《柱下条形基础设计》PPT课件

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1、7.8.1地基、基础与上部结构相互作用的概念1基本概念上部结构基础地基较简单的基础型式较复杂的基础型式上部结构基础地基7.8柱下钢筋混凝土条形基础设计建筑结构常规设计方法结构体系的力学模型上部结构设计：用固定支座代替基础，假设支座没有任何变形，求的结构的内力和支座反力。基础设计：把支座反力作用于基础，用材料力学的方法求得地基反力，再进行基础得内力和变形验算。地基验算：把基础反力作用于地基，验算地基的承载力和沉降。常规设计得结果：上部底层和边跨的实际内力大于计算值，而基础的实际内力要比计算值小很多。2相对刚度影响（上部结

2、构+基础）与地基之间的刚度比结构绝对柔性：结构绝对刚性：结构相对刚性：相对刚度为0，产生整体弯曲，排架结构相对刚度为无穷大，产生局部弯曲，剪力墙、筒体结构相对刚度为有限值，既产生整体弯曲，又产生局部弯曲砌体结构、钢筋混凝土框架结构(敏感性结构)3工程处理中的规定①按照具体条件不考虑或计算整体弯距时，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，除箱形基础按实测以外，柱下条形基础和筏形基础纵向两端起向内一定范围，

3、如1-2开间，将平均反力加大10%～20%设计。④基础梁板的受力钢筋至少应部分通长配置（具体数量见有关规范），在合理的条件下，通长钢筋以多为好，尤其是顶面抵抗跨中弯曲的受拉钢筋，对筏板基础，这种钢筋应全部通长配置为宜。7.8.2柱下刚进混凝土条形基础的设计地基模型：用以描述地基σ～ε的数学模型。下面介绍的地基模型应注意其适用条件。7.8.2.1地基模型k—地基基床系数，表示产生单位变形所需的压力强度(kN／m3)；p—地基上任—点所受的压力强度(kPa)；s—p作用位置上的地基变形(m)。注：基床系数k可根据不同地基分

4、别采用现场荷载试验、室内三轴试验或室内固结试验成果获得。见下表。1文克尔地基模型基本假定：地基上任一点所受的压力强度与该点的地基沉陷s成正比，关系式如下:P=ks适用条件：抗剪强度很低的半液态土(如淤泥、软粘土等)地基或塑性区相对较大土层上的柔性基础;厚度度不超过梁或板的短边宽度之半的薄压缩层地基(如薄的破碎岩层)上的柔性基础.地基基床系数表这个假定是文克勒于1867年提出的．故称文克勒地基模型。该模型计算简便，只要k值选择得当，可获得较为满意的结果。地基土越软弱，土的抗剪强度越低，该模型就越接近实际情况。缺点：文克勒

5、地基模型忽略了地基中的剪应力，按这一模型，地基变形只发生在基底范围内，而基底范围外没有地基变形，这与实际情况是不符的，使用不当会造成不良后果。2半无限弹性体法基本假定：假定地基土半无限弹性体，柱下条形基础看作时放在半无限弹性体上的梁，当荷载作用与半无限弹性体上时，某点的沉降不但和该点上的压力有关，和该点附近作用的荷载也有关。特点：考虑了应力扩散，但扩散范围超出实际，未考虑地基的非均匀性。适用条件：压缩层深度较大的一般土层的柔性基础。要求土的弹性模量和泊松比角准确。7.8.2.2柱下条形基础设计1构造要求两端宜伸出边柱0

6、.25L1等厚翼板变厚翼板宜为柱距的1/4-1/82内力计算方法方法种类：倒梁法、剪力平衡法（1）倒梁法1）基本假定：a、刚度较大，基础的弯曲挠度不致改变地基反力；b、地基反力分布呈直线，其重心与作用于板上的荷载合力作用线重合。简化的内力计算方法（按线形分布的基底净反力）2）适用条件：地基较均匀，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度大于1/6柱距（设计时尽可能按此设计），地基反力按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯距及第一支座的弯距值乘以1.2系数。补充：倒梁法计算假定1.将地基净

7、反力作为基础梁的荷载，柱子看成铰支座，基础梁看成倒置的连续梁；2.作用在基础梁上的荷载为直线分布；3.竖向荷载合力作用点必须与基础梁形心相重合，若不能满足，两者偏心距以不超过基础梁长的3%为宜；4.结构和荷载对称时，或合力作用点与基础形心相重合时，地基反力为均匀分布；3）计算步骤：①绘出条形基础的计算草图，包括荷载、尺寸等；ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a②求合力作用点的位置(目的是尽可能的将偏心地基净反力化成均匀的地基反力，然后确定基础梁的长度)。ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a设合力作用点离边柱

8、的距离为Xc，用合力矩定理，以A点为参考点，则有：③确定基础梁的底面尺寸L,B当Xc确定后，按合力作用点与底面心形相重合的原则，可定出基础的长度L。ABCDGwNiMiTiXcaia1a2a确定后，宽度B按地基承载力fa确定中心受荷：偏心受荷：作用在基础梁上墙梁自重及墙体重量之和④基础底板净反力计算⑤确定基础梁的底板厚度h及配筋