钢筋混凝土扩展基础、柱下条形基础设计
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柱下条形基础条形基础:1)墙下条形基础。
条形基础是承重墙基础的主要形式。
当上部结构荷载较大而土质较差时,可采用钢筋混凝土建造,墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式;肋式的条形基础条件:地基在水平方向上压缩性不均匀,为了增加基础的整体性,减少不均匀沉降。
2)柱下钢筋混凝土条形基础。
当地基软弱而荷载较大时为增强基础的整体性并节约造价,可做成钢筋混凝土条形基础。
柱下条形基础(单独基础)称为扩展基础。
扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中,使之满足地基承载力和变形的要求。
扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。
当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀,以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时,常将同一方向(或同一轴线)上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。
这种基础的抗弯刚度较大,因而具有调整不均匀沉降的能力,并能将所承受的集中柱荷载较均匀地分布到整个基底面积上。
柱下条形基础是常用于软弱地基上框架或排架结构的一种基础形式。
构造要求柱下条形基础的构造,除满足《地基基础设计规范》第8.2.2条要求外,尚应符合下列规定:1柱下条形基础梁的高度宜为柱距的1/4~1/8。
翼板厚度不应小于200mm。
当翼板厚度大于250mm时,宜采用变厚度翼板,其坡度宜小于或等于1:3;2条形基础的端部宜向外伸出,其长度宜为第一跨距的0.25倍;3现浇柱与条形基础梁的交接处,其平面尺寸不应小于图8.3.1的规定;4条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除满足计算要求外,顶部钢筋按计算配筋全部贯通,底部通长钢筋不应少于底部受力钢筋截面总面积的1/3;5柱下条形基础的混凝土强度等级,不应低于C20。
8.3.2柱下条形基础的计算,除应符合《地基基础设计规范》第8.2.7条第一款的要求外,尚应符合下列规定:1在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算,此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数;2当不满足本条第一款的要求时,宜按弹性地基梁计算;3对交叉条形基础,交点上的柱荷载,可按交叉梁的刚度或变形协调的要求,进行分配。
钢筋混凝土扩展基础设计计算书一、基础结构布置选择本办公大楼基础拟采用柱下独立基础。
根据工程场地《岩土工程勘察报告》,本工程场地在地基受力层范围内,上部存在一层厚度为3m 的粉质粘土良好土层,下部存在一层厚度为2.5m 孔隙比大、压缩性高、强度低的淤泥质粘土软土层。
对于一般中小型建筑物,宜采用钢筋混凝土基础。
对比柱下条形基础,它有刚度大、调整不均匀沉降能力强的优点,但照价较高。
因此,在一般情况下,柱下应优先考虑设置扩展基础。
二、持力层的选择及基础埋深的确定根据之上工程场地《岩土工程勘察报告》的分析,本工程宜选择粉质粘土层为持力层,基础尽量浅埋,即采用“宽基浅埋”方案,以便加大基底至软弱土层的距离。
初选定基础埋深d 为1.5m 。
三、确定基础底面尺寸基础埋深d=1.5m >0.5m ,先进行地基承载力深度修正,查表2-5有6.1=d η ()9.185.15.06.1915.18=⨯+⨯=m γkN/m 3()5.0-+=d f f m d ak a γη=200+1.6×18.9×(1.5-0.5)=230.24kpa由于在基础埋深范围内没有地下水,0=w h29.75.12024.2303.1460=⨯-=-≥d f F A G a k γm 2 取d l 2=0.2=b m , 0.42==b l m软弱下卧层地基承载力验算 由1.354.20.821==s s E E ,25.10.25.2==b z >0.50 ,查表2-7得︒=1.23θ ,426.0tan =θ,54.2120.40.25.10.40.2203.1460=⨯⨯⨯⨯+=+=bl G F P k k k kpa 下卧层顶面处的附加应力:()()()θθσσtan 2tan 2z b z l P lb cd k z ++-= ()()()427.05.220.2427.05.220.45.19.1854.2120.40.2⨯⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯= 1.58=kpa下卧层顶面处的自重应力:3.7736.1915.18=⨯+⨯=cz σkpa下卧层承载力特征值3.1943.77==+=z d cz m σγkN/m 3 ()1.1885.043.196.180=-⨯⨯+=az f kpa验算:4.1353.771.58=+=+cz z σσkp a <1.188=az f kpa (可以)经验算,基础底面尺寸及埋深均满足要求。
柱下钢筋混凝土条形基础设计指导书柱下钢筋混凝土条形基础设计指导书陕西理工学院土木工程与建筑系2010年6月柱下钢筋混凝土条形基础设计任务书一、基本资料图1为某框架结构柱网布置图。
已知B轴线上边柱荷载设计值F1,中柱荷载设计值F2,初选基础埋深为d,地基土承载力特征值f a,设计参数的值见表1,试设计B轴线上条形基础JL—2。
图1 柱网平面布置图表1 设计参数柱荷载F (kN ) F11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kN F21310kN1200kN1400kN1400kN1400kN 1200kN柱间距L16m 5.4m 7.2m7.2m 5.4m5.2m L9m 7.2m 9m 9m 7.2m 6mL (m)2基础埋深d 1.5m 1.5m 2m 2m1.5m1.5m承载力特征值f a 120kPa120kPa150kPa120kPa150kPa120kPa二、设计要求1. 进行基础平面布置;2. 确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度;3. 取结构计算简图;4. 结构计算,按倒梁法计算基础内力,根据内力进行配筋。
三、设计成果1. 完成设计计算说明书一份;2. 绘制2#图一张(手绘),其内容包括:基础平面图;配筋图,基础梁详图。
柱下钢筋混凝土条形基础设计指导书一、构造要求(详见P92)1. 在基础平面布置允许的情况下,条形基础梁的两端应伸出边柱之外(0.25~0.30)l1(l1为边跨柱距);基础的底板宽度应由计算确定。
2. 肋梁高度h应由计算确定,宜为柱距的1/8~1/4,翼板厚度h f也应由计算确定,一般不宜小于200mm;当h f=200~250mm时,宜取等厚度翼板,当h f>250mm时,宜用变厚度翼板,板顶坡度i≤1:3。
图2 柱下钢筋混凝土条形基础3. 一般柱下条形基础沿梁纵向取等截面。
当柱截面边长大于或等于肋宽时,可仅在柱位处将肋部加宽,现浇柱与条形基础梁的交接处平面尺寸应符合图3的要求。
四、柱下条形基础的构造要求
除满足一般扩展基础构造外,尚应符合下列要求:
(1)肋梁高度由纵向抗剪验算确定,宜取柱距的1/4~1/8(通常取柱距的1/6)。
(2)现浇柱下的条形基础沿纵向可取等截面,当柱截面边长较大时,应在柱位处将肋部加宽,使其与条形基础梁交接处的平面尺寸不小于下面图中的规定。
(3) 基础两端应向边柱外延伸,延伸长度一般为边跨跨距的0.25~0.30倍。
当荷载不对称时,两端伸出长度可不相等,使基底形心与荷载合力作用点尽量一致。
(4)基础梁顶面和底面的纵向受力钢筋由纵向抗弯验算确定,最小配筋率为0.2%,同时应有2~4根通长配筋,且面
积不得少于纵向钢筋总面积的1/3。
当梁高大于700mm时,应在肋梁的两侧加配纵向构造钢筋,直径不小于14mm并用 8@400的S形构造箍筋固定。
(5)翼板的横向受力钢筋由横向抗弯验算确定,其直径不
应小于10mm,间距不大于250mm。
柱下钢筋混凝土条形基础设计设计理论:柱下钢筋混凝土条形基础的设计理论主要基于力学原理和土力学理论。
在设计过程中,需要根据实际情况确定基础底面面积和深度,确保基础能够承受柱子和其它上部荷载的压力而不发生沉降或破坏。
此外,还需要考虑土壤的承载能力和地震作用等因素,确保基础的安全可靠。
设计计算:柱下钢筋混凝土条形基础的设计计算包括基础底面面积的确定、基础深度的确定、钢筋配筋设计和基础承载能力的计算。
在确定基础底面面积时,需要考虑柱子和荷载的大小、荷载的分布情况以及土壤的承载力。
基础深度的确定则需要根据土壤的稳定性和基础的受力情况来确定。
钢筋配筋设计主要根据基础的受力情况和荷载大小来确定。
基础承载能力的计算则是通过土壤力学和基础受力原理来进行。
施工注意事项:柱下钢筋混凝土条形基础的施工需要注意以下几个方面。
首先,需要保证基础的几何尺寸、位置和平整度符合设计要求。
其次,施工前需要对施工现场进行清理,并做好基坑的支护和排水工作。
然后,需要严格按照施工工艺和程序进行施工,包括混凝土的配比、浇筑和养护等。
同时,对于钢筋的安装也需要注意梅花筋、箍筋的间距和固定,确保钢筋的质量和位置符合要求。
最后,在基础施工完成后,还需要进行基础的验收和检测,确保其符合设计要求和安全标准。
总结:柱下钢筋混凝土条形基础的设计和施工是建筑工程中非常重要的一环。
合理的设计和施工能够保证基础的稳定性和安全性,确保建筑物的正常使用和寿命。
在设计过程中需要充分考虑实际情况和工程要求,进行合理的计算和配筋设计。
在施工过程中需要按照规范和工艺进行施工,严格控制质量,并进行必要的验收和检测。
通过科学合理的设计和精细规范的施工,柱下钢筋混凝土条形基础能够发挥其应有的作用,确保建筑物的安全稳定。
扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形
基础
扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。
这种基础由于钢筋混凝土的抗弯性能好,可充分放大基础底面尺寸,达到减小地基应力的效果,同时可有效地减小埋深,节省材料和土方开挖量,加快工程进度。
它适用于六层和六层以下的一般民用建筑和整体式结构厂房承重的柱基和墙基。
1) 锥形基础(条形基础)边缘高度一般不小于200mm;阶梯形基础的每阶高度一般为300?500mm。
基础高度小于350mm时用一阶,大于900mm是用三阶,其余为二阶。
为使扩展基础有一定的刚度,基础台阶的宽高比不大于2. 5。
2) 垫层厚度一般为100mm,混凝土强度等级为C10,基础混凝土强度等级不宜低于C15。
3) 底板受力钢筋的最小直径不宜小于8mm;当有垫层时钢筋保护层的厚度不宜小于40mm,无垫层时不宜小于70mm。
4) 钢筋混凝土条形基础在T形和十字形交接处的钢筋应沿一个主要受力方向通长放置。
5) 柱基础纵向钢筋除应满足冲切要求外,尚应满足锚固长度的要求。
当基础高度在900mm以内时,插筋应伸至基础底部的钢筋网,并在端部做成直弯钩;当基础高度较大时,位于柱子四角的插筋须伸至基础底部外,其余的钢筋只需伸至锚固长度即可。
扩展基础,尤其是锥形柱下独基,常常用于变电站或者底层小商业之中。
我个人总结了一下其中的计算方法和构造措施。
一、构造措施:
锥形基础的边缘高度不宜小于200mm,且两个方向的坡度不宜大于1:3;(地基规范8.2.1.1,及图中h1≥200,且放坡不
宜太陡,若h1+h2确定但是放坡太陡的话,将h1酌情放大,
保证h2/(B1+b/2)≤1/3)
扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%,底板受力钢筋的最小直径不应小于10mm,间距不应大于200mm,也不应
小于100mm。
墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径
不应小于8mm;间距不应大于300mm;每延米分布钢筋的面积
不应小于受力钢筋面积的15%。
(地基规范8.2.1.1,此处主
要是为了注意受力钢筋的规格与间距要求)
柱、墙钢筋在基础内的锚固长度需要满足8.2.2的要求,其中3级抗震labe=37d,4级抗震为35d;当基础高度小于laE
时,除总锚固长度符合上述要求外,其最小直锚段长度不应
小于20d,弯折段的长度不应小于150mm。
(对h1+h2的大小提
出了除计算之外的构造要求)
二、计算方法(8.2.7)
冲切承载力计算
狭长型独基以及墙下条基,需要验算竖向构件与基础交界处的基础受剪切的基础承载力
基础底板的配筋,按抗弯计算决定
高强度混凝土柱、低强度混凝土基础,应验算基础顶面局部受压承载力。