多層磚混結(jié)構(gòu)住宅條形基礎(chǔ)寬度設(shè)計(jì)-調(diào)整

1、多層磚混結(jié)構(gòu)住宅條形基礎(chǔ)寬度設(shè)計(jì)-調(diào)整            關(guān)鍵詞： 砌體結(jié)構(gòu) 住宅 基礎(chǔ) 1 前言磚混結(jié)構(gòu)是目前廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)型式，設(shè)計(jì)人員往往認(rèn)為其結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單，重視不夠，計(jì)算不認(rèn)真，以致引起一系列問題，甚至釀成嚴(yán)重質(zhì)量事故。首先，不少項(xiàng)目在缺少必要的地質(zhì)勘察資料下憑經(jīng)驗(yàn)或盲目進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，其后果是建筑物沉降過(guò)大或不均勻沉降，甚至開裂、傾斜，或過(guò)于保守，導(dǎo)致浪費(fèi)嚴(yán)重。其次，對(duì)變形縫設(shè)置不按規(guī)定，亦無(wú)相應(yīng)技術(shù)措施，對(duì)墻體穩(wěn)定和強(qiáng)度不作必要的驗(yàn)算，或僅按建筑設(shè)計(jì)作粗略估

2、算，造成結(jié)構(gòu)隱患。其三，在鋼筋混凝土梁、板設(shè)計(jì)計(jì)算方面，忽視剛度要求，撓跨比偏小；承載力計(jì)算一般只注意正截面的要求，忽視了斜截面承載力和構(gòu)造要求。對(duì)房屋抗震要求，如圈梁、構(gòu)造柱的布置等，普遍不夠重視。以上通病，在國(guó)家頒發(fā)的相關(guān)規(guī)程、規(guī)范中均有明確規(guī)定，是屬于有法不依、有章不循的問題，設(shè)計(jì)人員對(duì)此必須引起重視，認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求。但也有一些問題，規(guī)范尚未涉及，而按常規(guī)方法設(shè)計(jì)計(jì)算在某些情況下，會(huì)降低建筑的安全度，在此筆者提出與同行作一探討。2 工程簡(jiǎn)介和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)某5層坡屋面磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，層高均為3m，另架空層層高2.2m，基礎(chǔ)埋深1.5m，地基承載力k150kN/m2。(1)基礎(chǔ)寬

3、度設(shè)計(jì)問題：磚混結(jié)構(gòu)條形基礎(chǔ)寬度在設(shè)計(jì)中一般是根據(jù)各墻段在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載和已知的地基承載力沿基礎(chǔ)長(zhǎng)度方向取1m長(zhǎng)來(lái)計(jì)算確定的。這種常規(guī)設(shè)計(jì)方法雖簡(jiǎn)單方便，但由于基礎(chǔ)縱橫交叉處底面積重疊，用上述方法確定的基礎(chǔ)寬度所構(gòu)成的基底面積將小于實(shí)際所需的基底面積。當(dāng)?shù)鼗休d力較低，基礎(chǔ)寬度較大時(shí)，問題更加突出，應(yīng)該對(duì)基底寬度進(jìn)行合理的調(diào)整。(2)按常規(guī)方法分析計(jì)算基底寬度：將縱橫基礎(chǔ)交叉點(diǎn)定義為節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的范圍為開間方向相鄰墻體中心線間的距離及進(jìn)深方向相鄰墻體中心線間的距離。假定條形基礎(chǔ)的中心線與各墻體的中心線重合，并把節(jié)點(diǎn)分類為角節(jié)點(diǎn)1、邊節(jié)點(diǎn)2、中節(jié)點(diǎn)3，則按常規(guī)方法求得各墻段的基礎(chǔ)寬度分別為

4、11.39m，21.88m，0.31m，40.88m和1.48m。對(duì)于邊節(jié)點(diǎn)2：由2、4構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)基底面積2(2.2542）4（1.822）×21.88×(2.250.88/2) 0.88×(1.81.88/2)×26.57m2；邊節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)基礎(chǔ)頂面荷載合力1.8×106×22.25×226890.1kN；作用下邊節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)實(shí)際所需的基底面積AP/f890.1/1207.42m2。因此，按常規(guī)設(shè)計(jì)方法所得的基底面積與實(shí)際所需基底面積相比缺少7.426.570.85m2，即有0.85/7.4212%。根據(jù)類似計(jì)算方法，對(duì)于中節(jié)

5、點(diǎn)3，可得其8.59m2，1227kN，10.23m2， 因而1.64m2，16%；對(duì)于角節(jié)點(diǎn)1，可得其4.71m2，566kN，4.71m2，因而0。由此可見，角節(jié)點(diǎn)的基底自然增補(bǔ)面積與重疊面積相等，所以按常規(guī)設(shè)計(jì)方法所得的角節(jié)點(diǎn)的基底面積與實(shí)際所需基底面積相等。在考慮基礎(chǔ)寬度調(diào)整時(shí)，只需調(diào)整邊節(jié)點(diǎn)和中節(jié)點(diǎn)即可。    (3)基礎(chǔ)寬度調(diào)整方法：由于條形基礎(chǔ)縱橫交叉處面積重疊，按常規(guī)方法計(jì)算的基底寬度所構(gòu)成的基底面積比實(shí)際所需的基底面積減少了，應(yīng)對(duì)基底寬度進(jìn)行調(diào)整。 一般情況下，磚混結(jié)構(gòu)條形基礎(chǔ)按地基反力均勻分布進(jìn)行設(shè)計(jì)，且在設(shè)計(jì)中假定“基底總面 積的形

6、心與基底總荷載合力的重心相重合”，因此，不必考慮荷載偏心的影響，只需考慮力的豎向平衡。所以在A中補(bǔ)足A時(shí)，可根據(jù)豎向靜力平衡的原理按節(jié)點(diǎn)各墻段的豎向荷載的合力與節(jié)點(diǎn)荷載總合力的比值將A分配到各個(gè)墻段相應(yīng)的基底面積中去。設(shè)邊節(jié)點(diǎn)各墻段應(yīng)補(bǔ)足的基底面積分別為2、A4：A2(2.25×226)×(2.25×226)×0.85/890.10.486m2，4(1.8×106)×(1.8×）×0.85/890.10.182m2；設(shè)上述補(bǔ)足的面積2、4轉(zhuǎn)化為各墻段原有基礎(chǔ)增加的寬度相應(yīng)為2、4， 則2(2.2542）2，得20.

7、27m，故220.27/1.8814%；(42）×(1.81.8B2/2 ) 4，得40.14m，故440.14/0.8816%。在用上述方法計(jì)算時(shí)，小黑塊面積被重復(fù)計(jì)算，由于值很小，對(duì)工程設(shè)計(jì)影響不大，可忽略不計(jì)。調(diào)整后，邊節(jié)點(diǎn)基底寬度分別為：2221.880.2792.15m，4440.880.141.02m。邊節(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果表明：缺少面積占實(shí)際所需面積的12%，B2增加幅度為14% ，B4增加幅度為16%。調(diào)整后邊節(jié)點(diǎn)的基底面積2.15×(2.251.02/2)1.02×（1.82.15/2)7.413m27.42m2，即調(diào)整后基底面積與實(shí)際所需的基底面積很接近。用同樣方法可分別求得中節(jié)點(diǎn)各墻段應(yīng)補(bǔ)足的基底面積20.68m2，0.43 m2，0.10m2。將補(bǔ)足的面積轉(zhuǎn)化為各墻段相應(yīng)的增加寬度：20.45m，220.45/1.8824%；0.08m，0.08/0.3126%；B0.34m，0.34/1.4823%。3 結(jié)論(1)由于角節(jié)點(diǎn)處按常規(guī)方法求得的基底寬度所構(gòu)成的基底面積與實(shí)際所需的基底面積 相等，因而不需調(diào)整，只需調(diào)整邊節(jié)點(diǎn)和中節(jié)點(diǎn)即可。(2)邊節(jié)點(diǎn)、中節(jié)點(diǎn)按常規(guī)方法求得的基底面積比實(shí)際所需基底面積分別缺少12%和16%；基底寬度的調(diào)幅對(duì)節(jié)邊點(diǎn)15%左右，而對(duì)中節(jié)點(diǎn)的調(diào)幅23%左右，且并非原來(lái)寬度大的基礎(chǔ)調(diào) 整幅