.257.2 1.8l m m =⨯=为使荷载形心与基底形心重合,右端延伸长度为ef l ,ef l 计算过程如下:a . 确定荷载合力到E 点的距离o x :333137.2528927.271526012182 1.52206 1.523331252892o x ⨯⨯+⨯⨯-⨯-⨯-⨯⨯-⨯⨯=⨯+⨯得18239610.5817240o x m ==b . 右端延伸长度为ef l :(1.8 2.77.2210.58)2 1.87.23 2.24ef l m =++⨯-⨯--⨯= 3、地基净反力j p 的计算。
探讨柱下条形基础的处理方法
探讨柱下条形基础的处理方法中图分类号:TU473.1 文献标志码:A0 引言柱下条形基础是指布置成单向或双向的钢筋混凝土条形基础,它由一根肋梁及其横向向外伸出的翼板所组成,其断面为T形截面。
由于肋梁的截面相对较大且配置一定数量的纵向受力钢筋和横向抗剪箍筋,因而具有较大的抗剪、抗弯及抗冲切的能力。
在荷载较大,地基承载能力较小的情况下,常被采用,柱下条形基础与上部各框架连成一个整体。
柱下条形基础的基础功能是将上部结构的荷载传给地基,通常在上部结构传给地基的荷载较大,地基承载力低,独立基础不能满足要求,地基土不均匀,土质变化大,柱网较小,独立基础之间的净距小于基础的宽度,或独立基础所需要的面积受相邻构筑物的限制,面积不能扩大等情况下采用条形基础。
根据以上柱下条形基础的特点及适用条件,结合地质条件等各因素,以及考虑因基础的不均匀沉降,柱下条形基础是可行的。
在进行基础施工之前要对地基进行一定的处理,限制不均匀沉降。
1 处理方法建筑物建造的场地,若浅层土质不良,无法满足建筑物对地基变形和强度的要求,此时必须利用下部坚实的岩层或土层作为持力层。
桩基础就是将上部结构物的巨大荷載,通过桩杆传给持力层的岩层或土层。
因此桩基础是深基础,深基础的类型有桩基础、墩基础、沉井、地下连续墙等。
其中桩基础用的最多。
桩基础是通过桩杆将荷载传给深部的土层或侧向土体。
承受竖向荷载的桩通过桩侧摩擦力和桩端将荷载传递到深部的土层上。
因此其承载力与桩所穿越的整个土层和桩持力层土的性质、桩的外形和尺寸密切相关。
承受横向荷载的桩,通过桩侧将荷载传给土体,其承载力与桩侧土体的抗力系数,桩身的抗弯刚度和强度密切相关。
柱下独立基础施工简单,上部结构柱荷载直接作用于基础上,但由于地基中厚薄不均的上覆回填土的影响,必然存在不均匀沉降的问题,故需进行地基处理。
端承桩基础靠桩尖处的坚实土层或岩层的反力来支承上部结构传来的荷载,桩身处于软弱土层中;考虑拟建办公楼场地地质特点,下覆基岩中等风化岩石地基承载力特征值分别为泥岩0.8Mpa,砂岩1.0Mpa,故采用端承桩。
第三章柱下条形基础筏形和箱形基础
3. 当上部结构对基础沉降比较敏感,有可能产生较大的次应 力或影响使用功能时。
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
筏形基础
定义:是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋
✓ 有限长梁解答
✓ 短梁(刚性梁)
6
第3章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
无限长梁的解答
1. 微分方程式
EI
d 2w dx2
M
上式连续对坐标x取两次导数,得
EI d 4w d 2M bp q
dx4
dx2
对没有分布荷载作用的梁段
d4w d2M EI dx4 dx2 bp
(3-9) (3-10)
右侧截面有M
M 0
/
2, 得C4
M02
/
kb,于是有
w M 0 2 ex sin x
kb
对x求一阶、二阶、三阶导数,得
w
M 0 2
kb
Bx
,
M 0 3
kb
Cx, M
M0 2
Dx ,V
M0
2
Ax
第3章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
计算承受若干个集中荷载的无限长梁上任意截面的内力,可 分别计算各荷载单独作用时在该截面引起的效应,然后叠加得到 共同作用下的总效应。
与该点竖向位移s成正比 p k s
k—地基抗力系数或基床系数,kN/m3,可查表1-12及1-13(P.25)
微分方程及其解答 (a)
O
控制 方程
d 4w dx 4
4
4w
0
x dx q
q
(b)
x
V
V+dV
M
柱下条形基础、筏形基础和箱形基础
持续监控
基础的持续监控可以帮助我们了解基础的性能 和状况,并及时采取措施进行修复或加固。
施工过程
柱下条形基础的施工包括挖掘基坑、搭建模板、 浇筑混凝土和养护。
验收与监控
完成施工后,柱下条形基础需要进行验收,包 括检查基础的尺寸、质量和稳定性。
筏形基础
定义和作用
筏形基础是一种承载建筑物重量的大型基础结构, 常用于软土地区。
设计要素
筏形基础的设计要素包括荷载计算、基础形状选择、 筏板厚度和加固措施。
施工过程
筏形基础的施工过程包括土方开挖、基坑支护、筏 板浇筑和加固。
验收与监控
成功施工后,筏形基础需要进行验收和监控,以确 保基础的稳定性和质量。
箱形基础
1
定义和作用
箱形基础是一种在土地上挖掘箱形结构
设计要素
2
并填充混凝土的基础类型,适用于软弱 土壤。
设计箱形基础时的要素包括土壤调查、
基础深度和尺寸、隔离带ຫໍສະໝຸດ 计和加固材料选择。3
施工过程
箱形基础的施工包括挖掘基坑、搭建模 板、安装隔离带和浇筑混凝土。
基础的验收与监控
验收过程
基础的验收包括检查基础的尺寸、质量和形状, 以确保符合设计要求。
监控方法
基础的监控可以通过使用传感器和监测设备来 监测基础的变形、应力和稳定性。
维护和修复
如果发现基础存在问题,需要及时进行维护和 修复,以确保建筑物的结构安全。
柱下条形基础、筏形基础 和箱形基础
在建筑工程中,基础是支撑各种结构的重要组成部分。本次演示将介绍柱下 条形基础、筏形基础和箱形基础的定义、设计要素、施工过程以及验收与监 控。
柱下条形基础
定义和作用
柱下条形基础是一种常见的基础结构,用于支 撑柱子的重量和承载力。
柱下钢筋混凝土条形基础
柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础1. 引言柱下钢筋混凝土条形基础是一种常用的地基工程设计方案,特别适用于建筑物的大型柱子。
本文将详细介绍柱下钢筋混凝土条形基础的构造、设计和施工过程。
2. 基础设计2.1 地基勘查在进行柱下钢筋混凝土条形基础设计之前,必须进行地基勘查。
地基勘查内容包括土层性质、地下水位、地面沉降等。
根据地基勘查的结果来确定设计参数。
2.2 柱下钢筋混凝土条形基础的构造形式柱下钢筋混凝土条形基础一般由基座、筏板、加劲梁和防护层组成。
基座承担着柱子的重量,筏板将荷载均匀分散到地基上,加劲梁用于加强整个基础的刚度,防护层用于防止基础受到水和腐蚀。
2.3 基础尺寸和钢筋布置设计基础尺寸的确定依赖于柱子的荷载和地基的承载力。
根据结构和地基的要求,确定基座、筏板和加劲梁的尺寸。
钢筋的布置应满足设计用荷要求和混凝土的强度要求。
3. 施工过程3.1 基础土方开挖根据基础尺寸,进行基础的土方开挖。
开挖过程中应注意保证基础的平整度和垂直度,并清除土方中的可燃物和可腐蚀物。
3.2 基础基座和筏板的施工按照设计要求,施工基础基座和筏板。
首先铺设基座,再施工筏板,保证其水平和完整性。
3.3 加劲梁和钢筋的施工按照设计要求,施工加劲梁和钢筋。
加劲梁的形状和尺寸应符合设计要求,钢筋的布置应满足设计要求和混凝土的强度要求。
3.4 混凝土浇筑在所有的基础施工完成后,进行混凝土的浇筑。
浇筑过程中应注意保持混凝土的均匀性和充实性,同时控制浇注的速度和温度。
4. 扩展内容1. 本所涉及附件如下:- 基础设计图纸- 地基勘查报告- 施工图纸- 混凝土质检报告2. 本所涉及的法律名词及注释:- 地基勘查:对建筑地基进行调查和研究的过程。
- 柱下钢筋混凝土条形基础:一种地基工程设计方案,适用于大型柱子的基础构造形式。
- 加劲梁:用于加强基础刚度的一种构件。
柱下条形基础内力分析报告
《高等基础工程学》大作业姓名:学号:院系:土木工程与力学学院专业:结构工程任课教师:导师签名:提交时间:分数:湘潭大学二零一六年六月2015级结构工程、建筑与土木工程专业《高等基础工程学》大作业题目1参考《高等基础工程》(罗汀)的【例题3-1】所给条件(受力简图做了修改,如下图所示),横截面尺寸不变。
参考该书第8章的6种解题方式,选取其中任意两个解题方法做比较分析。
可选计算软件包括MATLAB 、Mathematica 、编程语言和有限元软件,作图软件可选Excel 或Origin 。
计分方法如下:(1)所选解法中包括温克尔地基梁法或链杆法,起评分80分;(2)所选解法中包括有限差分法或有限单元法,起评分90分;(3)其它情况起评分70分。
(4)不能同时选择“倒梁法”和“静力平衡法”,否则不及格。
题目2根据《高等基础工程》(罗汀)的【例题7-4】(m 法)、【例题7-5】(弹性支点法)和【例题7-6】(弹性地基杆系有限单元法),利用有限单元法计算多支撑深基坑支护体系变形和内力,并与【例题7-4】、【例题7-5】和【例题7-6】(中的某一种方法的结果进行比较分析。
可选计算软件包括MATLAB 、Mathematica 、编程语言和有限元软件,作图软件可选Excel 或Origin 。
起评分90分。
题目1和题目2任选一题,多选无效。
作业最后成果和格式要求(1)大作业一人一份,字数不限,除封面外要求双面打印。
(2)大作业封面格式需简单明了。
封面内容包括:题目、姓名、学号、院系、专业、指导老师、导师签名、时间。
(3)大作业封二为“本文”(4)封面和封二都不需要页码,正文需在页面右下角标注数字页码。
(5)大作业的正文格式参照《湘潭大学自然科学学报》的排版模式,不需要英文摘要、中英文姓名、中英文单位和参考文献。
(6)命令流需要进行必要的编辑和注释,严禁照抄“log ”文档。
作业的验收方式和截止时间作业验收包括两个内容:(1)大作业文本;(2)在电脑上进行命令流演示讲解。
柱下钢筋混凝土条形基础设计
路漫漫其悠远
柱下钢筋混凝土条形基础设计
(1)斜截面抗剪强度验算(按每米长计)
实际 >113.2㎜,可以。
(2)翼板受力筋计算
配 12@120 (实际AS =942mm²)。
路漫漫其悠远
柱下钢筋混凝土条形基础设计
5、肋梁部分计算
肋梁高取 C20混凝土。
宽500㎜。主筋用HRB335钢筋,
柱下钢筋混凝土条形基 础设计
路漫漫其悠远
2020/11/19
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。
柱下钢筋混凝土条形基础设计
•2)适用条件:地基较均匀,上部结构刚度较 好,荷载分布较均匀,且条形基础梁的高度大 于1/6柱距(设计时尽可能按此设计),地基反 力按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁 计算,此时边跨跨中弯距及第一支座的弯距值 乘以1.2系数。
路漫漫其悠远
柱下钢筋混凝土条形基础设计
•补充:倒梁法计算假定
1.将地基净反力作为基础梁的荷载,柱子看成铰支座, 基础梁看成倒置的连续梁;
2.作用在基础梁上的荷载为直线分布;
3.竖向荷载合力作用点必须与基础梁形心相重合,若不 能满足,两者偏心距以不超过基础梁长的3%为宜;
4.结构和荷载对称时,或合力作用点与基础形心相重合 时,地基反力为均匀分布;
路漫漫其悠远
柱下钢筋混凝土条形基础设计
等厚翼板
变厚翼板
路漫漫其悠远
柱下钢筋混凝土条形基础设计
柱下条形基础的设计简化计算与工程应用
基础工程-7柱下钢筋混凝土条形基础设计
基础刚度对基底反力的影响
基础相对刚度越大,架越作用越明显(基础边缘反力大,中间反力小)。 相同基础刚度情况下,荷载水平越大,基础反力分布越接近线性;荷载水平越小,
基础边缘反力与中心反力分布越不均匀。
基底反力分布与基础刚度(包括上 部结构刚度)、地基刚度(压缩 性)、地基土种类(粘土,砂土)、 埋深、荷载水平有关。
柱下钢筋混凝土条形基础内力计算
简化内力计算方法(基底净反力简化为线性分布) ✓ 倒梁法:假定基础就相对地基绝对刚性,各柱之间无沉降差异(物理模型:固
定支座的铰支梁)只考虑柱间基础的局部弯曲,不考虑基础的整体弯曲 适用条件:地基较均匀,上部结构刚度较好,荷载分布均匀,且基础梁高度大 于1/6柱距(注意对边跨处弯矩的修正,考虑架越作用的影响)
烟囱的圆形变厚度筏板基 础
箱形基础:由钢筋混凝土底板、顶板、外墙和内隔墙组成的有一定高度的整体 空间结构。 ✓基础整体刚度很大,抵抗不均匀沉降能力非常强,一般基础只会发生均匀沉降及 倾斜变形。 ✓由于众多内墙存在,地下空间功能布局较困难。 ✓作为软弱地基上重要结构物的基础型式。 ✓造价较高。
土与结构相互作用理论
土与结构相互作用理论
简化设计方法:将整体结构分离出上部结构、基础、地基,分别进行受力计算 ✓ 上部结构:假定上部结构柱(墙)脚为固接。采用结构力学、弹性力学方 法计算上部结构内力,以及柱(墙)脚的反力(轴力、剪力、弯矩等) ✓ 基础:假定基底反力线性分布。将柱(墙)脚的反力作为反向荷载作用于 基础上,根据基础上的荷载与基底反力力的平衡条件(合力相同,作用力 相同),获得基底反力分布。按照材料力学或者弹性力学方法计算基础的 内力及变形,进行基础配筋设计 ✓ 地基:假定基础为柔性,将基底压力(与基底反力大小相等,方向相反) 作用于地基上,验算地基承载力,计算地基沉降
柱下钢筋混凝土条形基础设计
柱下钢筋混凝土条形基础设计设计理论:柱下钢筋混凝土条形基础的设计理论主要基于力学原理和土力学理论。
在设计过程中,需要根据实际情况确定基础底面面积和深度,确保基础能够承受柱子和其它上部荷载的压力而不发生沉降或破坏。
此外,还需要考虑土壤的承载能力和地震作用等因素,确保基础的安全可靠。
设计计算:柱下钢筋混凝土条形基础的设计计算包括基础底面面积的确定、基础深度的确定、钢筋配筋设计和基础承载能力的计算。
在确定基础底面面积时,需要考虑柱子和荷载的大小、荷载的分布情况以及土壤的承载力。
基础深度的确定则需要根据土壤的稳定性和基础的受力情况来确定。
钢筋配筋设计主要根据基础的受力情况和荷载大小来确定。
基础承载能力的计算则是通过土壤力学和基础受力原理来进行。
施工注意事项:柱下钢筋混凝土条形基础的施工需要注意以下几个方面。
首先,需要保证基础的几何尺寸、位置和平整度符合设计要求。
其次,施工前需要对施工现场进行清理,并做好基坑的支护和排水工作。
然后,需要严格按照施工工艺和程序进行施工,包括混凝土的配比、浇筑和养护等。
同时,对于钢筋的安装也需要注意梅花筋、箍筋的间距和固定,确保钢筋的质量和位置符合要求。
最后,在基础施工完成后,还需要进行基础的验收和检测,确保其符合设计要求和安全标准。
总结:柱下钢筋混凝土条形基础的设计和施工是建筑工程中非常重要的一环。
合理的设计和施工能够保证基础的稳定性和安全性,确保建筑物的正常使用和寿命。
在设计过程中需要充分考虑实际情况和工程要求,进行合理的计算和配筋设计。
在施工过程中需要按照规范和工艺进行施工,严格控制质量,并进行必要的验收和检测。
通过科学合理的设计和精细规范的施工,柱下钢筋混凝土条形基础能够发挥其应有的作用,确保建筑物的安全稳定。
柱下条形基础设计
材料选择和质量要求
柱下条形基础的材料选择需要考虑其强度、耐久性和抗震性能。同时,设计中要求保证施工质量,避免 出现缺陷和质量问题。
基础设计的计算方法
1
荷载计算
根据建筑结构的荷载特性和地基条件,计算柱下条形基础需要承载的荷载。
柱下条形基础设计
柱下条形基础是一种常用于建筑结构中的基础类型,承载柱子的重量并将其 传递到地基。本演示将详细介绍柱下条形基础的定义、设计、施工和优化等 方面。
柱下条形基础的定义和作用
柱下条形基础是一种将柱子的荷载通过条形基础传递到地基的结构形式。它的作用是确保柱子的稳定性 和承载能力。
基础设计的前提条件
2
尺寸设计
依据计算结果,确定柱下条形基础的尺寸和形状,以确保其能够承载和分散荷载。
3
钢筋设计
设计条形基础中的钢筋布置和配筋率,保证其足够强度和刚度。
常见的基础结构形式
矩形条形基础
最常见的一种基础形式,适用于一般建筑的 柱子承载。
圆形条形基础
适用于柱子支撑建筑结构的特殊情况,如立 柱或桥墩。梯形条形基础合理搭建源自板结构,并保证模板的强度和 密实度。
3 钢筋安装
4 混凝土浇筑
按照设计要求进行钢筋的布置和加固,保 证基础的强度和刚度。
采用合适的混凝土配比和浇筑工艺,保证 基础的质量和可靠性。
用于承载荷载较大的柱子,具有更好的稳定 性和抗倾覆能力。
抱石柱下条形基础
结合基础和抱石的功能,常用于建筑边缘等 需要特殊处理的部位。
通用规范和标准
柱下条形基础的设计和施工需要符合相关的规范和标准,如建设工程基础设 计规范和施工质量验收规范等。
《柱下条形基础设计》课件
02
柱下条形基础设计原理
基础设计基本原则
安全可靠
确保基础结构安全可靠 ,能够承受建筑物荷载 和各种自然因素的影响
。
经济合理
在满足安全性和功能性 的前提下,尽可能降低 基础建设的成本,提高
经济效益。
施工可行
基础设计应考虑施工的 可操作性,确保施工方
便、快捷、高效。
环境保护
基础设计应尽量减少对 环境的破坏和污染,合 理利用资源,保护生态
人员培训与交底
对施工人员进行技术培训和 安全交底,确保施工人员熟 悉施工工艺、掌握安全操作 规程。
施工工艺流程
基础定位与放线
根据设计图纸,确定基础的位置和尺 寸,并进行放线工作,为后续施工提 供准确的基准。
养护与验收
完成浇筑后,对基础进行养护,并按 照相关规定进行质量检测和验收。
01
02
土方开挖
按照放线确定的边界,进行土方开挖 ,并注意保持边坡的稳定。
《柱下条形基础设计》ppt 课件
目录
• 柱下条形基础设计概述 • 柱下条形基础设计原理 • 柱下条形基础结构设计 • 柱下条形基础施工方法 • 柱下条形基础工程实例
01
柱下条形基础设计概述
定义与特点
定义
柱下条形基础是指将建筑物荷载通过 一块较大的混凝土板均匀传递到下层 土体中的基础类型。
特点
具有较大的承载能力,能够均匀分散 建筑物荷载,减少不均匀沉降,提高 建筑物的稳定性和安全性。
柱下条形基础的重要性
提高建筑物稳定性和安全性
柱下条形基础能够有效地将建筑物荷载传递到下层土体中 ,减少不均匀沉降和侧向位移,从而提高建筑物的稳定性 和安全性。
延长建筑物使用寿命
柱下条形基础计算方法与步骤分析解析
柱下条形基础简化计算及其设计步骤提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作 了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤,并附有柱下条基构造表,目的是使基 础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理。
一、适用范围:柱下条形基础通常在下列情况下采用:1、 多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较 大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时。
2、 当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时'3、 地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时。
4、 各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时5、需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时。
其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协 调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较 大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按 件下梁的计算。
二、计算图式「1、上部结构荷载和基础剖面图2、静力平衡法计算图式 3•倒梁法计算图式线性分布,仅进行满足静力平衡条Mi■L匚 ” 1 rnrrl rj rfn<1. j i i i j iI ai至诵做好如下工作:在采用上述两种方法计算基础梁之前i.确定合理的基础长度为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为:j max ― Fi 6•一MP jmin bL 一bL2式中P jmax,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值.XF—作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其他局部均布q i).刀M—作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i),纵向弯矩(M i)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值.L—基础长度,如上述.B—基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算.当P jmax与P jmin相差不大于10%,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a i=a2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L ;如果P jmax与P min相差较大时,常通过调整一端悬臂长度a i或使合力EF i的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使EM为零,反力从梯形分布变为均布,求a i和a2的过程如下:'尸必 ' M ix =Z Fi先求合力的作用点距左起第一柱的距离:式中,EM i—作用于基础上各纵向弯矩设计值之和.X i —各竖向荷载F i距F1的距离.当x>a/2时,基础长度L=2(x+a“, a2=L-a-a1.当x<a/2 时,基础长度L=2(a-x+a2), a1=L-a-a2.按上述确定a1和a2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:、F iP广式中,P j—均布地基净反力设计值. 由此也可得到一个合理的基础长度L.2. 确定基础底板宽度b.由确定的基础长度L和假定的底板宽度别进行如下验算,从而确定基础底板宽度基础底板纵向边缘地基反力:bLb,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分b.maxPmin 应满足bLA-------一bL2maxP i乞1.2f -及 P max P min2基础底板横向边缘地基反力 maxZ F i +G6送 M'P 顺一 bL 一 bL 2P '< 1.2 fmax应满足 式中,pmax, pmi n —基础底板纵向边缘处最大和最小地基反力设计值p'max, p'mi n —基础底板横向边缘处最大和最小地基反力设计值G —基础自重设计值和其上覆土重标准值之和,可近似取G=20bLD,D 为基础埋深, 但在地下水位以下部分应扣去浮力.刀M' T 乍用于基础上各竖向荷载、横向弯矩对基础底板横向中点产生的总弯矩设计 值•其余符号同前述当刀M'=0时,则只须验算基础底板纵向边缘地基反力 当刀M=0时,则只须验算基础底板横向边缘地基反力.当刀M=0且刀M'=0时(即地基反力为均布时),则按下式验算,很快就可确定基础底板宽度 b:Z F +GZ Fp- f 二 b-bLL(f -20D)式中,p —均布地基反力设计值• 3•求基础梁处翼板高度并计算其配筋先计算基础底板横向边缘最大地基净反力 pmax 和最小地基净反力pmin,求出基础梁边 处翼板的地基净反力pj1,如图,再计算基础梁边处翼板的截面弯矩和剪力,确定其厚度hl 和抗弯钢筋面积.右图中,p —翼板悬挑长度,b1 =(b- b0)/2h1 —基础梁边翼板高度 b0,h —基础梁宽和梁高 jmax |S61p'jmin^P jmax pj max - P jminb]2式中,s —从基础纵向边缘最大地基反力处开始到任一截面的距离 其余符号同前述基础底板横向边缘处地基净反力及2基础梁边处翼板地基净反力基础梁边处翼板每米宽弯矩M =宁弓 XP'j2= P'jmax_P'j1基础梁边处翼板每米宽剪力若刀M'=0时,则上述M,V 表达式为若刀M=0时,则上述M,V 表达式为2丿但p'ji 和p'j2公式中的P'jmax 和P'jmin 可简化为 Jmax 二 F i 6二 M ' P jmin- bL 一 bL 2若刀M=0和刀M'=0时,则上述M,V 表达式为1 2MPid , V = P |b 2工F iP j =基础梁边处翼板有效高度基础梁边处翼板截面配筋式中,f c —混凝土轴心抗压强度设计值f y —钢筋抗拉强度设计值 其余符号同前述 4.抗扭当上述刀M'工0寸,对于带有翼板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁 的箍筋做成闭合式;反之,则应进行抗扭承载力计算 .四、静力平衡法和倒梁法的应用丁 Sf 丄2 —2 |P jnax — L P jmax 一 P jmin 』b1 ,「SV [ PP— Ph oiV0.07 1000 f cmm_ M A0.9£ f ymm 2p'jlM =、'b i 2, V =在采用净力平衡法和倒梁法分析基础梁内力时,应注意以下六个问题:第一,由于基础自重和其上覆土重将与它产生的地基反力直接抵消,不会引起基础梁内力,故基础梁的内力分析用的是地基净反力.第二,对a i和宠悬臂段的截面弯矩可按以下两种方法处理:1.考虑悬臂段的弯矩对各连续跨的影响,然后两者叠加得最后弯矩;2.倒梁法中可将悬臂段在地基净反力作用下的弯矩,全由悬臂段承受,不传给其它跨.第三,两种简化方法与实际均有出入,有时出入很大,并且这两种方法同时计算的结果也不相同.建议对于介于中等刚度之间且对基础不均匀沉降的反应很灵敏的结构,应根据具体情况采用一种方法计算同时,采用另一种方法复核比较,并在配筋时作适当调整.第四,由于建筑物实际多半发生盆形沉降,导至柱荷载和地基反力重新分布.研究表明:端柱和端部地基反力均会加大.为此,宜在边跨增加受力纵筋面积,并上下均匀配置.第五,为增大底面积及调整其形心位置使基底反力分布合理,基础的端部应向外伸出即应有悬臂段.第六,一般计算基础梁时可不考虑翼板作用. ¥砒4 E 重严(一)静力平衡法静力平衡法是假定地基反力按直线分布不考虑上部结构刚度的影响根据基础上所有的作用力按静定梁计算基础梁内力的简化计算方法1.静力平衡法具体步骤:先确定基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值,其最大值为P jmax*b,最小值为P jmin*b,若地基净反力为均布则为P j*b,如图中虚线所示:对基础梁从左至右取分离体,列出分离体上竖向力平衡方程和弯矩平衡方程,求解梁纵向任意截面处的弯矩M s和剪力V s,—般设计只求出梁各跨最大弯矩和各支座弯矩及剪力即可.2. 静力平衡法适用条件:地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足I,叮.75/,,且上部结构为柔性结构时的柱下条形基础和联合基础,用此法计算比较接近实际.上式中:I m —基础梁上的平均柱距…k s b o_4E c I其中:k s—基床系数,可按k s= p o/S o计算(p o为基础底面平均附加压力标准值,S o为以p o 计算的基础平均沉降量),也可参照各地区性规范按土类名称及其状态已给出的经验值.b o,l L—基础梁的宽度和截面惯性矩.E c—混凝土的弹性模量.3. 对静力平衡法的一些看法(仅供参考评议):(1)由于静力平衡法不考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底反力作用下可能产生整体弯曲.与其它方法比较,这样计算所得的基础梁不利截面的弯矩绝对值一般还是偏大.(2)上述适用条件中要求上部结构为柔性结构.如何判断上部结构为柔性结构,从绝大多数建筑的实际刚度来看均介于绝对刚性和完全柔性之间,目前还难以定量计算.在实践中往往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况,例如,剪力墙体系的高层建筑是接近绝对刚性的,而以屋架--柱--基础为承重体系的排架结构和木结构以及一般静定结构,是接近完全柔性的.具体应用上,对于中等刚度偏下的建筑物也可视为柔性结构,如中、低层轻钢结构;柱距偏大而柱断面不大且楼板开洞又较多的中、低层框架结构以及体型简单长高比偏大(一般大于5以上)的结构等等.(二)倒梁法倒梁法是假定上部结构完全刚性,各柱间无沉降差异,将柱下条形基础视为以柱脚作为固定支座的倒置连续梁,以线性分布的基础净反力作为荷载,按多跨连续梁计算法求解内力的计算方法.1.倒梁法具体步骤:(1)先用弯矩分配法或弯矩系数法计算出梁各跨的初始弯矩和剪力.弯矩系数法比弯矩分配法简便,但它只适用于梁各跨度相等且其上作用均布荷载的情况,它的计算内力表达式为:M=弯矩系数*P j*b * I ;V=剪力系数* p j * b * I。
试论建筑结构柱下条形基础的设计要点
试论建筑结构柱下条形基础的设计要点柱下条形基础是由一个方向延伸的基础梁或由两个方向的交叉基础梁所组成,框架柱下条形基础可以沿柱列单向平行配置,也可以双向相交于柱位处形成交叉条形基础。
条形基础的设计包括基础底面宽度的缺点、基础长度的缺点、基础高度及配筋的计算,并要满足一定的构造要求。
一、适用范围柱下条形基础常用于软弱地基上框架或排架结构中。
它具有刚度较大、调整不均匀、沉降能力较强的优点,但造价较高。
因此,在一般情况下,柱下应当优先考虑设置独立基础。
如遇下述特殊情况时可以考虑采用柱下条形基础:(1)地基较软弱,承载力较低,而荷载较大时,或者地基压缩性不均匀。
(2)荷载分布不均匀,有可能导致不均匀沉降。
(3)上部结构对基础沉降较敏感,有可能产生较大的次应力或影响使用功能。
二、构造要求柱下条形基础的构造,其横截面一般做成倒T形,下部伸出部分称为翼板,中间部分称为肋梁。
2.1翼板厚度^f不应小于200mm,当hf=200~250mm时,翼板宜取等厚度;当hf>250mm时,可做成坡度i≤1:3的变厚翼板;当柱的荷载较大时,可以在柱位处加腋以提高梁的抗剪切能力,翼板的具体厚度尚应经过计算再确定。
翼板宽度6应按地基承载力计算确定。
2.2肋梁高度H应由计算确定,初估截面时,宜取柱距的1/8~1/4,肋宽b0应由截面的抗剪条件确定,且应满足规定的要求。
2.3为了调整基础底面形心的位置,以及使各柱下弯矩与跨中弯矩均衡以利于配筋,条两端宜伸出柱边,其外伸悬臂长度/。
宜为边跨柱距的1/4。
2.4条形基础肋梁的纵向受力钢筋应按计算确定,肋梁顶部的纵向钢筋应全部通长配置,底部的通长钢筋,其面积不得少于底部纵向受力钢筋面积的1/3。
当肋梁的腹板高度≥450mm时,应在梁的两侧沿高度配置直径大于10mm的纵向构造腰筋,每侧纵向构造腰筋(不包括梁顶、底部受力架立钢筋)的截面面积不应小于梁腹板截面面积的0.1%,其间距不宜大于200mm。
柱下条形基础计算例题
柱下条形基础计算例题摘要:一、引言二、柱下条形基础的定义和作用三、柱下条形基础计算方法1.一般计算方法2.例题讲解四、柱下条形基础设计的注意事项五、总结正文:一、引言柱下条形基础是建筑工程中常见的基础类型之一,对于建筑的稳定性和承载力起着至关重要的作用。
本文将详细介绍柱下条形基础的计算方法和设计注意事项。
二、柱下条形基础的定义和作用柱下条形基础,是指位于建筑物柱子下方,形状呈条形的钢筋混凝土基础。
它的主要作用是将建筑物的荷载传递到土层中,保证建筑物的稳定性和安全性。
三、柱下条形基础计算方法1.一般计算方法柱下条形基础的计算,需要考虑基础底面的尺寸、基础高度、土壤的承载力等因素。
计算公式如下:基础底面面积= 柱底面积基础高度= 柱高- 基础底面至土层的距离土壤承载力= 回弹模量× 基底压力2.例题讲解假设有一个建筑物,柱子直径为400mm,柱高为10m,土壤回弹模量为150MPa,基底压力为100kPa,求柱下条形基础的尺寸。
首先计算柱底面积:π*(400/2)^2 = 12.57m^2然后计算基础高度:10 - 1.5 = 8.5m(其中1.5m 为基础底面至土层的距离)最后计算土壤承载力:150 × 100 = 15000kN根据上述公式,可以得出柱下条形基础的尺寸。
四、柱下条形基础设计的注意事项1.基础底面尺寸要满足承载力要求,同时考虑施工的可行性。
2.基础高度要根据土壤性质、施工条件等因素综合确定。
3.设计时要注意基础的构造和配筋,保证基础的抗弯、抗剪性能。
五、总结柱下条形基础的设计和计算涉及多个因素,需要综合考虑。
某柱下条形基础计算方法的对比分析
某柱下条形基础计算方法的对比分析本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March某柱下钢筋混凝土条形基础计算方法的对比分析欧焕林摘要:本实例通过弹性力学中经典的倒梁法和剪力平衡法(静定分析法),分别对某建筑柱下钢筋混凝土条形基础进行计算。
再分析各自误差产生的原因,以便在日后的设计中结合案例与实际情况进行相关判断、分析。
关键词:柱下钢筋混凝土条形基础、弹性力学、倒梁法、剪力平衡法引言:在房价日渐高启、土地资源日渐稀缺的今天,柱下钢筋混凝土条形基础的应用也变得越来越广泛。
该基础形式虽然造价较高,但对于加强基础刚度、减少地基变形、调节不均匀沉降方面效果显著。
尤其适用于柱下承载力较大、地基承载力较低而柱下独立基础无法满足设计要求和受相邻建筑地下基础、管道、设备的限制无法扩展这两种情况。
在弹性力学的模型中,柱下条形基础被视为是一根作用有多个集中荷载、力矩并设置在地基上的深梁。
下面便通过分别采用倒梁法和剪力平衡法(静定分析法)对某工程实例中的柱下条形基础进行计算并且比对分析,以便在日后的设计中结合案例与实际情况进行相关判断。
如图所示:该建筑为六层框架商住楼抗震等级四级抗震烈度6度,设计基本加速度为,基本基本风压 m2,场地类别为Ⅱ类。
该建筑地质条件较复杂,岩土工程勘查报告揭示:钻探范围属湘桂赣褶皱带与华夏褶皱带的过渡地区,由粉土、砂质粘性土及混粘性土砾砂组成,表面覆盖有杂质素填土受相邻建筑基础的影响,本基础左侧减去工作面净空仅允许外挑500mm。
考虑到柱下承载力较大、天然基础地基承载力较低而柱下独立基础无法满足设计要求,拟建建筑红线距离相邻已有建筑又较近,采用柱下钢筋混凝土条形基础既可加强基础刚度、减少地基变形、调节不均匀沉降对已有建筑的影响也相对较小。
基础埋深,地基承载力设计值 f=150kn/m2,取其中一榀框架条形基础的柱下轴力进行计算。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)翼板受力筋计算
M 43.6 106 As 923mm2 / m 0.9h0 f y 0.9 250 310
配 12@120
(实际AS =942mm² )。
5、肋梁部分计算 肋梁高取 C20混凝土。
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
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。
•确定后,宽度B按地基承载力fa确定
中心受荷 : 偏心受荷 :
pk
N
i 1
i
n
i
G GW LB
作用在基础梁上墙梁自重 及墙体重量之和
fa
pk
N
i 1 n
n
G GW LB
fa
pkmax
N
i 1
M M T H G
i 1 i i 1 i
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
相对刚度为0,产生整体弯曲, 结构绝对柔性: 排架结构 结构绝对刚性:相对刚度为无穷大,产生局部弯曲, 剪力墙、筒体结构
结构相对刚性: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。
在图7-45c的荷载作用下,利用五跨等跨度连续梁的相应弯矩 系数m,可得有关截面的弯矩:支座B(和B'):
其余同(略)。 将图7-45b与c的弯矩叠加,即为按倒梁法计算所得的JL—2 梁的弯矩图[见图7-45d].
3、梁的剪力计算
基础梁TL—2的剪力图绘于图7-45e。
4、梁板部分计算
基底宽2500㎜,主助宽500㎜(400+2×50),翼板外挑长度 1/2 ×(2500-500)=1000㎜,翼板外边缘厚度200㎜,梁助处 (相当于翼板固定端)翼板厚度300㎜(见图7-46)。翼板采 用C20混凝土,HPB235钢筋。 基底净反力设计值:
取b=2.50m设计。 2、梁的弯矩计算 在对称荷载作用下,由于基础底面反力为均匀分布,因此单位 长度地基的净反力为:
基础梁可看成在均布线荷载 qn 作用下以柱为支座的五跨等 跨度连续梁。为了计算方便,可将图7-45a分解为图7-45b和 图7-45c两部分。图7-45b用力矩分配法计算,A截面处的固 端弯矩为:
qn 218 pn 87.2kPa b 2.5
(1)斜截面抗剪强度验算(按每米长计)
V 87.2 h0 113.2mm 0.7 h f a 0.7 1.0 1.10
实际 ho 300 40 10 250mm (假定受力筋直径为20mm,有垫层) >113.2㎜,可以。
则有:
V h0 0.7 h f t AS M 0.9h 0f y
⑥求基础梁纵向正截面强度计算斜截面强度计算
对连续梁可用弯矩分配法或连续梁系数法求解。由于柱下条基一 般两端都有外伸部分,因此,若用连续梁系数法,要对悬臂端进 行处理,现有两种方法: 1)悬臂端在净反力作用下的弯矩全部由悬臂端承担,不再传给 其他支座,其他跨按连续梁系数法计算;
n
n
w
ew
i
G GW LB
6 M BL
2
1.2fa
pkmin
N
i 1
n
i
G GW LB
6 M BL
2
0
④基础底板净反力计算
p nk
N
i 1 n
n
i
GW
LB
p nkmax
N
i 1
i
GW
LB
6 M B L2 6 M B L2
2)悬臂端弯矩对其他跨有影响,此弯矩要传给其他支座,因此, 悬臂端用弯矩分配法求出各支座及跨中弯矩,其他跨用连续梁系 数法求出各支座及跨中弯矩,然后将所得结果叠加,或全梁用弯 矩分配法求出各支座及跨中弯矩。
= +
注意:
•按倒梁法求得的梁的支座反力,往往会不等于柱传 来的竖向荷载(轴力)。此时,可采用所谓“基底 反力局部调整法”,即:将支座处的不平衡力均匀 分布在本支座两侧各1/3跨度范围内,从而将地基反 力调整为台阶状,再按倒梁法计算出内力后与原算 得的内力叠加。经调整后的不平衡力将明显减少, 一般调整1~2次即可。
D
Xc
ai a1 a a2
②求合力作用点的位置 (目的是尽可能的将偏心地基净反力化 成均匀的地基反力,然后确定基础梁的长度)。 Gw
A Xc B2
设合力作用点离边柱的距离为Xc ,用合力矩定理,以A点为 参考点,则有:
xc
N
i 1
n
i
ai M i
p nkmin
N
i 1
n
i
GW
LB
⑤确定基础梁的底板厚度h及配筋
Mi Ni Ti h H 先求出靠近pnmax的柱边 净反力pn1,在柱边M、V 值有:
bi
pnmax pn2
l1
pnmin
pn1
1 1 2 1 1 2 2 2 M pn1 l1 pn2 l1 l1 pn1 l1 pn2 l1 2 2 3 2 3 pn2 pnmax pn1 1 V pn1 l1 pn2 l1 2
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 柱下钢筋混凝土条形基础的设计
7.8.2.1 地基模型 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
上部结构
上部结构
1 基本概念
基础 基础 地基 较简单的基础型式 地基
较复杂的基础型式
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。
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。
基础总长度:
L= 14.7+0.5+1.5=16.7m
L(fa rGd)
基础底板宽度: b
F
k
取b=2.5m。
410 1289 1300 711 2.47m 16.7 (120 20 1.5)
2、内力分析:
(1)倒梁法
因荷载的合力通过基底形心,故地基反力是均布的,沿基础 每米长度上的净反力值
2.作用在基础梁上的荷载为直线分布;
3.竖向荷载合力作用点必须与基础梁形心相重合,若 不能满足,两者偏心距以不超过基础梁长的3%为宜; 4.结构和荷载对称时,或合力作用点与基础形心相重 合时,地基反力为均匀分布;
•3)计算步骤:
①绘出条形基础的计算草图,包括荷载、尺寸等;
Ni Gw A B C Mi Ti
•2)适用条件:地基较均匀,上部结构刚度较 好,荷载分布较均匀,且条形基础梁的高度大 于1/6柱距(设计时尽可能按此设计),地基反 力按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁 计算,此时边跨跨中弯距及第一支座的弯距值 乘以1.2系数。
•补充:倒梁法计算假定
1.将地基净反力作为基础梁的荷载,柱子看成铰支座, 基础梁看成倒置的连续梁;
•据基础梁的M图,对各支座、跨中分别按矩形、T形 截面进行强度计算;据V图,进行斜截面抗剪强度计 算,并应满足构造要求。
(2)剪力平衡法(静定分析法)
适用范围:上部结构为柔性结构,且自身刚 度较大的条形基础以及联合基础。
计算方法:静力平衡条件(剪力平衡)计算 出任意截面上的弯距 M 和剪力 V。
【例】试确定如下图所示条形基础的底面尺寸,并用简化计算 方法分析内力。已知:基础埋深d=1.5m,地基承载力特征值 fa=120Kpa,其余数据见图示。
a1 554 0.5 1.35m 300
则:
其余各截面的M、V均仿此计算,结果见图7-43c。
比较两种方法的计算结果,按剪力平衡法算出的支座弯 距较大;按倒梁法算得的跨中弯距较大。
倒梁法
剪力平衡法
【书例7-12】如图7-44为某柱网布置图。已知B轴线上边 柱荷载设计值中柱初选基础埋深为1.5m,地基承载力特征 值fa=120Kpa ,试设计B轴线上条形基础。
7.8.2.2