柱下条形基础.docx

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柱下条形基础

柱下条形基础

1）构造要求

1、基础梁高　

，使梁具有较大的抗弯刚度以调整不均匀沉降；

2、翼板厚度通过计算确定，但一般不小于200ｍｍ，当介于200到250之间时，取等厚翼板；当大于250ｍｍ时，取变厚度翼板，

。

3、端部宜挑出一定长度，以增大面积并调整形心位置，长度为边跨的

；

4、现浇柱与条形基础梁交接处，梁二侧比柱至少宽出50ｍｍ；

5、砼强度等级不低于

;

6、基础梁纵向受力钢筋、弯起筋应按M、V图配置，考虑整体弯曲，顶部纵向受力钢筋宜全部通长布置，底部通长钢筋不应小于底部受力钢筋总面积的１/3。

7、梁内箍筋：

✓当梁腹板高度大于450ｍｍ应沿高度配置纵向构造钢筋（腰筋），每侧不少于0.1％A，间距不宜大于200ｍｍ；

✓梁两侧纵向构造钢筋宜用拉筋连接（拉筋），直径同箍筋，间距500～700；

✓梁内箍筋形式应采用封闭式，直径6～１２，一般大于8ｍｍ

⏹当梁宽

　采用双肢箍；

⏹当梁宽

，采用四肢箍；

⏹当梁宽

，采用六肢箍。

8、底板配筋要求

⏹横向受力钢筋，由计算确定，但直径不能小于10ｍｍ，间距为100～200；

⏹纵向受力钢筋，直径为8～10，间距不超过300ｍｍ。

⏹纵横向交接处连接见规范。

2）内力计算：

基础梁和底板

1、计算方法：

简化计算法和弹性地基梁法

简化法：

一般假定基底反力按直线分布。

实践中采用二种计算方法，静定梁法和倒梁法。

为满足基底反力按直线分布，一般要求基础梁有足够的相对刚度。

⏹静定梁法

计算时先安直线分布假定，求出基底净反力，然后将柱荷载直接作用于基础梁上，分析受力（简图见教材），故可按静力平衡条件求出任意截面M、V。

当上部结构刚度很小时（如单层排架）宜采用静定分析法。

⏹倒梁法

当上部结构刚度很大时，各柱之间没有沉降差异，因而可把柱脚视为条形基础铰支座，将基础梁按倒置普通连续梁计算。

其适用范围为：

⏹上部刚度较好，荷载分布均匀；

⏹基础本身刚度大；

⏹地基土质均匀

当不满足静定分析和倒梁法计算条件时，宜采用弹性地基梁理论。

2、计算步骤

1.确定基础底板尺寸：

一般为狭长矩形。

长度L　可按构造确定　L=柱间距和两端伸出的悬臂长度；

宽度B　轴心受力　

　　　　偏心受力　按轴心初定，并适当放大，验算

2.翼板内力计算－同砼墙下条基

✓求基底净反力；

✓计算单位长度线荷载；

✓按悬臂构件计算M、V；

3.基础梁内力计算

✓基础梁尺寸初定；

✓求基底净反力；

✓计算倒梁承受线荷载；

✓根据计算简图，计算不利截面内力；

✓根据M、V进行配筋计算。

注意：

1）当条基相对刚度较大，由于基础驾越作用，其两端边跨的基底反力会有所增大，故两边跨的跨中弯矩及第一支座弯矩值宜乘以1.2增大系数；

　　　2）采用倒梁法计算所得的支座反力，一般不等于原有柱子传来轴力，实践中提出“基底反力局部调整法”加以调整。

即将支座反力与柱子轴力之差，均匀分布在相应支座两侧个1/3跨度范围（边是悬跨取全部）作为基底反力调整值，然后在单独反力调整值作用下，按连续梁计算内力，最后与原算的内力叠加。

四、柱下交叉条形基础设计

1）计算方法：

一般采用简化计算，通常把柱荷载分配到纵横两个方向基础上，然后按条基计算。

2）分配原则

必须满足：

1）静力平衡　

　　　　　2）变形协调　

3）变形计算

利用基床系数法（弹性地基梁）采用文克勒弹性地基梁模型可得在集中力作用下地基梁的变形规律。

式中：

－外伸长度影响系数，当L=定值，可代入计算

　　　　　　　　　　　　　　当L=0,

=4

当L=∞,

=1

1）角柱节点

2）边柱节点

3）内柱节点

注意：

当交叉条基按纵横方向分别计算时，节点底板面积被使用了二次，对此可加大节点荷载的方法，加以平衡。

3桩基础主要设计步骤与内容

3.1桩基础设计内容

桩基础是埋深较大、以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层。

桩基础设计内容包括：

（1）确定桩的截面尺寸和长度，确定承台埋深；

（2）单桩配筋设计和计算；

（3）确定桩数和桩的平面布置；

（4）承台结构计算（冲切、受剪和受弯）及设计；

（5）桩基沉降计算

（6）绘制桩及承台施工图。

3.2桩基础设计方法

（一）桩基础的类型

包括：

低承台桩基

高承台桩基

按桩布置方向分：

垂直桩

斜桩

（二）桩基设计原则

桩基是由桩、土和承台共同组成的基础，应考虑桩、土、承台的共同工作。

桩基设计应按变形控制设计。

桩基设计应满足的基本条件：

（1）单桩承受的竖向荷载不宜超过单桩竖向承载力特征值；

（2）桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值；

（3）对位于坡地岸边的桩基稳定性演算。

（三）桩的分类

（1）按受力状况分：

摩擦型桩和端承型桩；

（2）按施工方法分：

预制桩和灌注桩。

（四）单桩竖向承载力

取决于桩身材料的强度和地层的支承力两方面

（1）按桩身材料的强度计算，计算低桩承台桩基的单桩承载力时，按轴心受压杆件计算（纵向弯曲系数为1）

公式：

（2）地层的支承力

对地基基础设计等级为丙级的建筑，可采用静力触探及标贯试验方法确定。

初步设计时，单桩竖向承载力特征值可按下式估算：

（3）桩的主筋应经计算确定。

打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%；静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%；灌注桩最小配筋率不宜小于0.2%~0.65%（小直径桩取大值）。

配筋长度：

1）受水平荷载和弯矩较大的桩，配筋长度应按计算确定。

2）桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时，配筋长度应穿过淤泥、淤泥质土层或液化土层。

3）坡地岸边的桩、8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩桩应通长配筋。

4）桩径大于600mm的钻孔灌注桩，构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。

（五）桩的平面布置

（1）桩的根数

当桩基为轴心受压时，桩数n应按下式计算：

（2）桩的平面布置

桩的平面布置可采用对称式、梅花式、行列式和环状排列。

布置桩位时，桩的间距（中心距）一般采用3~4桩径。

柱下独立承台布桩方法举例：

3.3承台结构计算和设计

承台的作用是将各桩联成一整体，把上部结构传来的荷载转换、调整分配于各桩。

桩基承台分柱下独立承台、柱下或墙下条形承台（梁式承台）、筏板承台和箱形承台。

承台应进行受弯、受冲切、受剪切和局部承压承载力计算。

1.承台设计内容：

1）选择承台材料及强度等级

2）几何形状及尺寸

3）结构承载力验算

4）构造要求

2.桩基承台构造要求：

2.1承台尺寸要求

承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm（墙下条形承台为75mm）

柱下独立承台和条形承台承台最小厚度为300mm，最小埋深500mm

筏板、箱形承台板的厚度应满足整体刚度、施工条件及防水要求。

承台混凝土强度等级不应低于C20，纵向钢筋的保护层厚度不小于70mm（40mm）

2.2.承台配筋要求：

（1）

矩形承台：

双向通长筋

三桩承台：

三向布置

承台梁：

主筋≥φ12，架立筋≥φ10，箍筋≥φ6

（2）桩与承台连接

桩顶嵌入承台长度≥100mm（大直径桩），≥50mm（中等直径）

桩顶主筋伸入承台内长度，HPB235筋30d，HRB335筋和HRB400筋为35d，抗拔桩40d

2.3.承台之间的连接

单桩承台：

两个垂直方向设置

两桩承台：

短向设置

抗震要求：

两个方向设置

联系梁：

宽≥250，高1/10~1/15柱距，配筋为纵筋≥2φ12，箍筋≥φ8@300

3.承台结构计算

包括：

（1）受剪计算

公式

（2）冲切计算：

包括一种是柱对承台的冲切，

一种是角桩对承台的冲切

柱对承台冲切

冲切系数：

冲跨比：

●角桩对承台的冲切

多桩矩形承台：

冲切系数：

冲跨比：

●三桩三角形承台：

底部角桩

顶部角桩

（3）受弯计算：

a）柱下多桩矩形承台

柱边或台阶边缘：

b）柱下三桩承台

等边三桩承台

等腰三桩承台

（4）局部受压计算

计算公式：

3.4桩基沉降计算

实体深基础桩底平面处的基底附加应力计算可按下列方式：

地基变形计算深度：

（1）考虑扩散作用

沉降量：

（2）不考虑扩散作用

沉降量：