双柱联合基础设计参考
双柱联合基础设计计算方法
钢筋混凝土双柱联合基础的设计计算方法钢筋混凝土单柱独立基础的计算，早已为设计人员所熟悉：当两柱相距很近，而分别采用独立基础时，基底之间的间隙将会很小，甚至出现重叠。
当出现重叠现象时，应设计成双柱联合基础。
双柱联合基础的设计计算方法在一般文献中论及甚少，而工程设计中会经常遇到这一问题。
如内廊式钢筋混凝土框架结构房屋，两内柱的柱距一般仅为2.4m或2.7m，若分别采用独立基础，就可能出现上述情况。
在我国《建筑地基基础设计规范》[1]中，尚没有双柱联合基础的有关条文：在参考文献[2-5]中虽列有双柱联合基础的章节，但其基本内容都来源于美国的ACI规范（以下简称ACI规范算法）；在我国PKPM建筑结构系列软件的基础设计软件(JCCAD)[6]中，有双柱联合基础的处理方法（以下简称基于我国规范中单独基础的算法），但尚待完善。
因此，对双柱联合基础的设计计算方法进行探讨是必要的。
1、现行的设计计算方法简介1.1 ACI规范算法ACI规范算法的计算要点是：a)确定基础底面形心的位置，尽可能使其与二柱传给基础的荷载合力作用点相重合，基底反力呈均匀分布或梯形分布，按地基承载力设讣值确定基础底面尺寸。
b)按抗冲切验算并确定基础高度。
c)将基础沿纵向视为以两柱为支承的倒置伸臂粱；沿横向在柱附近的一定宽度(h。
+1.5ho)内，视为以柱为支承的、假想的倒置等效（悬臂）粱；在地基净反力作用下，分别作出弯矩图，按井形破坏模式进行配筋计算，配置纵向及横向受力钢筋；沿横向等效梁宽度以外的部分仍按规定的基础最小配筋率配筋；基础顶面按构造配置横向分布钢筋，以固定基础顶面的纵向受力钢筋。
1.2 基于我国规范中单独基础的算法该法的计算要点是：计算双柱联合基础底面尺寸时，其荷载取基础上所有柱上荷载的矢量和；按抗冲切计算并确定基础高度时，对基础变截面处、两柱外接矩形边界处进行抗冲切验算；配筋计算时，按梯形破坏模式沿两个方向计算基础变截面处和两柱外接矩形边界处的板底筋。
双柱联合基础设计计算方法研究
摘要在钢筋混凝土多高层建筑结构中因受柱间距上部结构荷载地基土特性等多因素的影响常常需要将双柱甚至多柱的基础设计成一个整体这种双柱或多柱的联合基础在工程中应用十分普遍然而关于联合基础包括联合浅基础和联合桩基础的设计计算方法目前尚没有统一的规定在我国现行的建筑地基基础设计规范GB 50007-2002中也没有相关的条款设计人员所采用的计算方法各不相同设计的差异很大因此对这种联合基础的设计计算方法进行系统深入的研究显得十分必要本文针对双柱联合基础的设计计算方法进行研究探讨双柱联合浅基础和双柱联合桩基承台的设计计算方法并对空间桁架模型理论在双柱联合桩基承台设计中的应用进行初步探讨论文对现行规范相关内容及双柱联合基础设计理论的国内外研究与应用现状进行了综述对双柱联合浅基础的两种计算方法即ACI规范算法和基于我国规范的算法进行了系统的分析提出应在双柱间设置暗梁并对暗梁的设计计算方法进行了探讨在对比分析的基础上提出了较为完整的双柱联合浅基础的设计计算方法对双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的两种设计方案的计算模型进行了研究讨论了相应的计算方法并结合算例进行了对比分析得出了在双柱联合桩基承台的双柱下设置通长暗梁的设计方案更为合理的结论论文采用ANSYS有限元分析软件对双柱六桩承台的传力机理进行三维非线性有限元分析建立了双柱六桩承台的空间桁架计算模型结合算例提出了双柱联合桩基承台空间桁架模型的计算方法与设计步骤论文提出的双柱联合浅基础和双柱联合桩基承台的设计计算方法可供工程设计人员参考关键词双柱联合浅基础双柱联合桩基承台暗梁传力机理空间桁架模型AbstractIn the multi-storey and tall building structures of reinforced concrete, the foundation of double or more columns usually needs to be designed into a whole because of being subjected to the influence of many factors such as the distance of column axes, the load of superstructure and the property of subsoils. This kind of double or more columns combined foundation is widely used in the engineering. However, at present there is not a unified rule about the design-calculation method for the combined foundation(including the combined shallow foundation and the combined pile foundation ), and also there is not a relevant provision in the “Code for Design of Building Foundation”(GB 50007-2002), the calculation method that designers adopt are not the same with each other, and this leads to great difference in the design of combined foundation. Therefore, it seems very essential to carry on a deep systematic study on this kind of combined foundation design-calculation method. In the thesis, the design-calculation method for the double-column combined foundation is studied, a design-calculation method for the double-column combined shallow foundation and the double-column combined pile cap is discussed, and the application of the spatial truss model theory in the design of double-column combined pile cap is preliminarily discussed.This thesis has summarized the relevant part of current code and also in the international and domestic study or application of design theory about double-column combined foundation.A systematic analysis has been made of two kinds of calculation methods for the double-column combined shallow foundation—one is based on the national code and the other based on the ACI code, suggesting a hidden beam set up between the two columns and meanwhile a design-calculation method for hidden beam being discussed and a comparatively intact design-calculation method of double-column combined shallow foundation has been put forward on the basis of such comparison andanalysis. Moreover, the author of the thesis has studied the calculation model of two design schemes for setting up or not setting up a hidden beam for the double-column pile cap, and also has discussed the relevant calculation method, and in combination with an engineering example for comparative analysis, thus drawing the conclusion that it is more reasonable to adopt the design scheme for setting up a continuous hidden beam under the two columns of double-column combined pile caps.In this thesis, the finite element software ANSYS has been used to analyze the force-transmission mechanism of double-column six pile caps through 3D nonlinear finite element, and has established the spatial truss calculation model of double–column six pile caps. In combination with an engineering example, the design steps and calculation method have been presented for the spatial truss model of double-column combined pile cap .Designers may refer to the design-calculation methods which are suggested in this thesis in terms of double-column combined shallow foundation and double-column combined pile caps.Keywords: double-column combined shallow foundationdouble-column combined pile cap hidden beamforce-transmission mechanism spatial truss model独创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担学位论文作者签名日期2005 年 10 月 20 日学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本论文属于请在以上方框内打学位论文作者签名指导教师签名日期2005 年10 月 20 日日期2005 年10月20日保密在年解密后适用本授权书不保密1 绪论1.1 课题的提出及研究意义在多层及高层钢筋混凝土框架结构及框架-剪力墙结构房屋中其柱网的布置常采用内廊式的三跨四行柱的布置方式中跨即内廊的跨度一般在2.1~3.0m之间由于内廊两柱相距很近若分别采用单柱独立基础则基底之间的间隙将会很小甚至出现重叠若基础类型为桩基础则两个单柱下桩基承台也会在平面上出现重叠的问题在这种场合下一般多做成双柱联合浅基础或双柱联合桩基础此外当柱下单独基础受到某些因素限制做成不对称形状而使基础过分偏心时也可考虑将该柱与相邻柱做成双柱联合基础联合基础在桥梁工程中也有应用如柱式桥墩是公路桥梁包括建造在城市中的高架桥中广泛采用的一种桥墩形式其中又以双柱式桥墩用得较多双柱式桥墩也是建造在双柱联合浅基础或双柱联合桩基承台之上的双柱联合桩基承台在很多方面都类似于双柱联合浅基础在我国的基础设计规范[1,2]中对双柱联合基础承台的设计没有具体的规定在钢筋混凝土承台设计规程[3]中仅提及对双肢柱下的承台应考虑在两个柱脚的公共周边下的冲切破坏情况在建筑结构系列软件PKPM的基础设计软件JCCAD中将双柱联合基础承台视为具有两柱外包尺寸的单柱基础承台取两柱传给基础承台上的荷载矢量和对其双柱外接矩形边界处进行抗冲切承载力及板底筋计算但对双柱联合基础承台两柱之间的配筋没有计算需用户自己补充计算广厦基础CAD设计软件中的群柱桩基菜单功能只能用于绘图其计算工作仍需用户自己完成在文献[4,5,6]中介绍了双柱联合(浅)基础的同一种近似计算方法其基本内容都来源于美国的基础工程教材[7,8]有关双柱联合基础承台设计计算方面的文献甚少许多设计者仅依据双柱传给基础承台上的竖向荷载之和直接套用单柱扩展基础承台的标准图集进行设计大多设计者在实际工程中根据各自的经验采用各不相同的近似处理方法由于缺乏统一正确的设计理论作指导造成设计的差异很大鉴于以上情况基于我国现行的基础设计规范探求一种比较完善的统一的双柱联合浅基础及双柱联合桩基承台的设计计算方法很有必要这是本文的一项主要研究内容本课题的另一主要研究内容是关于双柱联合桩基承台传力机理的有限元分析按照我国现行规范[1]的规定桩基承台要进行受弯受冲切受剪以及局部受压承载力计算其计算公式都是基于梁板等受弯构件的传力机理但在抗冲切及抗剪承载力计算中考虑了冲跨比或剪跨比对承台抗冲切及抗剪承载力的影响在计算公式中引进了冲切系数或剪切系数予以修正此方法与美国及前苏联规范中的桩基承台计算方法类似[9,10]随着高层建筑的发展桩基础中的承台厚度往往在1m以上从而使得距厚比柱边至桩中心的水平距离与承台有效厚度的比值一般均小于1通常将距厚比小于1的承台视为厚承台对一般多层框架结构中的双柱联合桩基承台其承台有效厚度虽然不会很大但由于柱边至桩中心的水平距离较小其距厚比一般均小于1即双柱联合桩基承台多属厚承台以下提到的承台均指厚承台大量的试验研究表明按一般受弯构件的传力机理建立的力学模型计算厚承台是不合适的国内外众多学者经过多年的试验研究及理论分析表明桩基承台的传力机理符合空间桁架模型并在承台受力特性的定性研究方面取得了较大的进展普遍认为这种理论将成为桩基承台设计的可靠依据需要指出的是以上的研究都是针对单柱下的桩基承台双柱联合桩基承台的传力机理是否也符合空间桁架模型只有先明确了这一点才能将单柱下桩基承台的研究成果应用到双柱联合桩基承台的设计中去就承台的受力性质而言无论是单柱或双柱联合桩基承台都是点荷载作用下的承台按推理双柱联合桩基承台的传力机理也应符合空间桁架模型本课题将通过有限元分析予以验证1.2 国内外研究及应用概况1.2.1 规范中与双柱联合基础设计有关修订内容与双柱联合基础设计有关的内容仅指单柱下独立浅基础及单柱下独立桩基承台设计计算方面的内容规范[1]在原89规范及94规范[2]的基础上主要有如下几处修订内容1. 明确了地基和基础设计中承载力极限状态和正常使用极限状态的使用范围和计算方法当按地基承载力确定基础底面面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时传至基础或承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态荷载效应的标准组合相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值在确定基础或承台高度计算基础或承台内力确定配筋时上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合采用相应的分项系数对于永久荷载效应控制的基本组合可采用简化规则即荷载效应基本组合的设计值S 可取1.35S K S K 为荷载效应的标准组合值2. 关于地基承载力特征值(characteristic value)地基承载力指标由过去的地基承载力标准值改为地基承载力特征值地基承载力特征值是用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力相应的单桩承载力标准值也改为单桩承载力特征值3. 柱下独立基础受冲切承载力的计算其计算公式中的系数由0.6提高为0.7并引入了受冲切承载力截面高度影响系数(hp β)4. 柱下桩基独立承台受冲切承载力计算柱对承台和角桩对承台的受冲切承载力计算公式中的冲切系数大于94规范[2]中的冲切系数并引入了受冲切承载力截面高度影响系数(hp β)5. 柱下桩基独立承台斜截面受剪承载力计算其计算公式中的剪切系数(β)表达式有改变且在剪跨比(λ)为0.3λ3的范围内有了同一的表达形式式中的cf 改为t f 并引入了受剪切承载力截面高度影响系数(hs β)以上内容的修订反映了我国现阶段在该领域中比较成熟的研究成果1.2.2 双柱联合浅基础设计理论综述国外关于双柱联合浅基础设计理论的研究主要见于美国一部知名的大学基础工程教材[7,8]并集中体现于该教材所介绍的双柱联合基础设计计算方法该法的基本要点(1) 假定基础为刚性构件基底土压力呈线性分布如使双柱合力作用点与基础底面的形心重合则基底土压力为均匀分布(2) 在确定了基础平面尺寸后分别对双柱进行抗冲切及抗剪承载力验算以确定基础高度(3) 基于梁板设计理论沿基础的纵向及横向(柱附近的一定宽度范围内)分别视为倒置的伸臂梁或悬臂梁计算控制截面的弯矩以确定基础配筋在我国的几部基础工程教材[4,5]中均引进了以上的计算方法在具体计算中结合我国规范进行了修正文献[5]提出当基础刚度较大(基础高度大于1/6柱距)时基底反力可按直线分布计算文献[11]提出双柱联合基础的两柱之间宜做地梁并应注意尽量使双柱合力作用点与基础底面形心重合如两柱的中距L 2.5m 或L b(b为基础底面宽度)则也可设置暗梁但应校核底板受弯及受剪承载力文献[12]介绍了双柱联合基础的三种型式(板式梁板式和系梁式)及各自的适用范围特点以及设计步骤文献[13]对双柱梯形联合基础的设计计算方法进行了探讨文献[43]将双柱视为具有两柱外包尺寸的单柱进行基础的抗冲切及抗弯承载力计算以确定基础的高度及配筋并提及在双柱之间设置暗梁但没有提出暗梁的设计计算方法总的来说关于双柱联合浅基础设计理论的研究文献报导甚少其设计计算方法目前尚没有统一的规定基础设计规范中也没有相关的指导性条款1.2.3 桩基承台设计理论研究综述近十多年以来国内外研究进展中较为突出的是空间桁架理论在承台设计中的应用基于该理论的桁架模型法是一种概念性的设计方法主要用于研究外力与内力的平衡和混凝土与钢筋承担的外力桁架模型法通过分析构件内部的应力流来研究构件的传力机理并用压杆表示压应力流用拉杆表示拉应力流压杆与拉杆代表构件某一方向的一维应力场两根或两根以上的拉压杆的交会区为桁架模型的节点区桁架理论即拉压杆理论最早应用于混凝土受弯构件并成功地应用于深梁牛腿及板柱节点等设计[6,14~18]深梁牛腿等类构件的桁架模型是平面的即平面桁架模型国内外学者进行了一系列的研究表明桩基承台的传力机理也符合空间桁架模型加拿大和英国的混凝土结构设计规范在桩基承台设计中都引用了桁架模型[19~21]现将国内外关于桩基承台的主要研究成果综述如下1. 国外研究情况国外对桩基承台的研究主要表现在两个方面一是对承台的受力机理进行分析提出能反映承台实际受力机理的传力模型二是对影响承台承载力的一些因素如承台有效厚度纵筋配筋率及配筋方式等进行研究文献[22]介绍了建立桁架模型的最常用方法弹性应力分析法即通过对构件进行线弹性有限元分析弄清构件中的应力传递路径即应力流向再用压杆代替受压混凝土块用拉杆代替受拉钢筋拉压杆交会处为节点区从而建立其桁架模型文献[23,24]分别根据6个和48个桩承台的试验结果进行分析提出了基于拉压杆模型的承台设计方法文献[17,22,25,26]讨论了桁架模型中混凝土斜压杆的承载力计算问题文献[27]将拉压杆模型用于深梁和承台的受力分析及承载力计算文献[23,27~29]分别根据610015及10个桩承台的试验结果分析了斜压杆的破坏机理以及纵向钢筋的数量和配筋方式[28,29]对承台承载力的影响概括起来国外研究表明(1) 桩基承台的传力机理符合空间桁架模型即以桩顶钢筋条带为拉杆柱头至桩顶区域的混凝土为斜压杆的空间桁架(2) 在桩基承台中压杆的破坏不会来自混凝土的受压破坏而是由于压应力的扩散在压杆中产生横向拉力从而造成斜压杆纵向劈裂破坏(3) 混凝土强度及承台有效厚度直接影响斜压杆的极限承载力进而影响承台的承载力(4) 纵向钢筋的数量及配筋方式对承台的承载力有较大的影响在承台受冲切承载力计算时应考虑纵向钢筋的有利影响钢筋集中布置在桩径范围内的承台承载力要高于均匀布置钢筋的承台承载力2. 国内研究近况空间桁架理论在桩基承台设计中的应用研究在我国起始于90年代初华南理工大学东南大学武汉理工大学等单位开展了一系列的研究工作,并取得一些研究成果吴仁培等[30]采用三维弹性有限元方法对三桩承台进行了弹性应力分析并结合16个桩承台模型试验研究从理论和试验上证明了三桩厚承台的传力机理符合空间桁架模型并提出了三桩承台的设计计算方法杨明远傅其信[31]通过模型试验及三维弹性有限元方法对厚承台的受力特性及影响承台承载力的因素进行了分析季静吴仁培[32]通过75个桩承台模型试验研究表明当承台厚度较小时破坏带有较明显的弯曲破坏特征随着承台厚度的增加承台破坏形态由弯剪破坏转变为冲剪破坏厚桩承台是典型的脆性破坏破坏时不会形成连续的塑性铰线塑性铰线法用于厚桩承台不合适并从实测的钢筋应变值分析承台底部拉应力的传递主要集中在桩径范围内由此建议厚桩承台的设计方法是先由抗冲剪计算确定承台的厚度再根据空间桁架模型求解拉杆的拉力并计算钢筋用量郭宏磊[33~35]等通过六桩承台的模型试验及三维非线性有限元分析(ADINA软件)得到的主要结论是(1)厚承台的破坏形态是冲切破坏(2)桩基承台冲切破坏的受力体系为带有主要单向压应力的混凝土区域作斜压杆桩顶区域的钢筋作拉杆的空间桁架(3)承台冲切破坏或为斜压杆的斜压破坏或为拉杆的屈服破坏(4)影响斜压杆强度的两个基本因素是冲跨比和混凝土强度(5)集中于桩顶区域(两倍桩径的范围)布筋的承台的冲切承载力至少是钢筋数量相同但按板带均匀布筋的承台的冲切承载力的1.2倍(6)通过对大量试验资料的分析验证采用数理统计方法得出了斜压杆承载力计算公式梁书亭等[36]根据桩基承台的主应力迹线与端头局部轴心受压圆柱体的主应力迹线的相似性用端头局部轴心受压的混凝土圆柱体试验来模拟承台斜压杆的应力场研究斜压杆的传力机理及承载力并得出斜压杆承载力计算公式卢建峰[37]通过对柱下及墙下承台模型试验及自编的非线性有限元程序分析探讨了承台的破坏准则提出了厚承台的传力机理符合空间桁架模型根据局部轴心受压的混凝土圆柱体与承台二者的应力状态和破坏形态的相似性在试验的基础上推导了承台压杆劈裂承载力计算公式周冬华林松[38,39]通过模型试验及有限元分析SAP2000软件对桩墙承台进行研究证明桩墙承台的传力机理也符合空间桁架模型根据桩墙承台的主应力流分布提出了等效集中荷载的概念将线荷载下承台的桁架模型转化为多点两点及两点以上荷载下承台的桁架模型提出了线墙荷载下桩承台按空间桁架模型的设计方法的建议谷倩陈习子等[40,41]对钢纤维混凝土厚承台进行了系统的试验研究及有限元分析ANSYS软件说明钢纤维的掺入可以提高承台的抗冲切承载力减少承台的厚度童敏彭少民[42]在25个桩承台模型试验的基础上深入研究了承台内部力流的传递机理探讨了三桩厚承台空间桁架模型的具体形式并提出了相应的计算方法概括起来国内研究表明(1) 通过大量的模型试验及有限元分析进一步验证了单柱桩基承台的传力机理符合空间桁架模型即以柱头至桩顶区域的混凝土为斜压杆以承台底部水平设置的桩顶钢筋条带为拉杆所构成的空间桁架(2) 厚桩承台的破坏形态是冲切破坏厚承台冲切破坏或为混凝土斜压杆受压劈裂破坏或为钢筋拉杆的屈服破坏(3) 承台冲切承载力的计算实际上就是斜压杆承载力的计算斜压杆的破坏是承台冲切承载力丧失的标志影响斜压杆承载力的两个基本因素是冲跨比和混凝土强度(4) 集中于桩顶区域布筋的承台冲切承载力至少是钢筋数量相同但按板带均匀布筋的承台冲切承载力的1.2倍承台底部桩顶纵筋的布置范围可取2D D为桩直径[34,35](5) 基于钢纤维混凝土材料优良的抗拉抗剪抗弯和抗冲切性能在混凝土桩承台中掺入适量的钢纤维可以提高承台的抗冲切承载力减小承台的厚度综上所述在承台受力特性的定性研究方面国内研究取得了较大的进展但在承台冲切承载力计算公式的建立和定量分析方面仍停留在基于模型试验的经验公式的水平上采用空间桁架模型为其理论基础的分析研究途径被认为是最有前途的下一步的研究重点是基于这一理论提出具有普遍意义的设计计算公式并使其达到易于工程设计应用的程度1.3 本文主要研究内容1. 双柱联合浅基础设计计算方法研究对工程设计中具有代表性的两种设计计算方法即基于我国单独基础规范设计方法的算法和ACI规范算法进行系统的分析并加以完善当按前一方法计算时建议在双柱间设置暗梁并提出暗梁的设计计算方法对两种设计计算方法进行对比分析得出可供工程设计参考的结论2. 双柱联合桩基设计计算方法研究对工程设计中双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的两种设计方案及其计算方法进行系统的分析主要对承台的受冲切计算模型不设置暗梁时的受弯计算模型以及设置暗梁时的暗梁计算模型进行分析讨论并对相应构造措施进行研究对两种设计计算方法进行对比分析得出可供工程设计参考的结论3. 双柱联合桩基承台空间桁架模型设计方法探讨采用ANSYS通用有限元分析软件按三维非线性有限元分析方法验证双柱联合桩基承台的传力机理是否符合空间桁架模型根据承台内部的应力流探讨双柱联合六桩承台空间桁架模型的具体形式借鉴单柱桩基承台的研究成果提出双柱联合桩基承台空间桁架模型设计方法的建议在分析中承台采用钢筋混凝土整体式有限元模型混凝土采用ANSYS材料库中的三维实体单元Solid65来模拟并将纵筋密集的区域设置为不同的体使用带筋的Solid65单元而无筋区则设置为无筋Solid65单元混凝土采用弹塑性本构关系并采用多线随动硬化模型(MKIN)破坏准则采用Willam-Warnk五参数模型裂缝处理方法采用分布裂缝模型采用实体建模的方法建模并采用体映射网格进行网格划分分析结果采用图形显示的方式得出承台模型内部的主应力分布情况据此分析双柱联合六桩承台的传力机理空间桁架模型空间桁架内力分析分别采用ANSYS通用程序及FORTRAN空间桁架专用程序进行对比计算桁架模型斜压杆承载力借鉴单柱桩基承台的研究成果三种不同的计算公式进行对比计算及分析最后结合算例提出双柱联合桩基承台空间桁架模型的计算方法及设计步骤。
双柱联合桩基承台的实用设计计算方法
双柱联合桩基承台的实用设计计算方法摘要:分别介绍了在工程中广为应用的双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的2 种设计方案及相应的计算方法; 对承台的受冲切承载力计算模型、不设置暗梁时的受弯承载力计算模型,以及设置暗梁时的暗梁计算模型进行了分析讨论;充实了构造措施,附以算例; 并结合算例对2 种设计方案的计算结果进行了对比分析, 得出了可供工程设计参考的结论。
关键词:桩基承台;双柱联合桩基承台;暗梁1 前言在多层钢筋混凝土框架结构房屋中,其柱网的布置常采用内廊式的三跨四行柱布置方式, 中跨即内廊的跨度一般在2. 1～3. 0 m 之间,由于内廊两柱柱距较小,其柱下基础常设计成双柱联合基础; 若基础类型为桩基,则为双柱联合桩基础。
在基础设计规范[1 ,2 ]中,对双柱下桩基承台的设计尚没有具体的规定;在建筑结构系列软件PKPM 的基础设计软件(JCCAD) 中,将双柱联合桩基承台视为具有两柱外包尺寸的单柱桩基承台,取两柱传给承台上的荷载矢量和,作为联合桩基承台的设计荷载,对承台双柱外接矩形边界处进行抗冲切承载力及承台板底筋计算,但对承台柱间配筋没有进行计算,需用户自己补充。
广厦基础CAD 设计软件中的“群柱桩基”菜单功能只能用于绘图,其计算工作需用户自己完成。
目前,关于双柱联合桩基承台设计计算方面的文献甚少,许多设计者仅依据双柱传给承台上的竖向荷载之和,直接套用单柱桩基承台的标准图集进行设计。
结合工程实例,对双柱联合桩基承台长边方向的柱间及支座(柱下) 截面最大弯矩进行了计算,笔者认为其算法有待商榷。
文献[ 4 ]结合工程实例,在双柱联合桩基承台的柱间设置暗梁,对暗梁进行了内力及配筋计算,但对承台底部暗梁两侧的配筋没有说明,大多数设计者在实际工程设计中,会根据自己的体会采用各不相同的近似处理方法,但缺少交流。
鉴于以上情况,笔者认为,根据现行基础设计规范的基本设计规定,探求一种比较完善的、统一的双柱联合桩基承台的设计计算方法很有必要。
双柱联合基础的设计研究
∑ 对柱 1 的中心取矩 ,由 M1 = 0 求出合力作用点 O 至柱 1
中心的距离 x0 为 :
x0
=
N2 l2 + N1
M1 + + N2
M2 。
一般 N 1 < N 2 ,以 O 点作为基底形心 ,则基础长度 L = 2 ( x0
+ l1) 。
按竖向荷载标准值作用 N 1 k , N 2 k (近似取设计值除以 1. 35)
1. 3 连梁式联合基础
如果柱距较大或两柱基础虽未碰撞重叠 ,但因其中一柱尺寸 调整受限而导致偏心较大 (如边柱) ,可在两个扩展独立基础之间 加设不着地的刚性连系梁以形成连梁式联合基础 ,连系梁能将边 柱基础因偏心产生的弯矩传递给内侧柱基础 ,阻止两个扩展基础 转动 ,调整各自基底压力趋于均匀 ,保证沉降接近一致 。
基础受力有着较大影响 ,设计时应给予重视 。由于联合基础有较 大的刚度 ,可调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间相向倾斜 、 施工方便 、造价低廉 ,因此应用较为广泛 。 参考文献 : [ 1 ] 薛挺宏. 钢筋混凝土柱下联合基础结构设计 [J ] . 山东工业
大学学报 ,1995 (3) :50254. [ 2 ] 赖斯品. 双柱联合基础的设计 [J ] . 嘉应大学学报 (自然科学
3) 地基主要受力层范围内土质均匀 ;
响 ,因此在进行路堤 、路堑施工以及进行深基坑施工时一定要注 意车辆等动荷载对边坡稳定性的影响 。
2) 通过分析可知地下水位线的变化对粘质边坡稳定性的影 响也很明显 ,这就表明在进行边坡治理 、预测 ,进行路堤 、路堑施工 以及进行深基坑施工时 ,一定要注意观察地下水位线的变化规律 。
As
=
M max 0. 9 f y h0
双柱联合条基在某住宅小区12#、15#中的应用
双柱联合条基在某住宅小区12#、15#中的应用【摘要】某住宅小区12#、15#楼商业部分采用底框形式，柱底基础采用独立基础，本文就双柱条基在本工程中的应用情况做一概述，为读者在基础选型方面提供一种思路。
【关键词】双柱联合条基；工程应用；基础选型；思路1 工程概况某住宅小区位于非抗震设防区，本工程为混合结构，按非抗震设计，商业部分采用底框的形式，建筑高度19.85m，层数为6+1。
地基承载力特征值为fak=110kPa，地基持力层为粉质粘土层。
采用广厦GSSAP进行建模并计算，由计算结果可知柱底力标准值为N1=1317KN和N2 =1381KN（取TJ-I进行验算）。
混凝土强度等级为C25，钢筋采用HRB 335（fy=300N/mm2），箍筋采用HPB235（fy=210N/mm2）。
2 工程计算2.1 确定基础宽度b=■=■=4.0m所以，取b=4.0mb——基础宽度N1、N2——两柱底内力标准值fak——地基承载力特征值2.2 确定均布荷载1）基底面积：A=b*l1=4.0×6.1=24.4m22）基底均布荷载：q=■=■=145.7kN/m2N′1、N′2——两柱底内力设计值A——基底面积2.3 确定基础梁的线荷载q1=q×b=145.7×4.0=583 kN/m22.4 计算基础梁各截面弯矩MM1=■q1×l■■=■×583×1.212=427kN.mM2=■q1×l■■=■×583×1.02=292kN.mM简=■q1×l■■=■×583×2.52=455kN.mM跨中=M简-■（M1+M2）=95.5kN.m2.5 计算基础梁各截面剪力并绘制剪力图：V1=q1×l1=583×1.21=705kNV2=q1×l2=583×1.0=583kNV3=1731-V1=1731-705=1026kNV4=1825-V2=1825-583=1242kN2.6 确定基础梁截面尺寸根据以上计算结果，查《结构静力计算手册》，基础梁截面尺寸可取为500mm×900mm。
双柱联合基础设计参考
《土力学与基础工程》课程设计任务书一、设计资料1、工程概况某五层综合楼，全框架结构。
底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为 450mm ×450mm ，室内外高差为0.45m 。
2、地质资料（1）地基土自上而下：第一层：素填土，厚1m ，3/8.17m kN =γ；第二层：粉质黏土，厚9m ，3/7.18m kN =γ，885.0=e ，MPa E s 5.7=， c=15kp a , 020=ϕ, a k a kp f 280= 第三层：碎石土：很厚，中密（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；（3）西宁地区标准冻深－1.16m ，最大冻深－1.34m ，土的冻胀类别属不冻胀。
3、荷载（1）外柱：A 、D 轴，基础承受上部荷载M kN M k ⋅=2201，kN V kN F k k 48178011==，。
（2）内柱：B 、C 轴，基础承受荷载 kN F k 15602=。
二、设计内容1、设计③轴外柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础；2、绘制基础平面布置图(1:100)、配筋图(1:30)，并编写施工说明； 三、设计步骤1、确定基础的埋置深度2、确定持力层承载力特征值；3、按持力层承载力特征值确定基底尺寸；4、基础结构设计；5、绘制施工图并附施工说明。
四、设计要求1、设计计算过程条理清楚，内容完整；2、设计步骤合理，设计图纸清晰；3、计算说明书一律用A4纸打印，题目为三号黑体，标题用小四黑体，正文为小四宋体，1.25行间距。
4、手绘施工图，图纸一律用铅笔按比例绘制，要求线条清楚，绘图正确。
五、进度和考核集中设计一周，按百分制记分。
六、参考文献1、赵明华主编，《土力学与基础工程》，武汉理工大学出版社。
2、中华人民共和国国家标准，建筑地基基础设计规范（GB50007－2011）．北京：中国建筑工业出版社，2011。
《土力学与地基工程》课程设计计算书一、确定基础持力层及基础的类型地基土自上而下分为两层，第一层为1.0m 厚的杂填土，第二层为9.0m 的粉质粘土，第三层为很厚的碎石类土。
双柱联合基础课程设计
双柱联合基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握双柱联合基础的概念、分类及作用；2. 使学生掌握双柱联合基础的受力特点及其在工程中的应用；3. 引导学生了解双柱联合基础的施工工艺及质量控制要求。
技能目标：1. 培养学生运用双柱联合基础进行结构设计的能力，能够独立完成简单工程案例的计算和分析；2. 提高学生运用专业知识解决实际问题的能力，学会查阅相关规范和标准；3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，能够就双柱联合基础设计问题进行讨论和交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对土木工程学科的兴趣和热情，激发他们投身于工程建设的信心；2. 引导学生关注双柱联合基础在国民经济建设中的作用，增强社会责任感和使命感；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德，遵循工程伦理，确保工程质量。
课程性质：本课程为土木工程专业核心课程，旨在培养学生具备基础工程设计的能力。
学生特点：本课程面向大学三年级学生，他们已具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实践教学相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和工程素养。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业生涯奠定坚实基础。
二、教学内容1. 双柱联合基础概述- 双柱联合基础的定义及分类- 双柱联合基础的优缺点分析- 双柱联合基础在工程中的应用案例2. 双柱联合基础的受力特点及计算方法- 受力特点分析- 计算参数的选取与确定- 双柱联合基础的设计计算步骤3. 双柱联合基础的施工工艺及质量控制- 施工工艺流程- 施工质量控制要点- 施工中常见问题及解决办法4. 双柱联合基础设计案例分析- 简单工程案例的设计计算与分析- 复杂工程案例的设计计算与分析- 案例讨论与总结5. 双柱联合基础相关规范与标准- 国内外相关规范介绍- 规范在工程设计中的应用- 学生查阅规范能力的培养教学内容安排与进度：第一周：双柱联合基础概述第二周：受力特点及计算方法第三周：施工工艺及质量控制第四周：简单工程案例设计计算与分析第五周：复杂工程案例设计计算与分析第六周：总结与复习教材章节关联：本教学内容与《基础工程设计》教材第四章“柱下联合基础”相关内容相对应，涵盖了该章节的主要内容，同时结合实际工程案例，增强学生的实践操作能力。
双柱联合基础计算步骤
双柱钢筋混凝土联合基础1 联合基础的形式柱下基础做成联合基础主要有以下二个原因，a柱距较小，如做成独立基础时，基础净距较小，甚至重叠。
b靠近已建建筑物，基底面积不足，因而使独立基础承受较大的偏心荷载。
(图1-1a，b)，基础承受较大的偏心荷载时，将产生过大的倾斜，因此可以将一个轴线上的两个或更多的柱子放在一联合基础上。
基础平面尺寸适当调整，使基底土的反力的分布均匀，以减小基础的倾斜。
（a）柱距较近（b）靠近已建建筑图1-1双柱联合基础设计时，应通过调整基础底面尺寸，使基础底面形心尽量与上部荷载合力中心重合，以减小基底的不均匀反力。
常用的双柱联合基础有以下几种形式：(a ) 矩形连续联合基础(b ) 梯形连续联合基础(c ) 地梁式联合基础（一） (d ) 地梁式联合基础（二）图 1-2 双柱联合基础的形式图a 、b 是常用的连续联合基础的形式，但柱距较大时，做成连续基础将使柱间基础产生较大的弯矩，造成浪费，甚至使联合基础不能正常工作，因此可采用图c 所示的形式，如果靠近已建建筑处土质不好，则可采用图d 的形式，详见： 2 矩形连续联合基础连续联合基础考虑如下假定：a.基础是绝对刚性的；b.基底土压力直线分布；c.不考虑上部结构刚度的作用。
采用以上三种假定后，基础设计按以下步骤进行：1． 确定作用在基础上荷载合力作用点X 。
图 2-1 矩形连续联合基础21020F F l F x +⋅=(1-1)2.计算基础底面积，基底下任何一点的压力不超过土的容许承载力。
a ．当荷载合力作用点与基础底面积形心重合时AG F P kki k+∑≤a f (1-2)rdfa F F A -+=21(1-3)b.当荷载合力作用点与基础底面积形心不重合时WM A G F P kk ki ±+∑=max min≤fa 2.1 (1-4)式中 min max ,,k k k P P P ——分别为相应于荷载效应标组合时，基础底面处的平均压应力值；最大压应力值；最小压应力值；a f ——修正后的地基承载力特征值；ki F ——相应于荷载效应标准组合时，各柱上部结构传至基础顶面的竖向力值； k G ——基础自重和基础上的土重；A rd G k ⋅=；A ——基础底面积；LB A ⨯= (长×宽)；r ——基础和基础上的土的平均容重；d ——基础埋深；k M ——相应于荷载标准组合时，作用于基础底面的力矩值，e F M ki k ⋅∑=； e ——偏心矩； c x 2a0--=e ； w ——基础底面的抵抗矩；a ——较小的基础顶面竖向力作用点至基础外边的距离。
双柱联合基础
JC-XX双柱联合基础计算书一、基本参数及基础尺寸：1、地基参数：1)基础持力层：粉质粘土层2)地基承载力特征值：f ak=180kPa3)宽度修正系数： ηb=0.34)埋深修正系数： ηd=1.65)基底下土的重度：γ=18KN/m36)基底上加权重度：γm=20KN/m32、基础几何尺寸：1)柱子A截面宽度：b cA=500mm2)柱子A截面长度：h cA=400mm3)柱子B截面宽度：b cB=500mm4)柱子B截面长度：h cB=400mm5)基础底面宽度：B=2100mm6)两柱中心距离：L2=2000mm7)柱子A中心距边缘：L2A=1000mm8)柱子B中心距边缘：L2B=1200mm9)基础梁宽度：B L=800mm10)基础梁高度：H L=1200mm11)梁翼缘根部高度：H=500mm12)梁翼缘边缘高度：H1=250mm13)基础埋置深度：d=1600mm3、基础材料性能参数：1)混凝土强度等级：C302)基础梁纵筋强度：f y1=360N/mm23)基础梁箍筋强度：f yv=300N/mm24)基础梁箍筋间距：s=100mm5)翼缘钢筋强度：f y2=300N/mm26)纵筋合力点边距：a s=50mm7)梁最小配筋率：ρmin1=0.20%8)翼缘最小配筋率：ρmin2=0.15%4、柱底荷载：1)柱A竖向力标准值：F Ak=600KN2)柱B竖向力标准值：F Bk=700KN3)综合分项系数：γz=1.354)恒载分项系数：γG=1.35二、基础其它几何尺寸及宽高比复核：1、基础底面长度：L=L2+L2A+L2B=4200mm2、X =(B - B L)/2=650mm，Y =L2 - (h cA+h cB)/2=1600mm，3、Y A=L2A - h cA/2=800mm，Y B=L2B - h cB/2=1000mm，4、h0=H - a s=450mm，H L0=H L - a s=1150mm，三、基础控制内力：1、基础自重及基础上的土重：标准值：G k= γm· B · L · d =282KN设计值：G = γG · G k=381KN2、柱A竖向力设计值：F A = γz· F Ak =810KN柱B竖向力设计值：F B = γz· F Bk =945KN3、绕X轴不平衡弯距标准值：M xk=F Bk · (L/2 - L2B) - F Ak · (L/2 - L2A)=-30KN·m绕X轴不平衡弯距设计值：M x= γz · M xk=-40.5KN·m四、地基承载力验算：1、基础底面积：A = B · L =8.82m22、承载力修正时，基底宽度：b= min[B,L]=2.10＜3m,仅承载力修正时取 b = 3.00m3、修正后的地基承载力特征值：f a= f ak+ ηb· γ ·(b-3)+ ηd· γm·(d-0.5)=180+0.3×18×(3－3)+1.6×20×(1.6－0.5)=215.2kPa4、轴心荷载作用下，基础底面的平均压力值：p k=(F Ak+F Bk+G k)/A=(600+700+282.24)/8.82=179.4kPa≤ f a ，满足要求5、偏心荷载作用下，基础底面的最小、最大压力值：基础底面绕X轴抵抗矩：W x=B · L² /6=6.17m3p kmin=(F Ak+F Bk+G k)/A-|M xk| / W x=(600+700+282.24)/8.82－|-30|/6.174=174.5kPa≥0;p kmax=(F Ak+F Bk+G k)/A+|M xk| / W x=(600+700+282.24)/8.82+|-30|/6.174=184.3kPa≤ 1.2 · f a ＝258.2kPa，满足要求五、基础受冲切承载力验算：1、基础底面边缘最小和最大地基净反力设计值：p jmin=(F A+F B)/A-|M x| / W x=(810+945)/8.82－|-40.5|/6.174=192.4kPap jmax=(F A+F B)/A+|M x| / W x=(810+945)/8.82+|-40.5|/6.174=205.5kPa2、基础梁边缘受冲切承载力：A l=(X - h0) · L =0.84m2,混凝土强度等级为C30的轴心抗拉强度设计值：f t=1.43N/mm2因H=500mm，故βhp=1.00F l= p jmax · A l =####KN≤0.7 · βhp · f t · L · h0 =1892KN满足要求六、斜截面受剪承载力验算：1、基础M端地基净反力设计值：p jM=(F A+F B)/A- M x / W x =205.5kPa基础N端地基净反力设计值：p jN =(F A+F B)/A+M x / W x =192.4kPaⅡ-Ⅱ截面处的地基净反力设计值：p jⅡ=p jM - (p jM - p jN)·Y A/L=203.0kPaⅢ-Ⅲ截面处的地基净反力设计值：p jⅢ=p jM - (p jM - p jN)·(Y A+h cA)/L=201.8kPa Ⅳ-Ⅳ截面处的地基净反力设计值：p jⅣ=p jN - (p jN - p jM)·(Y B+h cB)/L=196.8kPa Ⅴ-Ⅴ截面处的地基净反力设计值：p jⅤ=p jN - (p jN - p jM)·Y B/L=195.5kPa2、基础梁边缘受剪切承载力：因h0=450mm，故βh=1.00混凝土强度等级为C30的轴心抗拉强度设计值：f t=1.43N/mm2地基平均净反力设计值：p j=(F A+F B)/A=199kPa基础梁边缘Ⅰ-Ⅰ截面处的有效面积A0Ⅰ=L · h0 =1.89m2VⅠ=p j · X · L=543KN≤0.7 · βh · f t · A0Ⅰ=1892KN满足要求3、基础梁受剪切承载力：混凝土强度等级为C30的轴心抗压强度设计值：f c=14.3N/mm2其轴心抗拉强度设计值：f t=1.43N/mm2按《混规》第7.5.1条，βc=1.0基础梁腹板高度：h w=H L - H =700mm，h w/B L =0.88≤4,故应满足：V≤0.25βc · f c · B L· H L0 =3289KN另按《混规》式(7.5.4-2)，还应满足：A sv≥(V - 0.7 · f t · B L · H L0)/(1.25 · f yv · H L0/s)1)Ⅱ-Ⅱ截面的剪力：VⅡ=( p jM+p jⅡ) · Y A· B /2=343KN≤3289KN满足要求还应满足：A sv≥-134mm2≤0，故按构造要求配置箍筋即可2)Ⅲ-Ⅲ截面的剪力：VⅢ=F A - ( p jM+p jⅢ) · (Y A+h cA)· B /2=297KN≤3289KN满足要求还应满足：A sv≥-145mm2≤0，故按构造要求配置箍筋即可3)Ⅳ-Ⅳ截面的剪力：VⅣ=F B - ( p jN+p jⅣ) · (Y B+h cB)· B /2=373KN≤3289KN满足要求还应满足：A sv≥-127mm2≤0，故按构造要求配置箍筋即可4)Ⅴ-Ⅴ截面的剪力：VⅤ=( p jN+p jⅤ) · Y B· B /2=407KN≤3289KN满足要求还应满足：A sv≥-119mm2≤0，故按构造要求配置箍筋即可七、基础正截面受弯承载力计算（配筋计算）：1、柱A中心处的地基净反力设计值：p j A=p jM - (p jM - p jN)·L2A/L=202.4kPa柱B中心处的地基净反力设计值：p j B=p jN - (p jN - p jM)·L2B/L=196.2kPa2、基础梁翼缘配筋计算：MⅠ=0.5 · p j · X2 · L =177KN·mA sⅠ=MⅠ/ (0.9 · f y2 · h0)=1453mm2＜A sⅠmin= ρmin2 · L · H =3150mm2故A sⅠ=3150mm2①号筋折算到每延米的配筋为：A sX=A sⅠ/ L =750mm2②号筋为分布钢筋，可按规范构造要求选取。
双柱联合基础设计参考.
双柱联合基础设计参考.双柱联合基础（又称为双柱联合地基）是建筑结构中一种常见的支撑结构，特别适用于高层建筑或大型工业设备的支撑。
双柱联合基础由两个相互平行的混凝土柱，以及一个在其中间的浅层扩展基础组成。
这种基础结构能够提供更大的支撑面积，可以减少单个柱子承担的荷载压力，降低地基沉降、稳定建筑结构等方面都有良好的效果。
本文将介绍双柱联合基础的详细设计和施工过程，以供参考。
1. 设计前准备在进行双柱联合基础的设计前，需要收集工程地点的地质调查、气象、水文等相关资料进行分析。
应对地质条件、荷载规模、承载力要求、地基沉降等因素进行详细地考虑和分析，确定基础的设计参数。
2. 设计依据双柱联合基础的基本设计依据有以下几个方面：（1）土壤工程性质的分析：主要包括土体的类型、土层分布情况、承载力、压缩性以及湿度、酸碱度等特性。
（2）基础荷载计算：包括建筑物的荷载、负载、风荷载等各种荷载计算，确定基础的承载能力。
（3）基础平面布置和形式的确定：合理和稳定的基础平面布置和形式需要经过细致的计算和分析，以满足建筑物的各种荷载要求，同时还需要考虑地下管线、邻近建筑物等因素。
（4）基础尺寸的确定：基础的尺寸需要根据设计荷载来计算，并考虑实际施工中的操作可行性，以决定基础的深度、长宽比、厚度等参数。
3. 基础设计按照上述设计依据，进行基础结构的设计。
设计主要包括以下几个方面：（1）确定双柱联合基础的支撑形式：一般情况下，双柱联合基础的支撑形式可以分为“上宽下窄”和“上窄下宽”两种形式，需要根据实际情况和基础荷载来确定，并考虑地基沉降等因素。
（2）计算基础的承载能力：基础的承载能力是重要的基础设计参数之一。
通常采用一些土壤工程的经验法则或者ANSYS等有限元软件进行计算，以得出基础的承载能力。
4. 施工过程进行双柱联合基础的施工，需要经过以下几个步骤：（1）清理施工现场：对施工区域进行地面平整、清除杂物等。
（2）基础底部处理：进行挖掘、压实等处理，确保基础深度和平面尺寸的正确性和稳定性。
双柱联合基础的设计
, !结束语
边都进行了验算&配 筋 是 验 算 了 基 础 变 截 面 处 和 柱 外接矩形边界处的板底筋’对于柱间梁和钢筋程序 不 进 行 计 算 !需 使 用 者 自 己 补 充 ’
经 试 设 计 若 干 工 程 !软 件 对 双 柱 基 础 !仅 是 把 两 个柱基础底面积算 术 相 加!并 取 两 柱 间 中 点 作 为 基 础 中 点 !并 未 进 行 基 础 尺 寸 调 整 !以 使 基 础 形 心 与 两 柱荷载中心重合’设计人员设计时应应根据底层柱 底最大内力值!柱 间 距 等!调 整 基 础 底 板 尺 寸!选 择 合理的联合基础型 式!尽 量 使 基 底 压 力 均 匀 且 满 足 F6Pa/!#"eM 的 要 求’ 若 不 进 行 调 整!将 有 可 能 导 致 受 力 不 合 理 !不 满 足 规 范 要 求 !严 重 时 会 存 在 事 故 隐患或发生工程事故’对于板式基础柱列方向的上 下 配 筋 !梁 板 失 基 础 梁 的 配 筋 !设 计 人 员 应 补 充 计 算
第 22 卷 第 2 期 2006 年 2 月
甘肃科技 Gamsu Science and Technology
Vol.22 No.2 Feb. 2006
双柱联合基础的设计
张格兰 !义马广宇工程设计咨询有限责任公司"河南 义马 ,$"%&&#
摘!要!本文介绍了双柱联合基础的分类!各自的使用范围!并 提 出 了 设 计 软 件 对 双 柱 联 合 基 础 的 处理方法以及设计人员应用时应注意的问题" 关 键 词 !板 式 #梁 板 式 #单 向 悬 臂 板 #软 件 中 图 分 类 号 !)F-’!"!
!!当结构设计人员在进行钢筋混凝土独立扩展基 础的设计时"若遇到以下两种情况$P#两柱基 础 间 的 净 距 较 小 "互 相 干 扰 "两 柱 荷 载 较 大 或 地 基 承 载 力 较 低"两 柱 的 扩 展 基 础 尺 寸 相 互 搭 上"碰 撞 或 重 叠% W#某一柱靠近建筑 界 限"单 柱 扩 展 基 础 无 法 设 置 或 基 础 面 积 不 足 "无 法 使 扩 展 基 础 承 受 偏 心 荷 载 %
双柱联合基础设计
双柱联合基础设计
郭江燕;洪海东
【期刊名称】《江苏建筑》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】双柱联合基础其要点是两柱共用一个基础联合起作用,进行双柱联合基础设计时,必须选择经济合理的基础形式,调整基础尺寸,使基础形态与两柱合力作用点大致重合,保证基底压力近似均匀.
【总页数】2页(P67-68)
【作者】郭江燕;洪海东
【作者单位】江都市建设工程施工图设计审查中心,江苏,江都,225200;江都市建设工程施工图设计审查中心,江苏,江都,225200
【正文语种】中文
【中图分类】TU471.15
【相关文献】
1.钢筋混凝土双柱联合基础设计 [J], 王翊辉;赵彧;
2.长乐龙门渤海楼双柱下联合桩基础设计 [J], 林世明
3.钢筋混凝土双柱、多柱、柱-剪力墙联合基础的设计计算方法 [J], 冯跃
4.较大柱距双柱联合扩展基础设计 [J], 周浩;黄太华
5.关于柱下联合基础设计及实例的探讨 [J], 王小艳;印宝权
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双柱联合基础指同列相邻两柱公共钢筋混凝土基础类型
横向钢筋（ HRB235级钢筋）
柱1处等效宽度
ac1 0.75h0 0.64m
M 1 F1 (b bc1 )2 14.7kN m 2b 2
As
14.7 106 0.9 210 (455
12)
176 mm 2
折成每米板宽内的配筋面积为 176/0.64=275mm2/m
联合基础设计假定
（1）基础是刚性的； （2）基地压力为线性分布； （3）地基主要受力层范围内土质均匀分布； （4）不考虑上部结构刚度的影响。
矩形联合基础设计步骤
1.计算柱荷载的合力作用点位置； 2. 确定基础的长度，使基础底面形心尽可
能与柱荷载重心重合；？
3.按地基承载力确定基础底面宽度，
4. 按直线分布假设计算基底净反力设计值； 5. 用静定方法计算基础内力，画弯矩图和
1 um 2 (bc2 b)
1 (0.3 1.0) 2
0.65m
h0 455 mm
Fl 158 .9kN
0.7hp ftumh0 0.7 1.01100 0.65 0.455 227 .7KN
受剪承载力验算 V 253 .8 156 .8 (0.15 0.455 ) 158 .9kN
剪力图； 6. 根据冲切和受剪承载力确定基础高度。
冲切承载力验算：
Fl 0.7hp ftumh0
Fl — 相应于荷载效应基本组合时的冲切力设计值, 等于柱轴心荷载减去冲切破坏锥体范围内的基底净反力。
m —临界截面的周长，取距离柱周边h0 / 2处板
垂直截面最不利周长。
受剪承载力验算：
V 0.7h ftbh0
0.7h ftbh0 350 .1kN
基础工程课程设计计算书
《基础工程》课程设计说明书题目：柱下钢筋混凝土独立基础、双柱联合基础设计姓名：张力琛学号：1600503116指导教师：张吾渝专业年级：土木工程专业2016级（3）所在学院：土木工程学院完成日期：2019年5月26日目录课程设计任务书 (3)附件地质资料 (5)一、地形地貌与岩性特征 (5)二、岩土工程分析评价 (6)三、结论与建议 (7)设计步骤 (9)一、确定基础材料，类型和平面布置 (9)二、确定基础埋深 (9)三、确定地基承载力特征值 (9)四、D轴柱下基础设计 (9)（一）确定基础尺寸 (10)（二）验算基底压力 (10)（三）确定基础高度 (10)（四）基础抗冲切验算 (10)（五）配筋计算 (11)五、F、E轴柱下钢筋混凝土双柱联合基础设计 (12)（一）确定荷载的合力和合力作用点 (12)（二）计算基础底面宽度 (12)（三）验算地基承载力 (13)（四）计算基础内力 (13)（五）基础高度 (13)（六）配筋计算 (14)六、地基沉降验算 (15)（一）单独基础沉降量 (15)（二）双柱联合基础沉降量 (16)（三）沉降差 (16)七、地梁设计 (17)（一）外墙地梁设计 (17)（二）内墙地梁设计 (18)青海大学土木工程学院课程设计任务书附件地质资料一、地形地貌与岩性特征1.地形、地貌场地地貌属山间沟谷地带，场地地形略呈南高北低。
地面高程2647.78—2651.90m，相对高差4.12m。
高程引测点为场地东侧原有教学楼西南角点散水，高程2651.80m。
2.地层本次勘察查明，在勘探深度范围内，场地地层由第四系冲、洪积物（Q41aL+pl）组成，地层较复杂，现分述如下。
①耕土（Q4ml）：灰褐色、土黄色等素色，稍湿，松散,主要成份为粉土,含有少量植物根系，该层厚0.2—0.5m。
②湿陷性黄土状土（Q41al+pl）：褐黄色、淡黄色。
以粉土为主，土质较均匀，无层理，根孔发育，稍湿，稍密—中密，以稍密为主。
钢筋混凝土双柱联合基础设计
钢筋混凝土双柱联合基础设计
王翊辉;赵彧
【期刊名称】《陕西建筑》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】通过分析钢筋混凝上独立扩展基础设计时常遇到的问题，提出了双柱联合基础的概念。
通过实例详细介绍了梁板式双柱联合基础的一般设计步骤。
【总页数】3页(P49-51)
【作者】王翊辉;赵彧
【作者单位】陕西省建筑设计研究院有限责任公司,西安710003
【正文语种】中文
【中图分类】TU222
【相关文献】
1.长乐龙门渤海楼双柱下联合桩基础设计 [J], 林世明
2.钢筋混凝土双柱、多柱、柱-剪力墙联合基础的设计计算方法 [J], 冯跃
3.双柱联合基础设计 [J], 郭江燕;洪海东
4.较大柱距双柱联合扩展基础设计 [J], 周浩;黄太华
5.钢筋混凝土双柱联合基础的设计计算方法 [J], 熊建辉;张仲先
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基础工程课程设计独立基础和双柱联合基础
课程设计计算书课程：《基础工程》课程设计设计题目：独立基础和双柱联合基础指导教师：张吾渝专业年级： 2020级土木工程专业（建筑方向）建筑（1）班所在学院和系：土木工程学院设计者：童守珍学号：07日期：2021年5月前言《基础工程》是《土力学》的后继课程，本课程是一本独立的课程,可是又于《土力学》教材的内容紧密结合。
我国改革开放以来，大规模的现代化建设的需要和国际上的科学进步和技术进展，基础工程领域内取得了许多新的成绩，在设计与施工领域涌现了许多新成熟的功效和观点。
本次课程设计，确实是基于如此的基础，在教师和同窗帮忙下，我学会了独立基础和双柱联合基础的设计，这队我以后的工作和学习有专门大的帮忙。
本设计是基础工程课程的一个重要环节，对培育和提高学生的大体技术，启发学生对实际结构工作情形的熟悉和巩固所学的理论知识具有重要作用。
本设计要紧分为三个层次，独立基础的设计及其荷载配筋计算、双柱联合基础的设计及荷载配筋计算，最后是地梁的设计。
由于编者水平，本设计中还存在很多错误和不足，敬请广大教师和读者批评指正。
编者2021年5月目录一、《土力学基础工程》课程设计任务书 (1)1.工程概况 (1)2.地质资料 (1)3.上部荷载 (1) (1)5.设计步骤 (1)二. 依照底层柱网平面图可知柱截面尺寸 (2)三. B-9轴处柱下设计钢筋混凝土独立基础 (2)初步确信基础尺寸 (2)验算荷载偏心距e (2)验算基底的最大压力P kmax (2)计算基底净反力设计值 (2)基础高度 (3)配筋计算 (3)四. 钢筋混凝土双柱联合基础设计 (5)确信基底尺寸 (5)计算基础内力 (6)确信基础高度 (6)抗冲切承载力验算 (6)抗剪切强度的验算 (7)配筋计算 (7)五. 柱间地梁设计 (8)外墙地梁设计 (8)内墙地梁设计 (9)六. 施工图的绘制 (9)七. 参考文献 (9)八. 课程设计感想 (9)课程设计计算书任务书一、《土力学与基础工程》课程设计任务书 1 工程概况：某中学五层教学楼，全框架结构，底层柱网平面如下图。
较大柱距双柱联合扩展基础设计
在 ２柱上的基本组合下的内力值 ，由于 ｃ Ｃ３，
验算 柱 １的抗 冲切 即可 ，其 它 ３个 冲切 面 自然满
足规 范要 求 （抗 冲切验 算 图如 图 ４ 所示 ）．设
Ｆ ＝ 十 ， ＝ ＋ ，Ｍ ＝ ＋ ＋ ，
则 合 力 中 心 与 柱 １ 中 心 的 距 离 为
Ｆ２ ｃ－ Ｍ
第 ２１卷
周 浩等 ：较大柱距的双柱联合扩展基础设计
１７
： 墨 ：冬＋ 一 ｄ．按规范 ≤ ，
Ｆ
—
即 ＋
Ａ
Ｆ
，有 Ａ ＿二 了 ．其 中 Ｐ
１ 一 Ｇｄ
为相应于荷载效应标准组合时的基底平均压力 ；
为修 正后 的地 基持 力 层 承载 力 特征 值 ； 为
相应 于荷 载效 应标 准组 合 时 ，上部 结构 传 至基 础
设 柱 截 面 为 ｂ Ｘ ｈ ， 计 算 弯 矩 时 按 ｂ ×（ ＋ｃ）的假想柱进行计算（基础弯矩计算如 图 ５所示），可套用规范公式计算．
］ Ⅱ
图 ５ 基础弯矩计 算图
＝ ａ２［（２／＋口’） ｊｍａｘ＋ＰｊＩ）＋（ 一 Ｉ）小
ｌ
ＩＩ＝ ￣ （１－ａ＇） （２６＋６’）（Ｐｊｍａｘ＋Ｐ／ｒａｉｎ）．
＝ １５．６４ｍ
ｆｄ一７Ｇｄ ２６８．７５～２０ｘ１．５ 由 式 －ｂｃ／２＝ｃ４— ／２及 ２（ｃ４＋ｃ１）×２ｃ５＝ 即 可 确 定 ｃ５＝１．５４ ｍ 、 ｃ４＝１．６０ ｍ ； 由 ｃ２＋ｃ３＝ｃｌ＋ｃ４， 即 １．Ｏ６ｍ＋ｃ］＝０．９４ｍ＿＋１．６０
得 ：１．４８ｍ ４２＝１．０ｍ；则基础尺寸长×宽＝
第 ２１卷 第２期 ２０１２年 ６月
湖 南 城 市 学 院 学 报 （自然科 学版 ） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｃｉｔｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）