双墙联合基础的实用设计计算方法
- 格式:pdf
- 大小:123.24 KB
- 文档页数:2
筏板基础:筏型基础又叫筏板型基础。
是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板。
一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础。
而且筏板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础。
由底板、梁等整体组成。
建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降。
筏板基础施工,混凝土浇筑完毕,应洒水养护的时间为(不少于7天)桩基础科技名词定义中文名称:桩基础英文名称:pile foundation定X 1:不用开挖而施工的一种细长型基础。
所属学科:|电力(一级学科);输电线路(二级学科)定义2:由桩和承台构成的深基础。
所属学科:水利科技(一级学科);岩石力学、土力学、岩土工程(二级学科);岩土工程(水利)(三级学科)本内容由审定公布目录简介桩基础示意图由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。
若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。
建筑桩基通常为低承台桩基础。
高层建筑中,桩基础应用广泛。
早在7000〜8000年前的新石器时代,人们为了防止猛兽侵犯,曾在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台来修建居住点。
这种居住点称为湖上住所。
在中国,最早的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。
到宋代,桩基技术已经比较成熟。
在《营造法式》中载有临水筑基一节。
到了明、清两代,桩基技术更趋完善。
如清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。
从北宋一直保存到现在的上海市龙华镇龙华塔(建于北宋太平兴国二年,977年)和山西太原市晋祠圣母殿(建于北宋天圣年间,1023〜1031年),都是中国现存的采用桩基的古建筑。
桩基是一种古老的基础型式。
桩工技术经历了几千年的发展过程。
现在, 无论是桩基材料和桩类型,或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展,已经形成了现代化基础工程体系。
摘要在钢筋混凝土多高层建筑结构中因受柱间距上部结构荷载地基土特性等多因素的影响常常需要将双柱甚至多柱的基础设计成一个整体这种双柱或多柱的联合基础在工程中应用十分普遍然而关于联合基础包括联合浅基础和联合桩基础的设计计算方法目前尚没有统一的规定在我国现行的建筑地基基础设计规范GB 50007-2002中也没有相关的条款设计人员所采用的计算方法各不相同设计的差异很大因此对这种联合基础的设计计算方法进行系统深入的研究显得十分必要本文针对双柱联合基础的设计计算方法进行研究探讨双柱联合浅基础和双柱联合桩基承台的设计计算方法并对空间桁架模型理论在双柱联合桩基承台设计中的应用进行初步探讨论文对现行规范相关内容及双柱联合基础设计理论的国内外研究与应用现状进行了综述对双柱联合浅基础的两种计算方法即ACI规范算法和基于我国规范的算法进行了系统的分析提出应在双柱间设置暗梁并对暗梁的设计计算方法进行了探讨在对比分析的基础上提出了较为完整的双柱联合浅基础的设计计算方法对双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的两种设计方案的计算模型进行了研究讨论了相应的计算方法并结合算例进行了对比分析得出了在双柱联合桩基承台的双柱下设置通长暗梁的设计方案更为合理的结论论文采用ANSYS有限元分析软件对双柱六桩承台的传力机理进行三维非线性有限元分析建立了双柱六桩承台的空间桁架计算模型结合算例提出了双柱联合桩基承台空间桁架模型的计算方法与设计步骤论文提出的双柱联合浅基础和双柱联合桩基承台的设计计算方法可供工程设计人员参考关键词双柱联合浅基础双柱联合桩基承台暗梁传力机理空间桁架模型AbstractIn the multi-storey and tall building structures of reinforced concrete, the foundation of double or more columns usually needs to be designed into a whole because of being subjected to the influence of many factors such as the distance of column axes, the load of superstructure and the property of subsoils. This kind of double or more columns combined foundation is widely used in the engineering. However, at present there is not a unified rule about the design-calculation method for the combined foundation(including the combined shallow foundation and the combined pile foundation ), and also there is not a relevant provision in the “Code for Design of Building Foundation”(GB 50007-2002), the calculation method that designers adopt are not the same with each other, and this leads to great difference in the design of combined foundation. Therefore, it seems very essential to carry on a deep systematic study on this kind of combined foundation design-calculation method. In the thesis, the design-calculation method for the double-column combined foundation is studied, a design-calculation method for the double-column combined shallow foundation and the double-column combined pile cap is discussed, and the application of the spatial truss model theory in the design of double-column combined pile cap is preliminarily discussed.This thesis has summarized the relevant part of current code and also in the international and domestic study or application of design theory about double-column combined foundation.A systematic analysis has been made of two kinds of calculation methods for the double-column combined shallow foundation—one is based on the national code and the other based on the ACI code, suggesting a hidden beam set up between the two columns and meanwhile a design-calculation method for hidden beam being discussed and a comparatively intact design-calculation method of double-column combined shallow foundation has been put forward on the basis of such comparison andanalysis. Moreover, the author of the thesis has studied the calculation model of two design schemes for setting up or not setting up a hidden beam for the double-column pile cap, and also has discussed the relevant calculation method, and in combination with an engineering example for comparative analysis, thus drawing the conclusion that it is more reasonable to adopt the design scheme for setting up a continuous hidden beam under the two columns of double-column combined pile caps.In this thesis, the finite element software ANSYS has been used to analyze the force-transmission mechanism of double-column six pile caps through 3D nonlinear finite element, and has established the spatial truss calculation model of double–column six pile caps. In combination with an engineering example, the design steps and calculation method have been presented for the spatial truss model of double-column combined pile cap .Designers may refer to the design-calculation methods which are suggested in this thesis in terms of double-column combined shallow foundation and double-column combined pile caps.Keywords: double-column combined shallow foundationdouble-column combined pile cap hidden beamforce-transmission mechanism spatial truss model独创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担学位论文作者签名日期2005 年 10 月 20 日学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本论文属于请在以上方框内打学位论文作者签名指导教师签名日期2005 年10 月 20 日日期2005 年10月20日保密在年解密后适用本授权书不保密1 绪论1.1 课题的提出及研究意义在多层及高层钢筋混凝土框架结构及框架-剪力墙结构房屋中其柱网的布置常采用内廊式的三跨四行柱的布置方式中跨即内廊的跨度一般在2.1~3.0m之间由于内廊两柱相距很近若分别采用单柱独立基础则基底之间的间隙将会很小甚至出现重叠若基础类型为桩基础则两个单柱下桩基承台也会在平面上出现重叠的问题在这种场合下一般多做成双柱联合浅基础或双柱联合桩基础此外当柱下单独基础受到某些因素限制做成不对称形状而使基础过分偏心时也可考虑将该柱与相邻柱做成双柱联合基础联合基础在桥梁工程中也有应用如柱式桥墩是公路桥梁包括建造在城市中的高架桥中广泛采用的一种桥墩形式其中又以双柱式桥墩用得较多双柱式桥墩也是建造在双柱联合浅基础或双柱联合桩基承台之上的双柱联合桩基承台在很多方面都类似于双柱联合浅基础在我国的基础设计规范[1,2]中对双柱联合基础承台的设计没有具体的规定在钢筋混凝土承台设计规程[3]中仅提及对双肢柱下的承台应考虑在两个柱脚的公共周边下的冲切破坏情况在建筑结构系列软件PKPM的基础设计软件JCCAD中将双柱联合基础承台视为具有两柱外包尺寸的单柱基础承台取两柱传给基础承台上的荷载矢量和对其双柱外接矩形边界处进行抗冲切承载力及板底筋计算但对双柱联合基础承台两柱之间的配筋没有计算需用户自己补充计算广厦基础CAD设计软件中的群柱桩基菜单功能只能用于绘图其计算工作仍需用户自己完成在文献[4,5,6]中介绍了双柱联合(浅)基础的同一种近似计算方法其基本内容都来源于美国的基础工程教材[7,8]有关双柱联合基础承台设计计算方面的文献甚少许多设计者仅依据双柱传给基础承台上的竖向荷载之和直接套用单柱扩展基础承台的标准图集进行设计大多设计者在实际工程中根据各自的经验采用各不相同的近似处理方法由于缺乏统一正确的设计理论作指导造成设计的差异很大鉴于以上情况基于我国现行的基础设计规范探求一种比较完善的统一的双柱联合浅基础及双柱联合桩基承台的设计计算方法很有必要这是本文的一项主要研究内容本课题的另一主要研究内容是关于双柱联合桩基承台传力机理的有限元分析按照我国现行规范[1]的规定桩基承台要进行受弯受冲切受剪以及局部受压承载力计算其计算公式都是基于梁板等受弯构件的传力机理但在抗冲切及抗剪承载力计算中考虑了冲跨比或剪跨比对承台抗冲切及抗剪承载力的影响在计算公式中引进了冲切系数或剪切系数予以修正此方法与美国及前苏联规范中的桩基承台计算方法类似[9,10]随着高层建筑的发展桩基础中的承台厚度往往在1m以上从而使得距厚比柱边至桩中心的水平距离与承台有效厚度的比值一般均小于1通常将距厚比小于1的承台视为厚承台对一般多层框架结构中的双柱联合桩基承台其承台有效厚度虽然不会很大但由于柱边至桩中心的水平距离较小其距厚比一般均小于1即双柱联合桩基承台多属厚承台以下提到的承台均指厚承台大量的试验研究表明按一般受弯构件的传力机理建立的力学模型计算厚承台是不合适的国内外众多学者经过多年的试验研究及理论分析表明桩基承台的传力机理符合空间桁架模型并在承台受力特性的定性研究方面取得了较大的进展普遍认为这种理论将成为桩基承台设计的可靠依据需要指出的是以上的研究都是针对单柱下的桩基承台双柱联合桩基承台的传力机理是否也符合空间桁架模型只有先明确了这一点才能将单柱下桩基承台的研究成果应用到双柱联合桩基承台的设计中去就承台的受力性质而言无论是单柱或双柱联合桩基承台都是点荷载作用下的承台按推理双柱联合桩基承台的传力机理也应符合空间桁架模型本课题将通过有限元分析予以验证1.2 国内外研究及应用概况1.2.1 规范中与双柱联合基础设计有关修订内容与双柱联合基础设计有关的内容仅指单柱下独立浅基础及单柱下独立桩基承台设计计算方面的内容规范[1]在原89规范及94规范[2]的基础上主要有如下几处修订内容1. 明确了地基和基础设计中承载力极限状态和正常使用极限状态的使用范围和计算方法当按地基承载力确定基础底面面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时传至基础或承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态荷载效应的标准组合相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值在确定基础或承台高度计算基础或承台内力确定配筋时上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合采用相应的分项系数对于永久荷载效应控制的基本组合可采用简化规则即荷载效应基本组合的设计值S 可取1.35S K S K 为荷载效应的标准组合值2. 关于地基承载力特征值(characteristic value)地基承载力指标由过去的地基承载力标准值改为地基承载力特征值地基承载力特征值是用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力相应的单桩承载力标准值也改为单桩承载力特征值3. 柱下独立基础受冲切承载力的计算其计算公式中的系数由0.6提高为0.7并引入了受冲切承载力截面高度影响系数(hp β)4. 柱下桩基独立承台受冲切承载力计算柱对承台和角桩对承台的受冲切承载力计算公式中的冲切系数大于94规范[2]中的冲切系数并引入了受冲切承载力截面高度影响系数(hp β)5. 柱下桩基独立承台斜截面受剪承载力计算其计算公式中的剪切系数(β)表达式有改变且在剪跨比(λ)为0.3λ3的范围内有了同一的表达形式式中的cf 改为t f 并引入了受剪切承载力截面高度影响系数(hs β)以上内容的修订反映了我国现阶段在该领域中比较成熟的研究成果1.2.2 双柱联合浅基础设计理论综述国外关于双柱联合浅基础设计理论的研究主要见于美国一部知名的大学基础工程教材[7,8]并集中体现于该教材所介绍的双柱联合基础设计计算方法该法的基本要点(1) 假定基础为刚性构件基底土压力呈线性分布如使双柱合力作用点与基础底面的形心重合则基底土压力为均匀分布(2) 在确定了基础平面尺寸后分别对双柱进行抗冲切及抗剪承载力验算以确定基础高度(3) 基于梁板设计理论沿基础的纵向及横向(柱附近的一定宽度范围内)分别视为倒置的伸臂梁或悬臂梁计算控制截面的弯矩以确定基础配筋在我国的几部基础工程教材[4,5]中均引进了以上的计算方法在具体计算中结合我国规范进行了修正文献[5]提出当基础刚度较大(基础高度大于1/6柱距)时基底反力可按直线分布计算文献[11]提出双柱联合基础的两柱之间宜做地梁并应注意尽量使双柱合力作用点与基础底面形心重合如两柱的中距L 2.5m 或L b(b为基础底面宽度)则也可设置暗梁但应校核底板受弯及受剪承载力文献[12]介绍了双柱联合基础的三种型式(板式梁板式和系梁式)及各自的适用范围特点以及设计步骤文献[13]对双柱梯形联合基础的设计计算方法进行了探讨文献[43]将双柱视为具有两柱外包尺寸的单柱进行基础的抗冲切及抗弯承载力计算以确定基础的高度及配筋并提及在双柱之间设置暗梁但没有提出暗梁的设计计算方法总的来说关于双柱联合浅基础设计理论的研究文献报导甚少其设计计算方法目前尚没有统一的规定基础设计规范中也没有相关的指导性条款1.2.3 桩基承台设计理论研究综述近十多年以来国内外研究进展中较为突出的是空间桁架理论在承台设计中的应用基于该理论的桁架模型法是一种概念性的设计方法主要用于研究外力与内力的平衡和混凝土与钢筋承担的外力桁架模型法通过分析构件内部的应力流来研究构件的传力机理并用压杆表示压应力流用拉杆表示拉应力流压杆与拉杆代表构件某一方向的一维应力场两根或两根以上的拉压杆的交会区为桁架模型的节点区桁架理论即拉压杆理论最早应用于混凝土受弯构件并成功地应用于深梁牛腿及板柱节点等设计[6,14~18]深梁牛腿等类构件的桁架模型是平面的即平面桁架模型国内外学者进行了一系列的研究表明桩基承台的传力机理也符合空间桁架模型加拿大和英国的混凝土结构设计规范在桩基承台设计中都引用了桁架模型[19~21]现将国内外关于桩基承台的主要研究成果综述如下1. 国外研究情况国外对桩基承台的研究主要表现在两个方面一是对承台的受力机理进行分析提出能反映承台实际受力机理的传力模型二是对影响承台承载力的一些因素如承台有效厚度纵筋配筋率及配筋方式等进行研究文献[22]介绍了建立桁架模型的最常用方法弹性应力分析法即通过对构件进行线弹性有限元分析弄清构件中的应力传递路径即应力流向再用压杆代替受压混凝土块用拉杆代替受拉钢筋拉压杆交会处为节点区从而建立其桁架模型文献[23,24]分别根据6个和48个桩承台的试验结果进行分析提出了基于拉压杆模型的承台设计方法文献[17,22,25,26]讨论了桁架模型中混凝土斜压杆的承载力计算问题文献[27]将拉压杆模型用于深梁和承台的受力分析及承载力计算文献[23,27~29]分别根据610015及10个桩承台的试验结果分析了斜压杆的破坏机理以及纵向钢筋的数量和配筋方式[28,29]对承台承载力的影响概括起来国外研究表明(1) 桩基承台的传力机理符合空间桁架模型即以桩顶钢筋条带为拉杆柱头至桩顶区域的混凝土为斜压杆的空间桁架(2) 在桩基承台中压杆的破坏不会来自混凝土的受压破坏而是由于压应力的扩散在压杆中产生横向拉力从而造成斜压杆纵向劈裂破坏(3) 混凝土强度及承台有效厚度直接影响斜压杆的极限承载力进而影响承台的承载力(4) 纵向钢筋的数量及配筋方式对承台的承载力有较大的影响在承台受冲切承载力计算时应考虑纵向钢筋的有利影响钢筋集中布置在桩径范围内的承台承载力要高于均匀布置钢筋的承台承载力2. 国内研究近况空间桁架理论在桩基承台设计中的应用研究在我国起始于90年代初华南理工大学东南大学武汉理工大学等单位开展了一系列的研究工作,并取得一些研究成果吴仁培等[30]采用三维弹性有限元方法对三桩承台进行了弹性应力分析并结合16个桩承台模型试验研究从理论和试验上证明了三桩厚承台的传力机理符合空间桁架模型并提出了三桩承台的设计计算方法杨明远傅其信[31]通过模型试验及三维弹性有限元方法对厚承台的受力特性及影响承台承载力的因素进行了分析季静吴仁培[32]通过75个桩承台模型试验研究表明当承台厚度较小时破坏带有较明显的弯曲破坏特征随着承台厚度的增加承台破坏形态由弯剪破坏转变为冲剪破坏厚桩承台是典型的脆性破坏破坏时不会形成连续的塑性铰线塑性铰线法用于厚桩承台不合适并从实测的钢筋应变值分析承台底部拉应力的传递主要集中在桩径范围内由此建议厚桩承台的设计方法是先由抗冲剪计算确定承台的厚度再根据空间桁架模型求解拉杆的拉力并计算钢筋用量郭宏磊[33~35]等通过六桩承台的模型试验及三维非线性有限元分析(ADINA软件)得到的主要结论是(1)厚承台的破坏形态是冲切破坏(2)桩基承台冲切破坏的受力体系为带有主要单向压应力的混凝土区域作斜压杆桩顶区域的钢筋作拉杆的空间桁架(3)承台冲切破坏或为斜压杆的斜压破坏或为拉杆的屈服破坏(4)影响斜压杆强度的两个基本因素是冲跨比和混凝土强度(5)集中于桩顶区域(两倍桩径的范围)布筋的承台的冲切承载力至少是钢筋数量相同但按板带均匀布筋的承台的冲切承载力的1.2倍(6)通过对大量试验资料的分析验证采用数理统计方法得出了斜压杆承载力计算公式梁书亭等[36]根据桩基承台的主应力迹线与端头局部轴心受压圆柱体的主应力迹线的相似性用端头局部轴心受压的混凝土圆柱体试验来模拟承台斜压杆的应力场研究斜压杆的传力机理及承载力并得出斜压杆承载力计算公式卢建峰[37]通过对柱下及墙下承台模型试验及自编的非线性有限元程序分析探讨了承台的破坏准则提出了厚承台的传力机理符合空间桁架模型根据局部轴心受压的混凝土圆柱体与承台二者的应力状态和破坏形态的相似性在试验的基础上推导了承台压杆劈裂承载力计算公式周冬华林松[38,39]通过模型试验及有限元分析SAP2000软件对桩墙承台进行研究证明桩墙承台的传力机理也符合空间桁架模型根据桩墙承台的主应力流分布提出了等效集中荷载的概念将线荷载下承台的桁架模型转化为多点两点及两点以上荷载下承台的桁架模型提出了线墙荷载下桩承台按空间桁架模型的设计方法的建议谷倩陈习子等[40,41]对钢纤维混凝土厚承台进行了系统的试验研究及有限元分析ANSYS软件说明钢纤维的掺入可以提高承台的抗冲切承载力减少承台的厚度童敏彭少民[42]在25个桩承台模型试验的基础上深入研究了承台内部力流的传递机理探讨了三桩厚承台空间桁架模型的具体形式并提出了相应的计算方法概括起来国内研究表明(1) 通过大量的模型试验及有限元分析进一步验证了单柱桩基承台的传力机理符合空间桁架模型即以柱头至桩顶区域的混凝土为斜压杆以承台底部水平设置的桩顶钢筋条带为拉杆所构成的空间桁架(2) 厚桩承台的破坏形态是冲切破坏厚承台冲切破坏或为混凝土斜压杆受压劈裂破坏或为钢筋拉杆的屈服破坏(3) 承台冲切承载力的计算实际上就是斜压杆承载力的计算斜压杆的破坏是承台冲切承载力丧失的标志影响斜压杆承载力的两个基本因素是冲跨比和混凝土强度(4) 集中于桩顶区域布筋的承台冲切承载力至少是钢筋数量相同但按板带均匀布筋的承台冲切承载力的1.2倍承台底部桩顶纵筋的布置范围可取2D D为桩直径[34,35](5) 基于钢纤维混凝土材料优良的抗拉抗剪抗弯和抗冲切性能在混凝土桩承台中掺入适量的钢纤维可以提高承台的抗冲切承载力减小承台的厚度综上所述在承台受力特性的定性研究方面国内研究取得了较大的进展但在承台冲切承载力计算公式的建立和定量分析方面仍停留在基于模型试验的经验公式的水平上采用空间桁架模型为其理论基础的分析研究途径被认为是最有前途的下一步的研究重点是基于这一理论提出具有普遍意义的设计计算公式并使其达到易于工程设计应用的程度1.3 本文主要研究内容1. 双柱联合浅基础设计计算方法研究对工程设计中具有代表性的两种设计计算方法即基于我国单独基础规范设计方法的算法和ACI规范算法进行系统的分析并加以完善当按前一方法计算时建议在双柱间设置暗梁并提出暗梁的设计计算方法对两种设计计算方法进行对比分析得出可供工程设计参考的结论2. 双柱联合桩基设计计算方法研究对工程设计中双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的两种设计方案及其计算方法进行系统的分析主要对承台的受冲切计算模型不设置暗梁时的受弯计算模型以及设置暗梁时的暗梁计算模型进行分析讨论并对相应构造措施进行研究对两种设计计算方法进行对比分析得出可供工程设计参考的结论3. 双柱联合桩基承台空间桁架模型设计方法探讨采用ANSYS通用有限元分析软件按三维非线性有限元分析方法验证双柱联合桩基承台的传力机理是否符合空间桁架模型根据承台内部的应力流探讨双柱联合六桩承台空间桁架模型的具体形式借鉴单柱桩基承台的研究成果提出双柱联合桩基承台空间桁架模型设计方法的建议在分析中承台采用钢筋混凝土整体式有限元模型混凝土采用ANSYS材料库中的三维实体单元Solid65来模拟并将纵筋密集的区域设置为不同的体使用带筋的Solid65单元而无筋区则设置为无筋Solid65单元混凝土采用弹塑性本构关系并采用多线随动硬化模型(MKIN)破坏准则采用Willam-Warnk五参数模型裂缝处理方法采用分布裂缝模型采用实体建模的方法建模并采用体映射网格进行网格划分分析结果采用图形显示的方式得出承台模型内部的主应力分布情况据此分析双柱联合六桩承台的传力机理空间桁架模型空间桁架内力分析分别采用ANSYS通用程序及FORTRAN空间桁架专用程序进行对比计算桁架模型斜压杆承载力借鉴单柱桩基承台的研究成果三种不同的计算公式进行对比计算及分析最后结合算例提出双柱联合桩基承台空间桁架模型的计算方法及设计步骤。
(一)联合基础的计算⑴双柱联合基础的偏心计算:程序在进行双柱联合基础的设计时,并没有考虑由于两根柱子上部荷载不一致而产生的偏心的情况。
因此算出的基础底面积是对称布置的。
这种计算方法对于两根柱子挨得很近,比如变形缝处观柱基础计算几乎没什么影响,但对于两根柱子挨得稍微远一些的基础,则会有一定误差。
此时需要设计人员人为计算出偏心值,在独基布置中将该值输入过去。
然后再重新点取“自动生成”选项,程序可以根据设计人员输入的偏心值重新计算联合基础。
⑵双梁基础的计算:建议直接在双轴线上布置两根肋梁,然后再在梁下布置局部筏板。
(二)砖混结构构造柱基础的计算砖混结构一般都做墙下条形基础,构造柱下一般不单独做独立基础。
有的时候设计人员会发现JCCAD软件在构造柱下生成了独立基础。
这主要是因为读取了PM恒十活所致。
这种荷载组合方式没有将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上。
设计人员可以在荷载编辑中删除构造柱上的集中荷载,并在附加荷载中在周边的墙上相应增加线荷载值。
或者设计人员也可以直接读取砖混荷载,因为砖混荷载自动将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上了。
(三)浅基础的最小配筋率如何计算浅基础如墙下条基等,在对基础底板配筋时是否该考虑最小配筋率,目前在工程界还有争议。
《基础设计规范》中没有规定柱下独基底板的最小配筋率,而《混凝土规范》对于混凝土结构均有最小配筋率的要求。
目前JCCAD软件对于独立柱基没有按最小配筋率计算,对于墙下条基缺省情况下按照0.15%控制,设计人员可以根据需要自行调整。
(四)基础重心校核⑴“筏板重心校核”中的荷载值为什么与“基础人机交互”退出时显示的值不一样?产生此种情况的原因主要有以下两种:①对于梁板式基础,由于有些轴线上没有布置梁或板带,造成荷载导算时没有分配到梁或板带上,从而使两种方式所产生的重心校核值不一致。
②地下水的影响:“筏板重心校核”中的荷载值没有考虑地下水的影响,而“基础人机交互”退出时显示的值考虑了地下水的影响。
双柱基础钢筋计算一、背景与意义双柱基础一般指的是两个柱子之间的基础,它是承载柱子所带来的荷载并将荷载传递到地基的一种建筑结构。
双柱基础的设计和计算是建筑设计中的一个重要环节,合理的双柱基础设计和计算可以保证建筑结构的安全性和稳定性,降低建筑物的损坏风险,保障人民生命和财产安全。
双柱基础钢筋计算是在双柱基础设计的基础上,根据实际需要计算出基础的钢筋用量,以保证基础的承载能力和稳定性。
本文将从双柱基础结构的设计原理和计算步骤,详细介绍双柱基础钢筋计算的方法和步骤,以期为建筑设计和计算工作提供参考。
二、双柱基础的设计原理和计算步骤(一)双柱基础的设计原理双柱基础是建筑物的承重构件,主要用于承载柱子所带来的水平和竖向荷载,并将荷载传递到基础土壤之中。
其主要设计原理如下:1. 承载能力:双柱基础的主要作用是承载柱子所带来的荷载,因此其承载能力应当足够大,以能够承受柱子所带来的荷载并将其传递到地基。
2. 稳定性:双柱基础的设计应当保证基础的稳定性,避免因为荷载不均匀或者地基沉降等原因而导致基础变形或者破坏。
3. 经济性:在满足承载能力和稳定性的前提下,双柱基础的设计应当尽可能节约材料和人力成本,以确保基础的施工成本不过高。
(二)双柱基础的计算步骤双柱基础的计算一般包括以下几个步骤:1. 基础尺寸计算:根据建筑物的荷载和地基土壤的承载能力计算出基础的尺寸。
2. 钢筋配筋计算:根据基础的尺寸和设计荷载计算出基础的钢筋用量,以确保基础的承载能力和稳定性。
3. 基础荷载计算:根据建筑物的结构设计和荷载计算,计算出基础所需要承载的荷载。
4. 检核计算:根据基础的承载能力和荷载计算的结果进行检核,以确保双柱基础的稳定性和安全性。
以上是双柱基础设计和计算的一般步骤,下面将结合实际的工程案例,介绍双柱基础的钢筋计算方法和步骤。
三、双柱基础钢筋计算的方法和步骤(一)基础尺寸计算在进行双柱基础的钢筋计算之前,首先需要进行基础尺寸的计算。
双柱联合桩基承台的实用设计计算方法摘要:分别介绍了在工程中广为应用的双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的2 种设计方案及相应的计算方法; 对承台的受冲切承载力计算模型、不设置暗梁时的受弯承载力计算模型,以及设置暗梁时的暗梁计算模型进行了分析讨论;充实了构造措施,附以算例; 并结合算例对2 种设计方案的计算结果进行了对比分析, 得出了可供工程设计参考的结论。
关键词:桩基承台;双柱联合桩基承台;暗梁1 前言在多层钢筋混凝土框架结构房屋中,其柱网的布置常采用内廊式的三跨四行柱布置方式, 中跨即内廊的跨度一般在2. 1~3. 0 m 之间,由于内廊两柱柱距较小,其柱下基础常设计成双柱联合基础; 若基础类型为桩基,则为双柱联合桩基础。
在基础设计规范[1 ,2 ]中,对双柱下桩基承台的设计尚没有具体的规定;在建筑结构系列软件PKPM 的基础设计软件(JCCAD) 中,将双柱联合桩基承台视为具有两柱外包尺寸的单柱桩基承台,取两柱传给承台上的荷载矢量和,作为联合桩基承台的设计荷载,对承台双柱外接矩形边界处进行抗冲切承载力及承台板底筋计算,但对承台柱间配筋没有进行计算,需用户自己补充。
广厦基础CAD 设计软件中的“群柱桩基”菜单功能只能用于绘图,其计算工作需用户自己完成。
目前,关于双柱联合桩基承台设计计算方面的文献甚少,许多设计者仅依据双柱传给承台上的竖向荷载之和,直接套用单柱桩基承台的标准图集进行设计。
结合工程实例,对双柱联合桩基承台长边方向的柱间及支座(柱下) 截面最大弯矩进行了计算,笔者认为其算法有待商榷。
文献[ 4 ]结合工程实例,在双柱联合桩基承台的柱间设置暗梁,对暗梁进行了内力及配筋计算,但对承台底部暗梁两侧的配筋没有说明,大多数设计者在实际工程设计中,会根据自己的体会采用各不相同的近似处理方法,但缺少交流。
鉴于以上情况,笔者认为,根据现行基础设计规范的基本设计规定,探求一种比较完善的、统一的双柱联合桩基承台的设计计算方法很有必要。
第6章基础设计地基基础是建筑结构的重要组成部分,是承受上部结构传来的荷载并把这些荷载传递到地基的下部结构。
地基基础设计应综合考虑建筑物的使用要求、上部结构的特点、场地的工程地质、水文地质条件、施工条件、工期、工程造价等多方面的要求,合理选择基础方案,保证基础工程的安全可靠、经济合理。
毕业设计中多层框架结构常用的基础形式有柱下独立基础、双柱联合基础、柱下条形基础、柱下接形基础和灌注桩基础等,本章将主要说明以上基础形式的设计方法。
6. 1 基础设计的一般要求6. 1. 1 地基基础设计等级6.1. 2 对地基基础设计的要求为了保证建筑物的安全与正常使用,根据建筑物的基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:1. 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;2. 设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;3. 表6-2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下列情况之一时,仍应作变形验算:(1)地基承载力特征值小于l30kPa,且体型复杂的建筑。
(2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;(2)地基上的建筑物存在偏心荷载时。
(4)相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时;(5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填士,其自重固结未完成时。
4. 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性;5. 基坑工程应进行稳定验算;6. 当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。
注:1. 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b (b为基础底面宽度〉,独立基础下为1.5b,且厚度均不小于5m的范围(二层以下一般的民用建筑除外);2.地基主要受力层中如有承载力标准值小于130kPa 的土层时,表中砌体承重结构的设计,应符合软弱地基的有关要求;3.表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑;4.烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值;5.排架结构详见《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011;6.1. 3 荷载取值地基基础设计时,所采用的作用效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定:1. 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。