高等基础工程学讲义4-柱下条形基础及十字交叉基础
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第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础§3-1概述柱下条形基础、筏形基础和箱形基础与柱下独立基础相比,具有优良的结构特征、较大的承载能力等优点,适合作为各种地质条件复杂、建设规模大、层数多、结构复杂的建筑物基础。
柱下条形基础、筏形基础和箱形基础将建筑物底部连成整体加强了建筑物整体刚度,调整和均衡传递给地基的上部结构荷载,减小荷载差异和地基不均匀造成的建筑物不均匀沉降,减小上部结构的次应力。
该类基础一般埋深较大,可提高地基的承载力,增大基础抗水平滑动的稳定性,并可利用地基补偿作用减小基底附加应力,减小建筑物的沉降量。
此外,筏形和箱形基础还可在建筑物下部构成较大的地下空间,提供安置设备和公共设施的合适场所。
但是,这类基础尤其箱形基础,技术要求及造价较高,施工中需处理大基坑、深开挖所遇到的许多问题,箱形基础的地下空间利用不灵活,因此,选用时需根据具体条件通过技术经济及应用比较确定。
如前所述的刚性及扩展基础,因建筑物较小,结构较简单,计算分析中将上部结构、基础和地基简单地分割成彼此独立的三个组成部分,分别进行设计和验算,三者之间仅满足静力平衡条件。
这种设计方法称为常规设计,由此引起的误差一般不致于影响结构安全或增加工程造价,但计算分析简单,工程界易于接受。
然而对于条形、筏形和箱形等规模较大、承受荷载多和上部结构较复杂的基础,上述简化分析,仅满足静力平衡条件而不考虑三者之间的相互作用,则常常引起较大误差。
由于基础在地基平面上一个或两个方向的尺度与其竖向截面相比较大,一般可看成是地基上的受弯构件—梁或板。
其挠曲特征、基底反力和截面内力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度特征有关,故应从三者相互作用的角度出发,采用适当的方法进行设计。
应该指出,上部结构、基础和地基共同作用是一个复杂的研究课题,尽管已取得较丰硕的成果,但是由于涉及到的因素很多,尤其地基土是一种很复杂的材料,目前尚缺少一种理想的地基模型去确切模拟,因此考虑共同工作的分析结果与实测资料对比往往存在着不同程度的差异,有时误差还较大,说明理论分析方法尚有待进一步完善,许多设计人员提出,设计这些基础宜以“构造为主,计算为辅”的原则,本章在介绍柱下条形基础、筏形基础、箱形基础设计计算的同时,也介绍其结构和构造要求,供设计时采用。
一建中十字交叉
条形基础
条形基础是指基础长度远大于其宽度的一种基础形式。按上部结
构形式,可分为墙下条形基础和柱下条形基础。
1、墙下条形基础
条形基础是承重墙基础的主要形式,常用砖、毛石、三合土或灰
土建造。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;如地基在水平方向上压缩
性不均匀,为了增加基础的整体性,减少基础的不均匀沉降,也可做
成肋式的条形基础。
2、柱下钢筋混凝土条形基础
当地基软弱而荷载较大时,需要扩大基础底面积,同时又能增强
基础的整体性并方便施工.可将同一排的柱基础连通做成钢筋混凝土
条形基础。
3、柱下十字交叉基础
荷载较大的高层建筑,如土质软弱,为了增强基础的整体刚度,
减少不均匀沉降,可以沿柱网纵、横方向设置钢筋混凝土条形基础,
形成十字交叉基础。