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1、1.8 柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時應(yīng)首先考慮采用獨(dú)立基柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時應(yīng)首先考慮采用獨(dú)立基礎(chǔ)，但是，當(dāng)柱荷載大地基承載力低或礎(chǔ)，但是，當(dāng)柱荷載大地基承載力低或柱荷載差過大、地基土質(zhì)變化較大時，柱荷載差過大、地基土質(zhì)變化較大時，采用獨(dú)立基礎(chǔ)無法滿足設(shè)計(jì)要求時，可采用獨(dú)立基礎(chǔ)無法滿足設(shè)計(jì)要求時，可考慮采用柱下條形基礎(chǔ)、伐基或箱基考慮采用柱下條形基礎(chǔ)、伐基或箱基本節(jié)主要講述柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造和計(jì)本節(jié)主要講述柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造和計(jì)算方法，并簡單介紹伐基或箱基設(shè)計(jì)。算方法，并簡單介紹伐基或箱基設(shè)計(jì)。11.8.1 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互

2、作用的概念 上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基框架結(jié)構(gòu)原則上應(yīng)該以原則上應(yīng)該以原則上應(yīng)該以原則上應(yīng)該以地基、基礎(chǔ)和地基、基礎(chǔ)和地基、基礎(chǔ)和地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間上部結(jié)構(gòu)之間上部結(jié)構(gòu)之間上部結(jié)構(gòu)之間必須同時滿足必須同時滿足必須同時滿足必須同時滿足靜力平衡和變靜力平衡和變靜力平衡和變靜力平衡和變形協(xié)調(diào)兩個條形協(xié)調(diào)兩個條形協(xié)調(diào)兩個條形協(xié)調(diào)兩個條件為前提件為前提件為前提件為前提 1 1、基本概念：、基本概念：、基本概念：、基本概念：22 2、相對剛度的影響、相對剛度的影響、相對剛度的影響、相對剛度的影響兩種極端兩種極端兩種極端兩種極端結(jié)構(gòu)絕對柔性結(jié)構(gòu)絕對柔性結(jié)構(gòu)絕對柔性結(jié)構(gòu)絕對柔性結(jié)構(gòu)絕對剛性結(jié)構(gòu)絕對剛性結(jié)構(gòu)絕對剛性

3、結(jié)構(gòu)絕對剛性整體彎曲整體彎曲整體彎曲整體彎曲實(shí)際工作中屬于結(jié)構(gòu)絕對實(shí)際工作中屬于結(jié)構(gòu)絕對實(shí)際工作中屬于結(jié)構(gòu)絕對實(shí)際工作中屬于結(jié)構(gòu)絕對柔性的框架結(jié)構(gòu)是沒有的，柔性的框架結(jié)構(gòu)是沒有的，柔性的框架結(jié)構(gòu)是沒有的，柔性的框架結(jié)構(gòu)是沒有的，而以而以而以而以“屋架屋架屋架屋架-柱柱柱柱-基礎(chǔ)基礎(chǔ)基礎(chǔ)基礎(chǔ)”為為為為承重結(jié)構(gòu)的木結(jié)構(gòu)、排架承重結(jié)構(gòu)的木結(jié)構(gòu)、排架承重結(jié)構(gòu)的木結(jié)構(gòu)、排架承重結(jié)構(gòu)的木結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)與之接近，所以稱這結(jié)構(gòu)與之接近，所以稱這結(jié)構(gòu)與之接近，所以稱這結(jié)構(gòu)與之接近，所以稱這兩種結(jié)構(gòu)為兩種結(jié)構(gòu)為兩種結(jié)構(gòu)為兩種結(jié)構(gòu)為“柔性結(jié)構(gòu)。柔性結(jié)構(gòu)。柔性結(jié)構(gòu)。柔性結(jié)構(gòu)。3結(jié)構(gòu)絕對剛性結(jié)構(gòu)絕對剛性z1z2產(chǎn)生類似

4、連產(chǎn)生類似連產(chǎn)生類似連產(chǎn)生類似連續(xù)梁彎曲續(xù)梁彎曲續(xù)梁彎曲續(xù)梁彎曲“局部彎曲局部彎曲局部彎曲局部彎曲”沉降總在沉降總在沉降總在沉降總在一條線上一條線上一條線上一條線上體形簡單，長高比很小，體形簡單，長高比很小，體形簡單，長高比很小，體形簡單，長高比很小，采用框架、剪力墻或筒采用框架、剪力墻或筒采用框架、剪力墻或筒采用框架、剪力墻或筒體結(jié)構(gòu)的高層建筑及其體結(jié)構(gòu)的高層建筑及其體結(jié)構(gòu)的高層建筑及其體結(jié)構(gòu)的高層建筑及其煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)屬于這種情況，稱之為屬于這種情況，稱之為屬于這種情況，稱之為屬于這種情況，稱之為剛性結(jié)構(gòu)。剛性結(jié)構(gòu)。剛性結(jié)構(gòu)

5、。剛性結(jié)構(gòu)。4z1z2沉降為一沉降為一沉降為一沉降為一條曲線條曲線條曲線條曲線整體彎曲整體彎曲整體彎曲整體彎曲和局部彎和局部彎和局部彎和局部彎曲疊加曲疊加曲疊加曲疊加 砌體承重結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其剛度一般結(jié)構(gòu)，其剛度一般結(jié)構(gòu)，其剛度一般結(jié)構(gòu)，其剛度一般都是有限的稱為相都是有限的稱為相都是有限的稱為相都是有限的稱為相對剛性或彈性結(jié)構(gòu)。對剛性或彈性結(jié)構(gòu)。對剛性或彈性結(jié)構(gòu)。對剛性或彈性結(jié)構(gòu)。53 3、工程處理中的規(guī)定、工程處理中的規(guī)定 考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用時的工程處考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用

6、時的工程處考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用時的工程處考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用時的工程處理方法可參照以下規(guī)定：理方法可參照以下規(guī)定：理方法可參照以下規(guī)定：理方法可參照以下規(guī)定：（1 1 1 1）按照具體條件可不考慮或計(jì)算整體彎曲時，必須）按照具體條件可不考慮或計(jì)算整體彎曲時，必須）按照具體條件可不考慮或計(jì)算整體彎曲時，必須）按照具體條件可不考慮或計(jì)算整體彎曲時，必須采取措施同時滿足整體彎曲的受力要求。采取措施同時滿足整體彎曲的受力要求。采取措施同時滿足整體彎曲的受力要求。采取措施同時滿足整體彎曲的受力要求。（2 2 2 2）從結(jié)構(gòu)布置上，限制梁板基礎(chǔ)（或稱連續(xù)基礎(chǔ)）從結(jié)構(gòu)布置上，限制梁板

7、基礎(chǔ)（或稱連續(xù)基礎(chǔ)）從結(jié)構(gòu)布置上，限制梁板基礎(chǔ)（或稱連續(xù)基礎(chǔ)）從結(jié)構(gòu)布置上，限制梁板基礎(chǔ)（或稱連續(xù)基礎(chǔ)）在邊柱或邊墻以外的挑出尺寸，以減輕整體彎曲效應(yīng)。在邊柱或邊墻以外的挑出尺寸，以減輕整體彎曲效應(yīng)。在邊柱或邊墻以外的挑出尺寸，以減輕整體彎曲效應(yīng)。在邊柱或邊墻以外的挑出尺寸，以減輕整體彎曲效應(yīng)。（3 3 3 3）在確定地基反力圖形時，除箱形基礎(chǔ)外。柱下條）在確定地基反力圖形時，除箱形基礎(chǔ)外。柱下條）在確定地基反力圖形時，除箱形基礎(chǔ)外。柱下條）在確定地基反力圖形時，除箱形基礎(chǔ)外。柱下條形基礎(chǔ)和筏基縱向兩端起向內(nèi)一定范圍，如形基礎(chǔ)和筏基縱向兩端起向內(nèi)一定范圍，如形基礎(chǔ)和筏基縱向兩端起向內(nèi)一定范圍，

8、如形基礎(chǔ)和筏基縱向兩端起向內(nèi)一定范圍，如12121212開間，開間，開間，開間，將平均反力加大將平均反力加大將平均反力加大將平均反力加大10%20%10%20%10%20%10%20%（4 4 4 4）基礎(chǔ)梁板的受拉鋼筋至少應(yīng)部分通長配置）基礎(chǔ)梁板的受拉鋼筋至少應(yīng)部分通長配置）基礎(chǔ)梁板的受拉鋼筋至少應(yīng)部分通長配置）基礎(chǔ)梁板的受拉鋼筋至少應(yīng)部分通長配置61.8.2.1柱下混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.8.2.1構(gòu)造要求（1）外形尺寸l0宜為邊跨柱距1/4H0計(jì)算確定，宜為柱距1/8-1/4。b0抗剪條件確定，頂部鋼筋全部通長部置底部鋼筋不少1/3通長部置箍筋6-12mmH0800,6肢箍混凝土：基礎(chǔ)C2

9、0墊層C1071.8.2.2 柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法（1）彈性地基梁方法 1）基床系數(shù)法（文克勒法）基本假定：地面上任一點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度p與該點(diǎn)的地 基s成正比2）半無限彈性體法：基本假定：假定地基為半無限彈性題，將柱下條形基礎(chǔ)作為放在半無限彈性體表面上的梁，當(dāng)荷載 作用在半無限彈性體表面時，某點(diǎn)的沉降不僅與作用在該點(diǎn)上的壓力大小有關(guān)，同時和鄰近處作用的荷載有關(guān)8（2）簡化的內(nèi)力計(jì)算方法 1）倒梁法基本假定：基礎(chǔ)板與地基土相比為絕對剛性，基礎(chǔ)的彎曲撓度不致改變地基壓力；地基的壓力分布呈線性或平面分布，其重心與作用于板上的合力作用線向重合。上部結(jié)構(gòu)完全剛性，各柱間無沉降差，可把柱腳看

10、成條形基礎(chǔ)鉸支座。使用條件：地基較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度好，荷載分布較均勻，條形基礎(chǔ)梁的高度大于1/6柱距9內(nèi)力計(jì)算a.計(jì)算凈反力b.將柱底視為不動鉸支座，地基凈反力為荷載，按多跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力c.倒梁法計(jì)算的有可能會不等于原先用于計(jì)算凈反力的豎向荷載?？衫斫鉃樯喜拷Y(jié)構(gòu)的剛度對基礎(chǔ)的抑制作用時柱荷載分布均勻化；也反映了該方法計(jì)算的支座與基底反力不平衡這一主要缺點(diǎn)。102）剪力平衡法（靜力分析方法）假定：地基反力按直線分布，求出凈反力分布后，基礎(chǔ)上所有的作用力都已確定，可根據(jù)靜力平衡條件（剪力平衡）計(jì)算出任一截面上的彎矩和剪力。11例題1.11 試確定圖1.43(a)所示條形基礎(chǔ)的底面尺寸，并用簡化

11、方法分析內(nèi)力。已知：基礎(chǔ)埋深d=1.5m，地基承載力設(shè)計(jì)值f=150kPa，其余數(shù)據(jù)見圖12解：1.確定基礎(chǔ)底面尺寸：合力距A點(diǎn)之距x：按構(gòu)造x1=0.5m，基礎(chǔ)底板寬：2.內(nèi)力分析（1）倒梁法中心受荷，地基反力均布，qn=300kN/m，以A|、B、C、D位支座，按彎距分配法分析三跨連續(xù)梁，計(jì)算彎距M和剪力V。13（2）剪力平衡法按靜力平衡條件計(jì)算內(nèi)力AB跨：剪力為0，M最大其余各截面計(jì)算方法相同1419 減輕不均勻沉降損害的措施一般地說，地基發(fā)生變形即建筑物出現(xiàn)沉降是難以避免的，但是，過量的地基變形將使建筑物損壞或影響其使用功能；15虎丘塔建于五代，磚木塔身，由于多次遭遇火災(zāi)，現(xiàn)存已只是磚

12、砌塔身，虎丘塔造型優(yōu)美，質(zhì)樸素雅，據(jù)文獻(xiàn)資料記載，從明朝起，虎丘塔即已開始傾斜，至今，塔身已傾斜2.34米，由于傾斜，更增添了它的魅力和神秘感，稱為古城蘇州又一道與眾不同的風(fēng)景線。161718從地基角度處理沉降方法(1)采用柱下條形基礎(chǔ)、筏基和箱基等；(2)采用樁基或其它深基礎(chǔ)；(3)采用各種地基處理方法。1.9.1 建筑措施1.建筑物體型力求簡單 平面形狀復(fù)雜(如L、T、E、Z、形等)的建筑物，單元交又處基礎(chǔ)密集，附加應(yīng)力互相重疊，使局部沉降量增加；同時，此類建筑物整體剛度差，不對稱，不均勻沉降時，易產(chǎn)生扭曲應(yīng)力，更易使建筑物開裂。造價偏高，需要具備一定的施工條件19 建筑物高低(或輕重)變

13、化太大，地基各部分所受的荷載輕重不同，自然也容易出現(xiàn)過量的不均勻沉降。因此，遇軟弱地基時，要力求 (1)平面形狀簡單，如用“一”字形建筑物；(2)立面體型變化不宜過大，砌體承重結(jié)構(gòu)房屋高差不直超過l-2層。據(jù)調(diào)查，軟土地基上緊接高差超過一層的砌體承重結(jié)構(gòu)房屋，低者很容易開裂。20 縱橫墻的連結(jié)和房屋的樓(屋)面共同形成砌體承重結(jié)構(gòu)的空間剛度，當(dāng)砌體承重房屋長高比較小時，建筑物的整體剛度好，能較好地防止不均勻沉降的危害。2.控制建筑物長高比及合理布置縱橫墻 相反，長高比大的建筑物整體剛度小，縱墻很容易因撓曲變形過大而開裂。根據(jù)調(diào)查認(rèn)為，二層以上的砌體承重房屋，當(dāng)預(yù)估的最大沉降量超過120mm時，

14、長高比不宜大干2.5；平面簡單，內(nèi)外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的限制可放寬至不大于3.0。不符合上述條件時，可考慮設(shè)置沉降縫。21內(nèi)、外縱墻的中斷、轉(zhuǎn)折，都會削弱建筑物的縱向剛度。當(dāng)遇地基不良時，應(yīng)盡量使內(nèi)、外縱墻都貫通，另外，縮小橫墻的間距，也可有效地改善房屋的整體性，從而增強(qiáng)調(diào)整不均勻沉降的能力。合理布置縱橫墻，是增強(qiáng)砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體剛度的重要措施之一。一般地說，房屋的縱向剛度較弱，故地基不均勻沉降的損害主要表現(xiàn)為縱墻的撓曲破壞縱墻的撓曲破壞。裂縫中斷、轉(zhuǎn)折223.設(shè)置沉降縫 沉降縫是從屋面到基礎(chǔ)把建筑物斷開，將建筑物劃分成若干個長高比較小、體型簡單、整體剛度較好、結(jié)構(gòu)類型相同

15、、自成沉降體系的獨(dú)立單元。平面形狀復(fù)雜的建筑物 的轉(zhuǎn)折部位 建筑物的高度或荷載突 變處；長高比較大的建筑物適 當(dāng)部位；地基土壓縮性顯著變化 處；建筑結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）類型不同處；分期建造房屋的分界 處。砌體結(jié)構(gòu)沉降縫23沉降縫的寬度：2、3層房屋：50-80；4、5層房屋：80-1206 層及以上：120m柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)注意沉降縫的造價頗高，且要增加建筑及結(jié)構(gòu)處理上的困難，所以不宜輕率使用。沉降縫可結(jié)合伸縮縫設(shè)置，在抗震區(qū)，最好與抗震縫共用。縫內(nèi)一般縫內(nèi)一般不能填塞不能填塞24跨越式沉降縫跨越式沉降縫偏心沉降縫偏心沉降縫整片基礎(chǔ)沉降縫整片基礎(chǔ)沉降縫25 4控制相鄰建

16、筑物基礎(chǔ)的間距控制相鄰建筑物基礎(chǔ)的間距由于地基附加應(yīng)力的擴(kuò)散作由于地基附加應(yīng)力的擴(kuò)散作用，使相鄰建筑物產(chǎn)生附加用，使相鄰建筑物產(chǎn)生附加不均勻沉降，可能導(dǎo)致建筑不均勻沉降，可能導(dǎo)致建筑物的開裂或互傾。物的開裂或互傾。同期建造的兩相鄰建筑同期建造的兩相鄰建筑物之間的影響，特別是當(dāng)兩建物之間的影響，特別是當(dāng)兩建筑物輕筑物輕(低低)重重(高高)差別太大時，差別太大時，輕者受重者的影響更甚。輕者受重者的影響更甚。原有建筑物受鄰近新建原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響重型或高層建筑物的影響26 為了避免相鄰建筑物影響的損害，建造在軟弱地基上的建筑物基礎(chǔ)之間要有一定的凈距275.調(diào)整建筑物的局部標(biāo)高 根據(jù)預(yù)估沉降，適當(dāng)提高室內(nèi)地坪和地 下設(shè)施的標(biāo)高；將相互有聯(lián)系的建筑物各部分（包括設(shè) 備）中預(yù)估沉降較大者的標(biāo)高適當(dāng)提高；建筑物與設(shè)備之間應(yīng)留有足夠的凈空；有管道穿過建筑物時，應(yīng)留有足夠尺寸 的孔洞，或采用柔性管道接頭。281.9.2 結(jié)構(gòu)措施1減輕建筑物自重：基底壓力中，建筑物自重(包括基礎(chǔ)及回填土重），所占的比例很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般工業(yè)建筑約占40-50%一般民用建筑可高達(dá)60%-80%。措施