双柱联合基础的设计研究

图如图 2 所示 。
2. 2. 4 联合基础底板的抗冲切验算
以矩形底面基础为例 ,按下列公式验算 : Fl ≤0. 7βhpf t um h0 。
其中 , Fl 为相应于荷载效应基本组合时的冲切力设计值 ,取 柱竖向荷载设计值减去冲切破坏锥体范围内的基底净反力 ;βhp为 受冲切承载力截面高度调整系数 ,当高度 h ≤800 mm 时取 1. 0 , 当高度 h ≥2 000 mm 时取 0. 9 ,其间按线性内插法取用 ; f t 为混 凝土轴心抗拉强度设计值 ; h0 为基础冲切破坏锥体的有效高度 ; um 为临界截面的周长 ,取距离柱周边 h0/ 2 处板垂直截面的最不
筑 ,2007 ,33 (35) :1182119.
Research on the affecting factors of clay slope stability based on the orthogonal test
HE Jun YANG Da2fang Abstract : It analyses t he design t heory of ort hogonal test , researches t he affection of nine affecting factors to t he stability of clay slope by using t he Bishop slice met hod of slope stability modular based on t he ort hogonal test , and deduces t he order of t he affecting degree of each affecting factor to t he stability of clay slope. Key words : clay slope , ort hogonal test , stability , affecting factor , Bishop slice met hod
2 双柱联合基础的设计
2. 1 设计基本假定
联合基础实质上是弹性地基土的空间问题 ,非常复杂 。设计 计算时一般做如下假定 :
1) 基础是刚性的 :联合基础厚度较大 、刚度也大 ,一般认为当 基础高度不小于 1/ 6 柱距时 ,按刚性基础设计 ;
2) 联合基础上的基底土反力成均匀或线性分布 ,简化内力计 算;
3) 在边坡工程中 ,如果条件许可应优先采用粘聚力高 、内摩 擦角大的填料 。
参考文献 : [ 1 ] 刘成宇. 土力学[ M ] . 北京 :中国铁道出版社 ,1999. [ 2 ] 张旭辉 ,龚晓南 ,徐日庆. 边坡稳定影响因素敏感性的正交
法计算分析[J ] . 中国公路学报 ,2003 ,16 (1) :36239. [3 ] 王刘刚 ,贾志刚. 膨胀土边坡稳定性分析讨论 [J ] . 山西建
中图分类号 : TU471
文献标识码 :A
0 引言
在框架结构的基础设计中 ,柱下钢筋混凝土独立基础是常用 的基础形式 。若在结构设计中遇到下列情形 :
1) 相邻两基础间净距较小 ,互相干扰 ; 2) 土质软弱 、地基承载力较低或两柱承受荷载较大 ,使柱下 基础计算底面积相互碰撞或重叠 ; 3) 新老建筑距离较近 ,新建筑物柱下的基础面积不足或不对 称 ,使基础承受较大的偏心荷载 。 此时无法按柱下独立基础进行设计 ,解决办法是采用双柱联 合基础 ,即将同列相邻两柱设置在公共的基础上 ,由该基础将上 部荷载传递给地基 。
ZHANG Feng2jie L IU Guo2dong FU Qian Abstract : The paper introduces t he form of double2column combined foundation and corresponding scope of application , presents basic assump2 tions and specific steps for foundation design. It points out t hat combined basis is strong and can adjust t he subsidence difference of two pillars
2. 2. 2 地基承载力验算
设基础所承受的荷载和内力简化至基础底板形心后得到竖
向合力 N ,弯矩 M ,则基础底板边缘处的最大 、最小压应力为 :
pkkmmaixn =
N A
+
γG d
±M W
。
其中 , W 为基础底面抵抗矩 。
基础底板所受的最大压应力不应超过地基承载力特征值 f a
Baidu Nhomakorabea
的 1. 2 倍 ,平均应力不应超过地基承载力特征值 f a ,即 :
山 西 建 筑 第 34 卷 2008
第 年
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SHANXI
ARCHI T EC TU R E
Vol . J ul.
34 No . 2008
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文章编号 :100926825 (2008) 2020123202
双柱联合基础的设计研究
收稿日期 :2008203216 作者简介 :张风杰 (19792 ) ,男 ,助教 ,中国矿业大学建筑工程学院结构系 ,江苏 徐州 221116
刘国栋 (19782 ) ,男 ,助教 ,中国矿业大学建筑工程学院 ,江苏 徐州 221116 付 倩 (19832 ) ,女 ,中国矿业大学建筑工程学院本科生 ,江苏 徐州 221116
利周长 。
联合基础中间部分的冲切强度有时也必须进行验算 ,比如柱 间冲切荷载面积较大 ,而基础高度不太大时 。
2. 2. 5 联合基础底板的抗弯承载力验算
抗弯计算用于确定基础底板的配筋 。两柱底板外侧部分按
悬臂板计算 ,方法同单独基础 。柱中间部分在基底反力作用下上 部受拉 、下部受压 ,根据弯矩图中的最大正负弯矩配置纵向钢筋 , 按下式计算 :
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 。
pkmax ≤1. 2 f a ,
pkmax + 2
pkmin
≤f a 。
2. 2. 3 基础内力计算
计算内力时将双柱联合基础视为支承在柱上的简支梁 (见图
1) ,作用于其上的荷载取基底净反力平均值与基础宽度的乘积 , 按下式计算 :
bpj =
b
N A
=
b
N1
+ N2 bL
。
然后采用静定分析法分析基础内力 ,得到基础弯矩图 、剪力
可采用梯形 、阶梯形底板 。
1. 2 梁板式联合基础
当两柱间的间距较大时 ,采用板式联合基础就不经济 ,因为 混凝土用量大 ,此时在两柱间设置钢筋混凝土梁 ,组成梁板式双 柱联合基础 ,由梁来承受柱列方向的弯矩 。同样 ,基础底板可做 成矩形或梯形 。一般要求基础偏心距 e ≤L / 6 ,基础全面积参与 工作 。
or prevent t he inward inclination of two pillars. Meanwhile , it is easy to construct , choap and can be widely applied. Key words : double2column combined foundation , rigid foundation , pressure beneat h foundation , punching , reinforcing bars
版) ,2001 (12) :85286. [ 3 ] 光 军 ,徐传亮. 双柱联合基础的设计方法[J ] . 建筑技术开
发 ,2003 (11) :40241. [ 4 ] GB 5000722002 ,建筑地基基础设计规范[ S] .
Design research on double2column combined f oundation
∑ 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)
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
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 。
1 基础形式
双柱联合基础可分为板式联合基础 、梁板式联合基础 、连梁 式联合基础 。
1. 1 板式联合基础
板式联合基础是将两柱直接支承于基础底板 ,柱荷载由基础 底板传给地基 ,一般适用于柱距不大 、柱荷载较小的情形 。基础 底板可采用矩形 、梯形 、阶梯形 。当两柱受力对称或两柱荷载相 差不大 ,柱周围空间足够 ,调整柱列两端柱外侧的基础尺寸能做 到基础底板形心与柱合力作用点重合或大致重合时 ,则可采用矩 形底板 ;反之 ,当两柱承受荷载相差较大或基础尺寸受限 ,采用矩 形底板不易实现底板形心与柱合力作用点重合或近似重合时 ,则
·124 ·
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山
西
建
筑
4) 不考虑上部结构与基础的共同工作 。
2. 2 设计步骤 2. 2. 1 确定联合基础基底尺寸
设作用于柱 1 ,柱 2 基础顶面的竖向荷载设计值分别为 N 1 , N 2 ,弯矩设计值分别为 M1 , M 2 ,如图 1 所示 。
张风杰 刘国栋 付 倩
摘 要 :介绍了联合基础的形式 、适用范围 ,提出了联合基础设计的基本假定 ,并给出了设计的具体步骤 ,指出联合基础
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 ,应用较为广泛 。
关键词 :双柱联合基础 ,刚性基础 ,基底反力 ,冲切 ,配筋
预估基础底面积 A 0 ,即 :
A0 =
N f
1 a
k
-
+ N2 γG d
k
。
其中 , f a 为修正后的地基承载力特征值 ;γG 为基础及回填土
之平均重度 ,一般取 20 kN/ m3 。
考虑弯矩的影响 ,将 A 0 放大 10 %～40 %作为基底面积 ,即
A = (1. 1～1. 4) A 0 ,则基础宽度为 b = A / L 。
As
=
M max 0. 9 f y h0
。
综上 ,双柱联合基础设计应使基础底板形心与合力作用点大
致重合 ,以保证基础受力均匀 ,再根据柱距大小确定采用何种基
础形式 ,然后进行地基承载力验算 、冲切验算 、抗弯验算等 。另外
基础设计还应综合考虑安全 、经济 、便于施工等因素 。
3 结语
双柱联合基础是两柱共用一个基础 ,共同承受并传递荷载 , 其中联合基础底板形心是否与柱合力作用点重合或大致重合对