基础工程

龚成中

目录

  • 绪论
    • ● 地基与基础(含本章视频)
    • ● 基础工程重要性
    • ● 课程特点与学习要求
  • 浅基础设计原理
    • ● 概述(含本章视频)
    • ● 浅基础的类型
    • ● 基础埋置深度的选择
    • ● 浅基础的地基承载力
    • ● 基础底板尺寸的确定
    • ● 地基变形验算
    • ● 减轻不均匀沉降危害的措施
  • 连续基础设计
    • ● 概述(含本章视频)
    • ● 刚性基础
    • ● 墙下条形基础
    • ● 柱下独立基础
    • ● 柱下条形基础
    • ● 十字交叉条形基础
  • 桩基础
    • ● 概述(含本章视频)
    • ● 桩的类型
    • ● 桩的竖向承载力
    • ● 桩基础沉降的计算
    • ● 桩基础设计
  • 地基处理
    • ● 概述(含本章视频)
    • ● 垫层法
    • ● 其他加固方法
  • 挡土墙
    • ● 概述(含本章视频)
    • ● 挡土墙类型
    • ● 重力式挡土墙设计
  • 基坑工程
    • ● 课程内容
    • ● 课程视频
柱下条形基础
  • 1 授课课件及课程内容
  • 2 课程视频


                                  3.5 柱下条形基础

柱下基础设计时应首先考虑采用独立基础,但是,当柱荷载大地基承载力低或柱荷载差过大、地基土质变化较大时,采用独立基础无法满足设计要求时,可考虑采用柱下条形基础(见下图)、伐基或箱基。

3.5.1 地基基础与上部结构相互作用的概念
   1、基本概念:原则上应该以地基、基础和上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协调两个条件为前提。

上部结构(墙、柱)与基础相连系,基础底面直接与地基相接触,三者组成一个完整的体系,在接触处既传递荷载,又相互约束和相互作用。

若将三者在界面处分开,则不仅各自要满足静力平衡条件,还必须在界面处满足变形协调、位移连续条件。

   2、相对刚度的影响
   实际工作中属于结构绝对柔性的框架结构是没有的,而以“屋架-柱-基础”为承重结构的木结构、排架结构与之接近,所以称这两种结构为“柔性结构”。
   体形简单,长高比很小,采用框架、剪力墙或筒体结构的高层建筑及其烟囱、水塔等高耸结构属于这种情况,称之为刚性结构。砌体承重结构和钢筋混凝土框架结构,其刚度一般都是有限的称为相对刚性或弹性结构。
    3、工程处理中的规定
    考虑上部结构、基础与地基共同作用时的工程处理方法可参照以下规定:
   (1)按照具体条件可不考虑或计算整体弯曲时,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,除箱形基础外。柱下条形基础和筏基纵向两瑞起向内一定范围,如1—2开间,将平均反力加大10%—20%;

   
 (4)基础梁板的受拉钢筋至少应部分通常配置。

3.5.2内力计算

1.静定分析法

  静定分析法是按基底反力的直线分布假设和整体静力平衡条件求出基底净反力,并将其与柱荷载一起作用于基础梁上,然后按一般静定梁的内力分析方法计算各截面的弯矩和剪力。

适用于上部为柔性结构,且基础本身刚度较大的条形基础。

2.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:

(1)上部刚度较好,荷载分布均匀(相差不超过20%);

(2)基础本身刚度大(梁高不小于1/6柱距);

(3)地基土质均匀

3.5.3条形基础 计算步骤

1. 确定基础底面尺寸

a.轴心受压

b.偏心受压

先按轴心受压初定基础宽度并适当放大,然后按下式验算基底边缘压力:

2. 基础底板计算

基础底板计算同墙下条基。基底反力采用净反力计算。

3. 基础梁内力计算

以地基净反力及柱脚处的弯矩当做基础梁上的荷载,用弯矩分配法来计算其内力。

   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。

当条形基础的相对刚度较大时,由于基础的架越作用,其两端边跨的基底反力会有所增大,故两边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的增大系数。

对跨中按T性、对支座按矩形截面计算。当柱荷载对单向条形基础有扭力作用时,应做抗扭计算。

3.5.3构造要求