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柱下条形基础

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1)构造要求

1、基础梁高

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250

3、端部宜挑出

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

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

?采用双肢箍;

?

?

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

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

L=定值,可代入计算

当L=0,

当L=∞,

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。 c

c p f A Q ψ≤i

sia b p pa a l q u A q R ∑+=a

k k R G F n +≥

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:

200@,10≤≥φ[]00000)()(2h f a h a b F t hp x c y y c x l βββ+++≤∑-=i

l N F F 2.084

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