柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)2008

1、3 柱下條形基礎(chǔ),柱下基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)首先考慮采用獨立基礎(chǔ)，但是，當(dāng)柱荷載大地基承載力低或柱荷載差過大、地基土質(zhì)變化較大時，采用獨立基礎(chǔ)無法滿足設(shè)計要求時，可考慮采用柱下條形基礎(chǔ)、伐基或箱基,3.1 柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造,l0宜為邊跨柱距1/4,H0計算確定，宜為柱距1/8-1/4。,b0抗剪條件確定，,,頂部鋼筋全部通長部置,底部鋼筋不少1/3通長部置,箍筋6-12mmH0800, 6肢箍,混凝土：基礎(chǔ)C20墊層C10,,3.2 地基基

2、礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念,上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ),地基,框架結(jié)構(gòu),原則上應(yīng)該以地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間必須同時滿足靜力平衡和變形協(xié)調(diào)兩個條件為前提,1、基本概念：,2、相對剛度的影響,木結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)稱這兩種結(jié)構(gòu)為“柔性結(jié)構(gòu)。,整體彎曲,結(jié)構(gòu)絕對剛性,,體形簡單，長高比很小，采用框架、剪力墻或筒體結(jié)構(gòu)的高層建筑及其煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)屬于這種情況，稱之為剛性結(jié)構(gòu)。,沉降總在一條線上,局部彎曲,砌體承重結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其剛度一般都

3、是有限的稱為相對剛性或彈性結(jié)構(gòu)。,整體彎曲和局部彎曲疊加,沉降為一條曲線,,,3.3 柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)內(nèi)力計算方法,（1）彈性地基梁方法 1）文克勒地基模型,2）彈性半空間地基模型,3）有限壓縮層模型,（2）簡化的內(nèi)力計算方法,1）倒梁法,使用條件：地基較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度好，荷載分布較均勻，條形基礎(chǔ)梁的高度大于1/6柱距,,1/6柱距？,,,內(nèi)力計算,a.計算凈反力,b. 簡化為多跨連續(xù)梁計算內(nèi)力,c.倒梁法計算結(jié)果特

4、點： 支座反力與原凈反力的豎向荷載不等,為什么？,2）剪力平衡法（靜力分析方法）,使用條件：地基較均勻，上部為柔性結(jié)構(gòu)，荷載分布較均勻，條形基礎(chǔ)梁的高度大于1/6柱距,例題3.1 試確定圖所示條形基礎(chǔ)的底面尺寸，并用簡化方法分析內(nèi)力。已知：基礎(chǔ)埋深d=1.5m，地基承載力特征值修正值fa=150kPa，其余數(shù)據(jù)見圖,解：1.確定基礎(chǔ)底面尺寸：,合力距A點之距x：,按構(gòu)造x1=0.5m，,,,基礎(chǔ)底板寬：,2.內(nèi)力分析,（1）倒

5、梁法中心受荷，地基反力均布，qn=300kN/m，以A|、B、C、D位支座，按彎距分配法分析三跨連續(xù)梁，計算彎距M和剪力V。,（2）剪力平衡法,按靜力平衡條件計算內(nèi)力,AB跨：,,,剪力為0，M最大,,其余各截面計算方法相同,1．9 減輕不均勻沉降損害的措施,一般地說，地基發(fā)生變形即建筑物出現(xiàn)沉降是難以避免的，但是，過量的地基變形將使建筑物損壞或影響其使用功能；,,虎丘塔建于五代，磚木塔身，由于多次遭遇火災(zāi)，現(xiàn)存已只是磚砌塔身，虎

6、丘塔造型優(yōu)美，質(zhì)樸素雅，據(jù)文獻資料記載，從明朝起，虎丘塔即已開始傾斜，至今，塔身已傾斜2.34米，由于傾斜，更增添了它的魅力和神秘感，稱為古城蘇州又一道與眾不同的風(fēng)景線。,,,,,從地基角度處理沉降方法,(1)采用柱下條形基礎(chǔ)、筏基和箱基等；(2)采用樁基或其它深基礎(chǔ)；(3)采用各種地基處理方法。,1.9.1 建筑措施,1.建筑物體型力求簡單,平面形狀復(fù)雜(如L、T、E、Z、Π形等)的建筑物，單元交又處基礎(chǔ)密集，附加應(yīng)力互相重疊，使

7、局部沉降量增加； 同時，此類建筑物整體剛度差，不對稱，不均勻沉降時，易產(chǎn)生扭曲應(yīng)力，更易使建筑物開裂。,,造價偏高，需要具備一定的施工條件,,建筑物高低(或輕重)變化太大，地基各部分所受的荷載輕重不同，自然也容易出現(xiàn)過量的不均勻沉降。,因此，遇軟弱地基時，要力求 (1)平面形狀簡單，如用“一”字形建筑物； (2)立面體型變化不宜過大，砌體承重結(jié)構(gòu)房屋高差不直超過l-2層。,據(jù)調(diào)查，軟土地基上緊接高差超過一層的砌

8、體承重結(jié)構(gòu)房屋，低者很容易開裂。,縱橫墻的連結(jié)和房屋的樓(屋)面共同形成砌體承重結(jié)構(gòu)的空間剛度，當(dāng)砌體承重房屋長高比較小時，建筑物的整體剛度好，能較好地防止不均勻沉降的危害。,2.控制建筑物長高比及合理布置縱橫墻,,相反，長高比大的建筑物整體剛度小，縱墻很容易因撓曲變形過大而開裂。,根據(jù)調(diào)查認為，二層以上的砌體承重房屋，當(dāng)預(yù)估的最大沉降量超過120mm時，長高比不宜大干2.5；平面簡單，內(nèi)外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的限制可放寬

9、至不大于3.0。不符合上述條件時，可考慮設(shè)置沉降縫。,內(nèi)、外縱墻的中斷、轉(zhuǎn)折，都會削弱建筑物的縱向剛度。當(dāng)遇地基不良時，應(yīng)盡量使內(nèi)、外縱墻都貫通，另外，縮小橫墻的間距，也可有效地改善房屋的整體性，從而增強調(diào)整不均勻沉降的能力。,合理布置縱橫墻，是增強砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體剛度的重要措施之一。一般地說，房屋的縱向剛度較弱，故地基不均勻沉降的損害主要表現(xiàn)為縱墻的撓曲破壞。,,,,裂縫,中斷、轉(zhuǎn)折,3.設(shè)置沉降縫,沉降縫是從屋面到基礎(chǔ)把建筑物斷

10、開，將建筑物劃分成若干個長高比較小、體型簡單、整體剛度較好、結(jié)構(gòu)類型相同、自成沉降體系的獨立單元。,①平面形狀復(fù)雜的建筑物 的轉(zhuǎn)折部位 ②建筑物的高度或荷載突 變處； ③長高比較大的建筑物適 當(dāng)部位； ④地基土壓縮性顯著變化 處； ⑤建筑結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)） 類型不同處； ⑥分期建造房屋的分界

11、處。,,砌體結(jié)構(gòu)沉降縫,,,沉降縫的寬度：2、3層房屋：50-80；4、5層房屋：80-1206 層及以上：≮120m,柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),注意沉降縫的造價頗高，且要增加建筑及結(jié)構(gòu)處理上的困難，所以不宜輕率使用。沉降縫可結(jié)合伸縮縫設(shè)置，在抗震區(qū)，最好與抗震縫共用。,,,,縫內(nèi)一般不能填塞
,,跨越式沉降縫,偏心沉降縫,整片基礎(chǔ)沉降縫,4．控制相鄰建筑物基礎(chǔ)的間距,由于地基附加應(yīng)力的擴散作用，使相鄰建筑物產(chǎn)生附加不均勻沉降，

12、可能導(dǎo)致建筑物的開裂或互傾。,①同期建造的兩相鄰建筑物之間的影響，特別是當(dāng)兩建筑物輕(低)重(高)差別太大時，輕者受重者的影響更甚。 ②原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響,,,為了避免相鄰建筑物影響的損害，建造在軟弱地基上的建筑物基礎(chǔ)之間要有一定的凈距,5.調(diào)整建筑物的局部標(biāo)高,①根據(jù)預(yù)估沉降，適當(dāng)提高室內(nèi)地坪和地 下設(shè)施的標(biāo)高；②將相互有聯(lián)系的建筑物各部分（包括設(shè) 備）中預(yù)估沉降較大者的標(biāo)高適當(dāng)提

13、高；③建筑物與設(shè)備之間應(yīng)留有足夠的凈空；④有管道穿過建筑物時，應(yīng)留有足夠尺寸 的孔洞，或采用柔性管道接頭。,1.9.2 結(jié)構(gòu)措施,1．減輕建筑物自重：基底壓力中，建筑物自重(包括基礎(chǔ)及回填土重），所占的比例很大，據(jù)統(tǒng)計，一般工業(yè)建筑約占40％-50%一般民用建筑可高達60%-80%。措施如下： ①減輕墻體重量： 例如：砌體承重結(jié)構(gòu)，墻體占總重量50%以上。 ②選用輕型結(jié)構(gòu)：

14、 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種輕型空間結(jié)構(gòu)。 ③減少基礎(chǔ)和回填土重量： 首先是盡可能考慮采用淺埋基礎(chǔ)，如果要求大量抬高室內(nèi)地坪 時，采用架空層,2．設(shè)置圈梁,砌體承重房屋，不均勻沉降的損害突出地表現(xiàn)為墻體的開裂。因此，實踐中常在基礎(chǔ)頂面附近(俗稱“地圈粱”)、門窗頂部樓(屋)面處設(shè)置圈梁。每道圈梁應(yīng)盡量貫通外墻，承重內(nèi)縱墻及主要內(nèi)橫墻，并在平面內(nèi)形成閉合的網(wǎng)狀系統(tǒng)。這是砌體承重結(jié)構(gòu)防止出現(xiàn)裂

15、縫和阻止裂縫開展的一項十分有效的措施。,3．減小或調(diào)整基底附加壓力 ①減小基底陳附加壓力：置地下室(或半地下室、架空層),②改變基底尺寸： 按照沉降控制的要求，選擇、調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸,4.增強上部結(jié)構(gòu)剛度或采用非敏感性結(jié)構(gòu)敏感性結(jié)構(gòu)：根據(jù)地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用的概念，上部結(jié)構(gòu)的整體剛度很大時．能調(diào)整和改善地基的不均勻 沉降；反過來，地基的不均勻沉降，能引起上部結(jié)內(nèi)（敏感性結(jié)構(gòu)）產(chǎn)生附加應(yīng)力，但只要在設(shè)計中合理地增加

16、 上部結(jié)構(gòu)的剛度和強度，地基不均勻沉降（相當(dāng)于支座位移）所產(chǎn)生的附加應(yīng)力是完全可以承受的。 非敏感性結(jié)構(gòu)：與剛性較好的敏感性結(jié)向相反，排架．三鉸拱（架）等餃磺結(jié)構(gòu)，支座發(fā)生相對位移時不會引起上部結(jié)構(gòu) 中很大的附加應(yīng)力，故可以避免不均勻沉降對上部主體結(jié)構(gòu)的損害。但是．這類非敏感性結(jié)構(gòu)型式通常只適 用于單層工業(yè)廠房、倉庫和某些公共建筑。必須注意：即使采用了這些結(jié)．嚴重的不均勻沉降對于屋蓋系 統(tǒng)、圍護結(jié)構(gòu)、吊車梁及各種縱、橫連系構(gòu)件等仍是有

17、害的，因此，必須考慮采取相應(yīng)的防范措施，例如：避免 用連續(xù)吊車梁．剛性屋面防水層等。,1．9．3 施工措施 ： 理安排施工程序、注意某些施工方法，也能收到減小或調(diào)整不均勻沉降的效果。 當(dāng)擬建的相鄰建筑物之間輕（低）重（高）懸殊時，一般應(yīng)按先重后輕的程序施工；有時還需要在重建筑物 竣工后歇一段時間后再建造輕的鄰近建筑物(或建筑物單元)； 當(dāng)高層建筑的主、裙樓下有地下室時，可在主、 裙樓相交的裙

18、樓一側(cè)適當(dāng)位置(一般是1/3跨度處)設(shè)置施工后澆帶，同樣以先主樓后裙樓的施工順序，以減小 不均勻沉降的影響。 在軟弱土地基上，在已連房屋周圍和在建房屋外，都應(yīng)避免長時間堆放大量集中的地面荷載，以免引起 新、舊房屋的附加沉降。 細粒土尤其是淤泥及淤泥質(zhì)土的結(jié)構(gòu)性很強，施工時應(yīng)盡可能地保持地基土的原狀結(jié)構(gòu)。在開挖基槽 時，可暫不挖到基底標(biāo)高，保留約200mm，等基坑臨砌筑或澆筑時再挖，如槽底已擾動，可先挖去