![第三章 連續(xù)基礎(chǔ)_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/4d6e97a371b10a49c8f7c055aa9c66de/4d6e97a371b10a49c8f7c055aa9c66de1.gif)
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![第三章 連續(xù)基礎(chǔ)_第3頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/4d6e97a371b10a49c8f7c055aa9c66de/4d6e97a371b10a49c8f7c055aa9c66de3.gif)
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![第三章 連續(xù)基礎(chǔ)_第5頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/4d6e97a371b10a49c8f7c055aa9c66de/4d6e97a371b10a49c8f7c055aa9c66de5.gif)
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文檔簡(jiǎn)介
第
3章
連續(xù)基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)、交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)統(tǒng)稱為連續(xù)基礎(chǔ)。1.基礎(chǔ)底面積較大,利用增大的底板面積提高地基承載力;
2.利用基礎(chǔ)底板的連續(xù)性提高基礎(chǔ)整體剛度,滿足不均勻沉降或建筑物的抗震要求;
3.滿足設(shè)置地下室的構(gòu)造要求(箱形或筏形基礎(chǔ))或進(jìn)行基礎(chǔ)的補(bǔ)償性設(shè)計(jì)(以挖去的土重補(bǔ)償建筑物的部分重量)。3.1概述連續(xù)基礎(chǔ)的特點(diǎn):所謂補(bǔ)償性基礎(chǔ),又稱浮基礎(chǔ)。即如果基礎(chǔ)有足夠埋深使得基底的實(shí)際壓力等于該處原來(lái)的土自重壓力,即基坑開挖移去的土重補(bǔ)償了建筑物包括基礎(chǔ)及覆土的重量,這樣從理論上講就不會(huì)在地基中產(chǎn)生附加應(yīng)力,亦不會(huì)引起基礎(chǔ)沉降和地基剪切破壞,按上述概念進(jìn)行的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)稱為補(bǔ)償性設(shè)計(jì),這樣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)稱為補(bǔ)償性基礎(chǔ)。最常用的型式為片筏與箱形基礎(chǔ)。3.2地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念
上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)是建筑體系中的3個(gè)有機(jī)組成部分。在荷載的作用下,三者不但要保持力的平衡,在變形上也必須協(xié)調(diào)一致,三部分之間不但要滿足力的平衡關(guān)系,也需要滿足變形協(xié)調(diào)條件。
基礎(chǔ)的變形情況對(duì)地基反力有重要影響,地基的變形和地基反力的分布又會(huì)對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力產(chǎn)生影響。這就是通常所說的上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的相互作用,也就是三者的共同作用問題。
連續(xù)基礎(chǔ)一般可看成是地基上的受彎構(gòu)件-梁或板。它們的撓曲特征、基底反力和截面內(nèi)力分布都與地基、基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)的相對(duì)剛度有關(guān),故應(yīng)從三者相互作用的觀點(diǎn)出發(fā),采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行地基上梁或板的分析與設(shè)計(jì)。常規(guī)設(shè)計(jì)方法分離框架(底端作為固定支座)支座反力作為上部結(jié)構(gòu)荷載作用于基礎(chǔ)上,進(jìn)而求得基礎(chǔ)截面內(nèi)力與基底壓力并驗(yàn)算地基承載力與沉降因存在偏心荷載,基底反力呈梯形分布注:常規(guī)設(shè)計(jì)法滿足下列條件,即認(rèn)為可行1、地基沉降較小或較均勻。若不均勻沉降大,則引起很大附加內(nèi)力,導(dǎo)構(gòu)結(jié)構(gòu)不安全。2、基礎(chǔ)剛度大?;A(chǔ)剛度較大時(shí),可認(rèn)為基底反力近似呈直線(均勻)分布。3.2.1地基與基礎(chǔ)的相互作用
(1)柔性基礎(chǔ)(EI很?。?.排架結(jié)構(gòu)或木結(jié)構(gòu);
2.三鉸拱結(jié)構(gòu)
3.其他靜定結(jié)構(gòu)基底反力分布與地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)等因素有關(guān),本章僅考慮基礎(chǔ)本身剛度作用而忽略上部結(jié)構(gòu)的影響。不能擴(kuò)散應(yīng)力,基底反力分布與作用于基礎(chǔ)上的荷載分布完全一致。均布荷載沉降中間大、邊緣小非均布荷載兩邊大、中間小,可減小地基不均勻沉降1、基底反力分布規(guī)律
(2)剛性基礎(chǔ)(EI很大):煙囪、水塔基礎(chǔ)
一般來(lái)說,無(wú)論粘性土還是無(wú)粘性土,只要?jiǎng)傂曰A(chǔ)埋深和基底面積足夠大,而荷載又不太大,基底反力均呈馬鞍形分布。因基礎(chǔ)剛度大,沉降后基礎(chǔ)仍保持平面。中心荷載下,基礎(chǔ)將均勻下沉。按彈性理論求得的剛性基礎(chǔ)基底反力為邊緣大、中間小,但地基土的抗剪強(qiáng)度有限,基礎(chǔ)邊緣土體先破壞,故此處的基底反力將受周邊土體限制限制,且基底反力重分布呈馬鞍形,由此可見剛性基礎(chǔ)能跨越基底中部,將承擔(dān)的荷載相對(duì)集中地傳至基底邊緣,稱之為“架越作用”。P硬粘土地基上的剛性基礎(chǔ),不論有無(wú)超載,反力均呈馬鞍形分布砂土地基上的剛性基礎(chǔ),因砂粒易側(cè)向擠出,故不論有無(wú)超載,反力均呈拋物線形分布相對(duì)剛度的概念——上部結(jié)構(gòu)+基礎(chǔ)與地基之間的剛度比;有限剛度基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)具有有限剛度,具有變形協(xié)調(diào)功能,調(diào)整地基的不均勻沉降;地基的不均勻沉降同時(shí)引起上部結(jié)構(gòu)中的變形,產(chǎn)生次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂、破壞等。(3)基礎(chǔ)相對(duì)剛度的影響注:a.基礎(chǔ)相對(duì)剛度越大,越容易產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散,從而使基底反力分布均勻;b.基礎(chǔ)相對(duì)剛度越小,越可能出現(xiàn)應(yīng)力集中,從而使基底反力分布集中;c.基礎(chǔ)架越作用強(qiáng)弱取決于基礎(chǔ)的相對(duì)剛度、土的壓縮性以及基底下塑性區(qū)的大小。一般來(lái)說,相對(duì)剛度越大,沉降越均勻,但基礎(chǔ)內(nèi)力增大,故當(dāng)?shù)鼗植寇浻沧兓^大時(shí),可采用整體剛度大的連續(xù)基礎(chǔ);而當(dāng)?shù)鼗鶠閹r石等低壓縮性地基時(shí),采用擴(kuò)展基礎(chǔ),以充分利用地基強(qiáng)度、節(jié)省造價(jià)。(4)鄰近荷載的影響若基礎(chǔ)受到相鄰荷載影響,受影響一側(cè)的沉降量會(huì)增大(導(dǎo)致基底面與地基有脫離趨勢(shì)),從而使反力卸載,并使反力向基礎(chǔ)中部轉(zhuǎn)移,此時(shí)基底反力分布會(huì)發(fā)生明顯的變化(應(yīng)力重分布),而區(qū)別于馬鞍形分布。軟硬軟硬底板內(nèi)力計(jì)算通常按均質(zhì)地基考慮,當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s性顯著不均勻時(shí),會(huì)對(duì)基礎(chǔ)底板的內(nèi)力分布產(chǎn)生較大的影響。2.地基非均質(zhì)性的影響兩端壓縮性大,中間小兩端壓縮性小,中間大軟硬硬軟軟硬軟硬荷載相同地基不同荷載不同地基不同有利不利基礎(chǔ)內(nèi)力小基礎(chǔ)內(nèi)力大3.2.2地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響
上部結(jié)構(gòu)類型柔性結(jié)構(gòu)(木結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu))敏感性結(jié)構(gòu)(磚石砌體、鋼筋砼框架結(jié)構(gòu))剛性結(jié)構(gòu)(煙囪、水塔、高爐、筒倉(cāng))
地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)影響較小;
對(duì)地基不均勻沉降比較敏感,會(huì)引起較大附加應(yīng)力。
具有調(diào)整地基不均勻沉降的能力。整個(gè)上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降或撓曲的抵抗能力,稱為上部結(jié)構(gòu)剛度,或稱為整體剛度。按整體剛度可將上部結(jié)構(gòu)分為以下三種類型:雖然對(duì)地基變形限制較寬,但仍然不允許地基出現(xiàn)過量的沉降或沉降差。敏感結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)間的沉降差較敏感,若結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度不足,很容易產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。當(dāng)?shù)鼗痪鶆蚧蛟卩徑奢d影響下,基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜,但幾乎不發(fā)生相對(duì)撓曲?;A(chǔ)剛度越大,撓曲越小,上部結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力就越小,故對(duì)高壓縮性地基上的框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)剛度宜剛不宜柔;而對(duì)柔性結(jié)構(gòu),在滿足允許沉降值的前提下,基礎(chǔ)剛度宜小不宜大,且不一定需要采用連續(xù)基礎(chǔ)。3.2.3上部結(jié)構(gòu)剛度對(duì)基礎(chǔ)受力的影響絕對(duì)剛性上部結(jié)構(gòu)注:1)除了像煙囪、高爐等整體構(gòu)筑物可認(rèn)為是絕對(duì)剛性外,絕大多數(shù)建筑物的剛度介于絕對(duì)剛度和完全柔性之間;2)目前尚無(wú)法定量計(jì)算建筑物剛度,只能定性判斷接近哪一種極端情況,如剪力墻體系和筒體結(jié)構(gòu)的高層建筑認(rèn)為是接近絕對(duì)剛性的,而單層排架和靜定結(jié)構(gòu)是接近完全柔性的;3)若地基壓縮性小、基礎(chǔ)不均勻沉降很小,則考慮地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的相互作用意義不大(因?yàn)闊o(wú)需考慮三者之間對(duì)不均勻沉降的調(diào)整作用)。故在相互作用中起主導(dǎo)作用的是地基,其次是基礎(chǔ),而上部結(jié)構(gòu)則是在具有較大壓縮性地基上且基礎(chǔ)整體剛度有限時(shí)起到重要作用。完全柔性上部結(jié)構(gòu)地基變形時(shí),各柱子同時(shí)下沉,對(duì)條基變形而言,相當(dāng)于在柱位處提供不動(dòng)支座,在地基反力作用下,猶如倒置的連續(xù)梁。除了傳遞荷載外,對(duì)條形基礎(chǔ)變形豪無(wú)約束作用,即上部結(jié)構(gòu)不參與相互作用。只有局部彎曲沒有整體彎曲既有局部彎曲又有整體彎曲地基計(jì)算模模型——指反映基底底反力與地地基表面沉沉降之間的的數(shù)學(xué)關(guān)系系。目前使使用的地基基計(jì)算模型型主要是線性性彈性計(jì)算算模型。3.3地基計(jì)算模模型在進(jìn)行建筑筑物的上部部結(jié)構(gòu)、基基礎(chǔ)與地基基的共同工工作分析中中,或者進(jìn)進(jìn)行地基上上梁板的分分析計(jì)算中中,首先要要確定地基基反力的分分布規(guī)律,,即要解決決基礎(chǔ)底板與與地基表面面之間地基基反力與地地基變形的的問題,為此引入入了地基計(jì)算模模型。3.3.1文克勒(Winkler)地基模型型基本原理將地基離散散為一系列列互不相干干的土彈簧簧,也就是是將地基分分解為一系系列豎直的的土柱并略略去了土柱柱之間的剪剪力,由此此得出了地基表面的的壓力與沉沉降成正比比,而且地基表面各各點(diǎn)之間互互不相干的結(jié)論。k:基床系數(shù)數(shù),可由地基載載荷試驗(yàn)求求得,在沒沒有資料的的情況下也也可參照相相關(guān)表格查查得。Winkler地基模型Winkler地基模型與與真實(shí)地基基的比較基底反力圖圖形與基底底豎向位移移形狀相似似彈簧模型偏心集中荷荷載下的剛剛性基礎(chǔ)中心集中荷荷載下的剛剛性基礎(chǔ)均布荷載下下的剛性基基礎(chǔ)基礎(chǔ)剛度大大,受荷后后基底面仍仍保持為平平面,基底底反力直線線分布由彈簧代表表的土柱在在產(chǎn)生豎向向變形時(shí),,與相鄰?fù)镣林g沒有有摩阻力,,故地基中只有有正應(yīng)力沒沒有剪應(yīng)力力,且地基基變形只限限于基底面面范圍內(nèi)。。實(shí)際上,土土柱間是存存在剪應(yīng)力力的,且正正是由于剪應(yīng)力的存存在,使基底壓壓力在地基基中產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散,并使基底以外的地表產(chǎn)生生沉降。1)抗剪強(qiáng)度度比較低的的半液性地地基(淤泥泥、軟粘土土);2)厚度不超超過基底面面寬度一半半薄壓縮層層,這時(shí)地地基產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力集中,,剪應(yīng)力很很??;3)基底下下塑性區(qū)相相對(duì)較大的的地基;4)支承在樁上上的連續(xù)基礎(chǔ)礎(chǔ),可以用彈彈簧體系代替替群樁。柔性地基適用條件文克爾地基模模型因參數(shù)少少、便于應(yīng)用用,一般認(rèn)為為凡力學(xué)性質(zhì)與水相近的地基,采用該模型型比較適合。。要求地基中盡盡量不存在或或少存在剪應(yīng)應(yīng)力。3.3.2彈性半空間地地基模型基本原理將地基看成均質(zhì)質(zhì)、各向同性的的彈性半空間。。地基上任一點(diǎn)的的沉降量s(x,y)與整個(gè)基底的壓壓力有關(guān)。按彈性力學(xué)公公式計(jì)算地基中中的附加應(yīng)力與與變形。一般情情況下,可用數(shù)數(shù)值方法求得近近似解?;居?jì)算公式根據(jù)Boussinesq解,地基表面一一點(diǎn)作用有豎向向集中荷載P時(shí),地基表面任任意點(diǎn)的豎向位位移:沉降計(jì)算點(diǎn)與坐坐標(biāo)原點(diǎn)間水平平距離。當(dāng)?shù)鼗砻孀饔糜糜芯匦畏植己珊奢d時(shí),以荷載載的中心點(diǎn)為坐坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐坐標(biāo)系,則任意微元面積上上的荷載在地基基表面任意點(diǎn)引引起的沉降可根據(jù)改寫為::利用上述公式對(duì)對(duì)整個(gè)荷載區(qū)域域積分,可以求求得地基表面任任意點(diǎn)i(x,y)的豎向位移的計(jì)計(jì)算式:對(duì)于矩形均布荷荷載,p=p0為常數(shù),矩形中中心點(diǎn)的沉降變變形,積分后可可得到如下計(jì)算算表達(dá)式:彈性半空間地基基模型克服了Winkler地基模型的主要要缺點(diǎn)(不考慮剪應(yīng)力力),比Winkler地基模型更合理理。但它假定地地基是各向同性均質(zhì)土土體,這是其不足之之處。1)將矩形區(qū)域域劃分為n個(gè)小區(qū)域;2)假定作用在任任一網(wǎng)格上Ai的上基底壓力pi近似認(rèn)為是均勻勻分布的;3)在區(qū)格Aj上作用的總壓力力Rj=Ajpj(Rj稱為集中基底壓壓力),它作用用在Aj面積的形心上;;4)當(dāng)Rj=1時(shí)有pj=Rj/Aj=1/Aj;計(jì)算模型的建立立5)定義沉降系數(shù)數(shù)δij為j網(wǎng)格上有均布?jí)簤毫j=1/Aj作用時(shí),在i網(wǎng)格中點(diǎn)引起的的沉降量,根據(jù)據(jù)疊加原理,i網(wǎng)格中點(diǎn)的總沉沉降量應(yīng)是n個(gè)網(wǎng)格上作用的的基底壓力分別別作用后引起的的沉降量之和::對(duì)于所有n個(gè)格點(diǎn),寫成矩陣形式時(shí):s=δ·R或R=K·s地基柔度矩陣地基剛度矩陣δ稱為地基柔度矩陣,K=δ-1稱為地基剛度矩陣,矩陣元素δij可利用土力學(xué)中的的角點(diǎn)法求得(P75簡(jiǎn)化計(jì)算公式)彈性半空間地基模模型可考慮擴(kuò)散應(yīng)應(yīng)力和變形的特點(diǎn)點(diǎn),但計(jì)算結(jié)果往往往超過實(shí)際情況況,這是由于實(shí)際地基是有限壓壓縮層(非半無(wú)限限)而且是非均質(zhì)質(zhì)的。按作用于j網(wǎng)格上的均布荷載載pj=1/Aj以式3-3計(jì)算(代入:Aj=bj*lj)近似按作用于j點(diǎn)上的單位集中基基底壓力Rj=1以式3-2計(jì)算(代入)3-33-2xyijpj=1/Ajhtiσtij硬層或壓縮層下限3.3.3有限壓縮層地基模模型假定地基土在完全側(cè)限條件下的壓縮變形與附加加應(yīng)力成正比,地基沉降量為有限限壓縮層范圍內(nèi)各各分層壓縮量之和和,利用土力學(xué)中的的分層總和法計(jì)算地基柔度系數(shù)數(shù)δij?;驹碛?jì)算模型的建立1)將荷載作用區(qū)區(qū)域劃分為n個(gè)網(wǎng)格;2)對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格下下的土柱體,按天天然土層劃分為若若干層;3)根據(jù)各土層的壓壓縮模量Esti(i:i個(gè)網(wǎng)格;t:t分層單元,t=1,2···,nc),求出在j網(wǎng)格上作用有均布布荷載pj=1/Aj時(shí)在i網(wǎng)格中點(diǎn)下各分層層單元上產(chǎn)生的附附加應(yīng)力σtij;4)用分層總和法求求出i網(wǎng)格中點(diǎn)的沉降系系數(shù)δij:布辛奈斯克解模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式式:{s}=[δ]··{R}有限壓縮層模型更更加接近實(shí)際,計(jì)計(jì)算結(jié)果可靠。但但模型的計(jì)算工作作量很大,而且地地基中的應(yīng)力狀態(tài)態(tài)與分層總和法的的假設(shè)有一定差距距(即無(wú)法考慮土的的非線性和基底反反力的塑性重分布布)。土柱體下端到達(dá)硬硬土層頂面或沉降降計(jì)算深度。3.3.4相互作用分分析的基本本條件和常常用方法靜力平衡條條件變形協(xié)調(diào)條條件以上介紹的的都屬于線線性計(jì)算模模型,但通通常情況下下土具有明明顯的非線線性特征,,為此提出出多種反應(yīng)應(yīng)特征的數(shù)數(shù)學(xué)模型,,如常用的的鄧肯-張模型(假假定地基土土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系符符合雙曲線線模型))、彈塑性性模型(假假定地基土土的變形包包含彈性與與塑性兩部部分)。?;緱l件解析方法數(shù)值方法常用方法在地基上梁和和板的分析中中,地基模型型的選用是關(guān)關(guān)鍵所在,必必須根據(jù)所分分析問題的實(shí)實(shí)際情況選擇擇合適的地基基模型。作用在基礎(chǔ)上上的豎向外荷荷載和基底反反力之和外荷載和基底底反力對(duì)基礎(chǔ)礎(chǔ)任一點(diǎn)的力力矩之和計(jì)算前認(rèn)為與與地基接觸的的基礎(chǔ)底面,,計(jì)算后仍保保持接觸,不不得出現(xiàn)脫開開的現(xiàn)象,即即基礎(chǔ)底面任任一點(diǎn)的撓度度wi應(yīng)等于該點(diǎn)地地基沉降si。只能求得近似似的數(shù)值解有限單元法和和有限差分法法3.3.5地基計(jì)算模型型的地基參數(shù)數(shù)確定通過地基計(jì)算算模型進(jìn)行計(jì)計(jì)算,所得結(jié)結(jié)果是否符合合實(shí)際情況,,很大程度上上取決于選用的的地基參數(shù)的的準(zhǔn)確性。確認(rèn)地基參數(shù)數(shù)的準(zhǔn)確程度度主要通過兩個(gè)個(gè)途徑:基床系數(shù)k的確定利用土層的壓壓縮指標(biāo)計(jì)算算:基底平均附加加應(yīng)力地基表面作用用有均布荷載載p0時(shí)用單向壓縮縮分層總和法法求出若干點(diǎn)點(diǎn)沉降量的平平均值1)由試驗(yàn)得到到的地基參數(shù)數(shù)的準(zhǔn)確性2)現(xiàn)場(chǎng)工作狀狀態(tài)對(duì)選用地地基參數(shù)的驗(yàn)驗(yàn)證基底下薄壓縮縮層情況基底下地基可可壓縮層厚度度H不超過基底寬寬度的一半,,則壓縮層范范圍的附加應(yīng)應(yīng)力σz約等于基底平平均附加應(yīng)力力p0,利用土力學(xué)學(xué)沉降計(jì)算公公式,基底平均沉降降量:利用載荷試驗(yàn)驗(yàn)方法若地基壓縮層層范圍內(nèi)土質(zhì)質(zhì)分布比較均均勻,可利用用載荷試驗(yàn)結(jié)結(jié)果確定k值。在p~s曲線上,取載載荷板下平均均基底壓力p所對(duì)應(yīng)的載荷荷板沉降量s,算出剛性載載荷板下地基基土的基床系系數(shù)kp=p/s;對(duì)于粘性土地地基,實(shí)際地地基的基床系系數(shù)要考慮載載荷板的尺寸寸效應(yīng),換算算后的基床系系數(shù):((bp:載荷板寬度;b:基礎(chǔ)寬度)。利用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)強(qiáng)度折算:k=(3~5)qu地基土變形模量E0與泊松比μ的確定地基土變形模量E0的確定按載荷試驗(yàn)確定::ω:形狀系數(shù)(方形形板取0.88;圓形板取0.79);B:載荷板直徑或邊邊長(zhǎng);s1:載荷試驗(yàn)p~s曲線上對(duì)應(yīng)于比例例界限荷載p1時(shí)的沉降量(當(dāng)p~s曲線直線段不明顯顯時(shí),粘性土取s1=0.02B所對(duì)應(yīng)的荷載作為為p1;砂土取s1=(0.01~0.015)B所對(duì)應(yīng)的荷載作為為p1)。按旁壓試驗(yàn)確定::p1:試驗(yàn)曲線直線段段的比例極限值;;s1:與p1相對(duì)應(yīng)的量管水位位下降穩(wěn)定值;a:鉆孔半徑;M:旁壓系數(shù)。按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定::當(dāng)E0不易確定時(shí),可參參照下表確定。E0的平均參考數(shù)值土的種類和狀態(tài)E0(MPa)土的種類和狀態(tài)E0(MPa)密實(shí)中密密實(shí)中密礫石礫砂中砂細(xì)砂稍濕很濕飽和粉砂稍濕很濕飽和65~45484236312117.51465~453131251917.5149砂質(zhì)粉土稍濕很濕飽和粉質(zhì)粘土堅(jiān)硬塑性粘土堅(jiān)硬塑性
1612.5939~1616~459~1616~412.595地基土泊松比μ的確定根據(jù)靜止土壓力和和線彈性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,得到泊泊松比μ與靜止土壓力系數(shù)數(shù)K0的關(guān)系:土的種類μK0β=1-2μK0μ的常用值碎石土砂土和粉質(zhì)砂土粉質(zhì)粘土粘土飽和粘土和淤泥黃土混凝土0.15~0.270.20~0.300.25~0.350.25~0.420.40~0.500.10~0.300.15~0.350.18~0.250.25~0.330.33~0.530.33~0.720.95~0.900.90~0.830.83~0.620.83~0.390.270.300.350.42μ、K0、β值3.3.6地基計(jì)算模型的選選擇無(wú)粘性土地基軟土地基塑性區(qū)比較大的地地基可壓縮層厚度不大大的地基粘性土地基,基礎(chǔ)礎(chǔ)具有一定的相對(duì)對(duì)剛度地基分層明顯,各各層土性差異較大大文克爾地基模型連續(xù)性地基模型分層地基模型3.4文克勒地基上梁的的計(jì)算3.4.1無(wú)限長(zhǎng)梁的解答微分方程式由靜力平衡關(guān)系,,可以得到:分布力根據(jù)材料力學(xué),有有:∑V=0∑M=0且二階微量dV*dx=0bp為l方向每延米凈反力力對(duì)于沒有分布荷載載作用(q=0)梁段,上式變?yōu)闉椋夯A(chǔ)梁的撓曲微分分方程,對(duì)哪一種種地基模型都適用用引入Winkler地基模型,且由變變形協(xié)調(diào)條件知::地基沉降等于基礎(chǔ)礎(chǔ)梁的撓度代上式入得文克勒基礎(chǔ)梁撓曲曲方程:或令:式中:的單位為m-1,其倒數(shù)1/稱為梁的特征長(zhǎng)度,而l稱為梁的柔度指數(shù)。值與地基基床系數(shù)數(shù)k與梁的抗彎剛度EI有關(guān)。越小,基基礎(chǔ)相對(duì)剛度越大大。其中:式中的C1~C4為待定積分常數(shù)數(shù),取決于梁的的邊界條件。解該四階常系數(shù)數(shù)微分方程得(齊次方程:通通解即可)通解為:集中荷載作用下下的解答(1)豎向集中力作作用豎向集中力作用將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)于于F0處,利用對(duì)稱性性(撓曲線和彎矩矩關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱稱)得到邊界條件::x時(shí),w=0;x=0時(shí),=dw/dx=0;由對(duì)稱性和平衡衡條件,在x=0處左右截面上的的剪力量值相等等,均為F0/2。F0V左=F0/2V右=-F0/2F0無(wú)限長(zhǎng)梁離O點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處梁的的撓度為零過O點(diǎn)撓曲線切線斜斜率為零剪力使梁順時(shí)針轉(zhuǎn)為正由邊界條件①,,得到C1=C2=0,于是:對(duì)上式求微分后后引入邊界條件件②,有:再由邊界條件③③:C為常數(shù)O點(diǎn)右側(cè)剪力滿足足的邊界條件kb=4EIλλ4利用微分關(guān)系,,可以進(jìn)一步得得到其他物理量量:上述公式只適用用于x0的情形,對(duì)于x<0(梁的左半段))的情況,可利利用對(duì)稱性求解解(見P79圖12),計(jì)算時(shí)用x的絕對(duì)值代入計(jì)算,計(jì)算結(jié)果果w、M不改變符號(hào),θ、V改變符號(hào)。文克勒地基模型型(地基沉降與基礎(chǔ)礎(chǔ)梁撓度相等)(2)集中力偶作作用(順時(shí)針))將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)于于M0處,得到邊界條條件:x時(shí),w=0;x=0時(shí),w=0;由對(duì)稱性和平衡衡條件,在x=0處左右截面上的的彎矩值相等,,均為M0/2,符號(hào)相反。集中力偶作用M0-M0/2M0/2M0離O點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處梁的的撓度為零過O點(diǎn)撓度為零彎矩使梁下方受拉為正由邊界條件①,,得到C1=C2=0,于是:由邊界條件②::再由邊界條件③③:O點(diǎn)右側(cè)彎矩滿足足的邊界條件O點(diǎn)右側(cè)撓度滿足足的邊界條件kb=4EIλλ4利用微分關(guān)系,,可以進(jìn)一步得得到其他物理量量:上述公式只適用用于x0的情形,對(duì)于x<0(梁的左半段)的的情況,可利用用對(duì)稱性求解((見P79圖-12),計(jì)算時(shí)用x的絕對(duì)值代入計(jì)計(jì)算,計(jì)算結(jié)果w、M改變符號(hào),θ、V不改變符號(hào);上述計(jì)算公式中中集中力偶M0順時(shí)針方向時(shí)為為正,逆時(shí)針方方向?yàn)樨?fù)。根據(jù)疊加原理,,利用單個(gè)集中中荷載作用的計(jì)計(jì)算公式可以計(jì)計(jì)算多個(gè)集中荷荷載作用下的內(nèi)內(nèi)力與位移;在疊加計(jì)算過程程中,計(jì)算某個(gè)個(gè)集中荷載對(duì)某某指定截面的計(jì)計(jì)算量時(shí),應(yīng)將將該集中荷載作用用點(diǎn)作為坐標(biāo)原原點(diǎn),并考慮截面坐坐標(biāo)值的正負(fù)影影響(推導(dǎo)公式中都假假定x>0,計(jì)算x<0截面的計(jì)算值時(shí)時(shí),計(jì)算值對(duì)稱稱時(shí)不改變符號(hào)號(hào),計(jì)算值反對(duì)對(duì)稱時(shí)計(jì)算公式式改變符號(hào));注意公式中的集集中荷載也是有有方向的,豎向向荷載向下為正,力偶順時(shí)針方向?yàn)檎?。?)多個(gè)集中荷載載共同作用于無(wú)無(wú)限長(zhǎng)梁FaMaFbMcabc上圖無(wú)限長(zhǎng)梁上上A、B、C三點(diǎn)的四個(gè)荷載載Fa、Ma、Fb、Mc在截面D引起的彎矩和剪剪力為:1、D點(diǎn)在A點(diǎn)右側(cè),F(xiàn)a、Ma對(duì)D點(diǎn)影響可直接采采用圖3-12結(jié)果;2、D點(diǎn)在B、C點(diǎn)左側(cè),F(xiàn)b、Mc對(duì)D點(diǎn)影響應(yīng)采用圖圖3-12結(jié)果的對(duì)稱值,,但需注意正對(duì)對(duì)稱和反對(duì)稱))a<π/λF1AF2F1AF2AAF1F2F1F2VaMaFAMA3.4.2半無(wú)限長(zhǎng)梁的計(jì)計(jì)算(補(bǔ)充,請(qǐng)筆記記)1)向左延伸成無(wú)限長(zhǎng)梁梁;2)在A截面產(chǎn)生內(nèi)力Ma、Va;3)為滿足自由邊邊界條件(無(wú)內(nèi)力),在A截面附加荷載MA、FA使其在該截面產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力與Ma、Va大小相等,方向向相反;4)原有半無(wú)限長(zhǎng)長(zhǎng)梁等值于在原有荷載與附附加荷載MA、FA共同作用下的無(wú)無(wú)限長(zhǎng)梁?;驹恚喊霟o(wú)限長(zhǎng)梁的計(jì)計(jì)算可利用無(wú)限長(zhǎng)梁的結(jié)果果,條件是滿足半半無(wú)限長(zhǎng)梁自由端的邊界條條件。自由端分析方法可利用無(wú)限長(zhǎng)梁梁的計(jì)算結(jié)果內(nèi)力附加荷載求MA、FA在A截面產(chǎn)生生的內(nèi)力力取A處為坐標(biāo)標(biāo)原點(diǎn),,由x=0,Ax=Cx=Dx=1由FA在A處產(chǎn)生的的內(nèi)力::由MA在A處產(chǎn)生的的內(nèi)力::由MA、FA共同作用下在在A處產(chǎn)生的內(nèi)力力:附加荷載MA、FA確定AF1F2FAMAA點(diǎn)可以在集中中荷載的左側(cè)側(cè)或右側(cè),但但優(yōu)先認(rèn)為是在在集中荷載的的右側(cè)根據(jù)梁端A處為自由端的的邊界條件::Va、Ma為根據(jù)原有荷載載(F1、F2,按書3-18、3-21計(jì)算)按無(wú)限長(zhǎng)梁求求出的在A截面處的內(nèi)力力。聯(lián)立求解上述述方程,得到到:AAF1F2F1F2VaMaFAMA根據(jù)邊界條件件確定附加荷荷載MA、FA大小相等方向向相反(1)按無(wú)限長(zhǎng)長(zhǎng)梁上作用原原有荷載求出出A截面的內(nèi)力Ma、Va;(2)根據(jù)Ma、Va求出要求施加加在A處的集中荷載載MA、VA;(3)按無(wú)限長(zhǎng)梁梁上作用有原原有荷載及作作用在A處的集中荷載載MA、VA求梁上任意截截面的內(nèi)力及及變形。AAF1F2F1F2VaMaFAMA半無(wú)限長(zhǎng)梁的的求解步驟利用公式3-18和3-21前述公式利用公式3-18和3-213.4.3有限長(zhǎng)梁的計(jì)計(jì)算1)向兩端延伸伸成無(wú)限長(zhǎng)梁梁;2)該無(wú)限長(zhǎng)梁梁在原有荷載載作用下在A、B兩端截面產(chǎn)生生內(nèi)力Ma、Va及Mb、Vb;3)為滿足自由由邊界條件,,在A、B處附加荷載MA、FA及MB、FB,使其在該截截面產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力與Ma、Va及Mb、Vb大小相等,方方向相反;4)原有有限長(zhǎng)長(zhǎng)梁等值于在在原有荷載與與附加荷載MA、FA及MB、FB共同作用下的的無(wú)限長(zhǎng)梁。?;驹恚豪脽o(wú)限長(zhǎng)梁梁的解求解有有限長(zhǎng)梁的計(jì)計(jì)算原理與半半無(wú)限梁相似似。先延長(zhǎng)兩兩端稱為無(wú)限限長(zhǎng)梁,為滿滿足有限長(zhǎng)梁兩端端的自由邊界界條件,必須要在梁梁的兩端各施加兩兩個(gè)集中荷載載(集中力和和集中力偶))。分析方法F1F2F1F2VaMaFAMAa<π/λb<π/λVbMbF1F2F1F2FBMBABABABAB有限長(zhǎng)梁無(wú)限長(zhǎng)梁在原有荷載作作用下產(chǎn)生內(nèi)內(nèi)力附加外荷載L邊界條件:注:FA、MA在A點(diǎn)的Ax=Cx=Dx=1FB、MB在B點(diǎn)的Ax=Cx=Dx=1聯(lián)立上述方程程,解得需要要在梁端A、B處施加的集中中附加荷載FA、MA、FB、MB:附加荷載計(jì)算算公式式中:根據(jù)λl查P82-83表3-1如果荷載對(duì)稱,利利用對(duì)稱性,上述計(jì)算公公式可以作進(jìn)進(jìn)一步簡(jiǎn)化處處理:有限長(zhǎng)梁計(jì)算算步驟:注意:P88例題3-2,其結(jié)論在交交叉條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算算時(shí)要用到(1)按式3-18、3-21以疊加法計(jì)算算已知荷載在在無(wú)限長(zhǎng)梁上上A、B截面引起彎矩矩和剪力Ma、Va和Mb、Vb;(2)按式3-24或3-25計(jì)算作用在梁梁端截面A、B處集中荷載載MA、FA和MB、FB;(3)再按式3-18、3-21以疊加法計(jì)計(jì)算無(wú)限長(zhǎng)長(zhǎng)梁上作用用有原有荷荷載及作用用在A、B處的集中荷荷載MA、FA和MB、FB在梁上任意意截面的內(nèi)內(nèi)力及變形形。3.4.4地基上梁的的柔度系數(shù)數(shù)與梁的區(qū)區(qū)分梁的區(qū)分無(wú)限長(zhǎng)梁受受集中力、、集中力偶偶作用下的的解中都含含有衰減因子,隨著x值的增大,,其變位((w、θ)和內(nèi)力((V、M)迅速衰減減,當(dāng)荷載載在梁端產(chǎn)產(chǎn)生的位移移和內(nèi)力可可以小到或或略不計(jì)時(shí)時(shí),相對(duì)于該荷荷載可認(rèn)為為該梁是無(wú)無(wú)限長(zhǎng)梁。。作用在梁端端邊界的附附加荷載的的計(jì)算公式式3-24中,系數(shù)數(shù)Al、Bl、Cl、Dl、El、Fl均為λl的函數(shù)。λl稱為柔度指數(shù),,用于表征征文克勒地地基上梁的的相對(duì)剛?cè)崛岫鹊囊粋€(gè)個(gè)無(wú)量綱參參數(shù),有時(shí)用它它作為劃分分梁的類型型的依據(jù)::λl≤π/4短梁(剛性性梁)π/4<λl<π有限長(zhǎng)梁(有限限剛度梁)λl≥π長(zhǎng)梁(柔性梁))這種分法沒有考慮荷載作用影響查P82-83表3-1確定包含于Ax、Bx、Cx、Dx中按照荷載對(duì)梁位位移及內(nèi)力的影影響原則,如荷荷載距梁的兩端端距離為a和b,則劃分梁長(zhǎng)的方法可歸納為為:abl1、對(duì)于短梁,可可采用基底反力力呈直線變化簡(jiǎn)簡(jiǎn)化方法計(jì)算;;2、對(duì)于長(zhǎng)梁,可可利用無(wú)限長(zhǎng)梁梁或半無(wú)限長(zhǎng)梁梁的解答計(jì)算。。基床系數(shù)k的確定:(1)按基礎(chǔ)的預(yù)估估沉降量確定基底平均附加壓壓力基礎(chǔ)的平均沉降降量對(duì)于厚度為h的薄壓縮層地基基,基底平均沉沉降若薄壓縮層地基基由若干分層組組成,則地基基基床系數(shù):注:按載荷試驗(yàn)成果果確定基床系數(shù)數(shù)略,詳見P863.5柱下條形基礎(chǔ)(1)上部荷載大,,地基承載力小小,或地基壓縮縮性不均勻(如如軟弱夾層、土土洞等);(2)柱網(wǎng)較小,柱柱荷載相互間影影響較大,有可可能產(chǎn)生較大不不均勻沉降;(3)地基土不均勻勻,土質(zhì)變化大大;(4)各柱荷載相差差較大;(5)上部結(jié)構(gòu)對(duì)基基礎(chǔ)沉降敏感,,有可能在上部部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過過大次應(yīng)力使其其破壞或影響其其正常使用功能能。柱下條形基礎(chǔ)常常用于軟基上框框架或排架結(jié)構(gòu)構(gòu)的一種基礎(chǔ)類類型。它具有剛剛度大、調(diào)整不不均勻沉降能力力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但但造價(jià)高,故柱柱下應(yīng)優(yōu)先考慮慮采用擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ),遇特殊情況可考慮采用柱下下條形基礎(chǔ):3.5.1構(gòu)造要求肋梁翼板倒T形截面等截面柱位處腋(柱兩兩側(cè)局部增高))端部外伸(若荷荷載不對(duì)稱,兩兩端伸出長(zhǎng)度可可不同,以使基基底形心與荷載載重心重合,但但不宜伸出過長(zhǎng)長(zhǎng))。形狀及斷面通常倒T斷面,由肋梁與翼板板構(gòu)成;平面形狀有等截截面、局部擴(kuò)大大(加腋)等形形式;條形基礎(chǔ)梁的端端部宜外伸,伸伸出長(zhǎng)度一般為為第一跨跨距的0.25~0.30。各部尺寸要求肋梁高度一般取取1/4~1/8柱距(使其具有有較大EI);底板厚度不小于于200mm,底板厚200~250mm時(shí)做成等厚度,,底板厚大于250mm時(shí)可按小于等于于1:3坡度做成變厚度度;肋梁每側(cè)比柱至至少寬出50mm。調(diào)整基底形心位位置,使基底壓壓力分布均勻,,并使各柱下負(fù)負(fù)彎矩和跨中正正彎矩均衡利于于配筋。頂部縱筋(通長(zhǎng))底部縱筋(1/3通長(zhǎng))側(cè)面縱向構(gòu)造筋腹板高鋼筋或混凝土要要求1)柱位處的縱縱向受力筋布置置在肋梁底面,,而跨中則布置置在頂面(因?yàn)橹惶幭孪铝旱资芾?,跨跨中梁頂受拉))?)底面縱向受力力筋的搭接位置置宜在跨中,頂頂面縱向受力筋的搭接位置宜宜在柱位處(因?yàn)榈酌婵缰胸?fù)負(fù)彎矩小,頂面柱位處正彎彎矩較?。?;3)條形基礎(chǔ)可能能出現(xiàn)整體彎曲曲,且內(nèi)力分析析不明確,故頂面鋼筋按計(jì)算算配筋全部通長(zhǎng)長(zhǎng)配置,底面通通長(zhǎng)鋼筋的面積不少于底面面受力筋總面積積的1/3;4)基礎(chǔ)梁腹板高高度大于等于450mm時(shí),在梁的兩側(cè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋,,每側(cè)縱向構(gòu)造造筋面積不少于于腹板截面積的0.1%,其間距不宜大大于200mm;5)梁兩側(cè)縱向構(gòu)構(gòu)造筋宜用拉筋筋連接,其直徑徑與箍筋相同,,間距500-700mm;6)箍筋應(yīng)采用封封閉式,其直徑徑為6-12mm,梁高大于800mm時(shí),其直徑不宜宜小于8mm,當(dāng)梁寬小于或或等于350mm時(shí),采用雙肢箍箍筋,梁寬350-800mm時(shí),采用四肢箍箍筋,梁寬大于于800mm,采用六肢箍筋筋;7)翼板的橫向受受力筋由計(jì)算配配筋,直徑不小小于10mm,間距100-200mm,非脅部分的縱縱向分布筋直徑徑8-10mm,間距不大于300mm;8)混凝土強(qiáng)度不不低于C20;拉筋橫向受力筋3.5.2內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)化計(jì)算方法的的計(jì)算假定與適適用性簡(jiǎn)化方法假定基底反力為直線線分布,為滿足這一假假定,要求基礎(chǔ)礎(chǔ)本身具有足夠的相對(duì)剛度度。當(dāng)柱距相差不不大時(shí),通常要要求基礎(chǔ)上的平平均柱距l(xiāng)m滿足以下條件::簡(jiǎn)化計(jì)算法彈性地基梁方法法靜定分析法(靜靜定梁)倒梁法文克勒地基上梁梁的特征長(zhǎng)度對(duì)于一般柱距及及中等壓縮性地地基,按上式分分析,條基高度不小于于平均柱距的1/6(足夠剛度)靜定梁法與倒梁梁法的比較若上部結(jié)構(gòu)剛度度很?。ㄈ鐔螌訉优偶埽?,宜采采用靜定分析法法。按直線分布布確定基底凈反反力,并將柱荷荷載直接作用于于基礎(chǔ)梁上,可可按靜力平衡條條件求出任一截截面上的彎矩和和剪力。靜定分析法原理理:缺點(diǎn):上部結(jié)構(gòu)假定為為柔性結(jié)構(gòu),即即不考慮上部結(jié)結(jié)構(gòu)剛度的有利利作用,故基礎(chǔ)礎(chǔ)梁將產(chǎn)生整體彎曲,所求彎矩值過過大倒梁法原理:假定上部結(jié)構(gòu)是是絕對(duì)剛性的,,各柱之間只能能同時(shí)下沉無(wú)差差異沉降,故把把柱腳視為條基基的鉸支座,將基礎(chǔ)梁按倒置置普通連續(xù)梁計(jì)計(jì)算,而荷載為直線線分布的基底凈凈反力bpj,和除去豎向集集中力(由基底底凈反力體現(xiàn)))所余下的各種種作用(包括柱柱傳來(lái)的力矩))。這種方法只只考慮出現(xiàn)于柱間的局部彎曲曲,而略去全長(zhǎng)發(fā)發(fā)生的整體彎曲曲,故所得正負(fù)最大彎矩較較為均衡,基礎(chǔ)不利截面的彎矩矩最小。適用于上部結(jié)構(gòu)剛度很很大的情況在比較均勻的地地基上,上部結(jié)結(jié)構(gòu)剛度較好,,荷載分布和柱柱距較均勻,且且條形基礎(chǔ)梁高高度不小于1/6柱距時(shí),基底反力可可按直線分布,,基礎(chǔ)梁的內(nèi)力力可按倒梁法計(jì)算。確定基礎(chǔ)底面尺尺寸(簡(jiǎn)化計(jì)算算方法)首先按構(gòu)造要求確定基基礎(chǔ)長(zhǎng)度l,然后將基礎(chǔ)視視為剛性矩形基礎(chǔ),按地基承載力力特征值確定基基礎(chǔ)底面寬度b。在按構(gòu)造要求求確定基礎(chǔ)長(zhǎng)度度l時(shí),應(yīng)盡量使其其形心與基礎(chǔ)所受外合力的重心相重合。翼板的計(jì)算翼板可視為肋梁兩兩側(cè)的懸臂,由第第2章的公式計(jì)算肋梁根部的剪力和和彎矩,然后按斜截面的的抗剪強(qiáng)度確定翼翼板厚度并由肋梁梁根部的彎矩M計(jì)算翼板內(nèi)的橫向向配筋。橫向鋼筋通常布置置在下層。橫向受力鋼筋倒梁法基本原理倒梁法把柱腳視為為條形基礎(chǔ)的支座座,支座間不存在在相對(duì)豎向位移,,假定基底凈反力力(bpj,kN/m)呈線性分布,按按倒置的連續(xù)梁計(jì)算梁沿縱向的內(nèi)力,常用結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)中的力矩分分配法、力法、位位移法等進(jìn)行計(jì)算算。適用條件地基比較均勻;上部結(jié)構(gòu)剛度比較較大;建筑物長(zhǎng)度較短、、柱距較小;計(jì)算假定地基為彈性體;上部結(jié)構(gòu)視為絕對(duì)對(duì)剛性,柱子間不不存在沉降差異;;變形后基礎(chǔ)底面仍仍為平面,柱腳作作為基礎(chǔ)的鉸支座;將地基凈反力作為地地基梁的荷載,基礎(chǔ)梁看成倒置的支承承在柱子上的連續(xù)續(xù)梁。計(jì)算步驟確定條形基礎(chǔ)的計(jì)計(jì)算圖式FiGwMiR=ΣFiTia1aa2aixcLpmaxpminFiGwMiR=ΣFiTi作用于基礎(chǔ)梁上的的墻的自重中心荷載偏心荷載作用于基礎(chǔ)梁上的的墻的自重確定合力作用位置置假定豎向荷載合力力R作用位置距邊柱距距離為xc,則合力R的作用位置:確定基礎(chǔ)梁底面尺尺寸(合力作用點(diǎn)與基底底形心重合)根據(jù)地基承載力條條件,確定基礎(chǔ)底底板寬度b:中心荷載:FiGwMiR=ΣFiTia1aa2aixc使基底凈反力分布布均勻作用于基礎(chǔ)梁墻的的自重中心荷載偏心荷載:基礎(chǔ)寬度:Gwk:基礎(chǔ)梁上墻梁及及墻體重量之和;ΣMk=ΣM0+ΣT·H+Gw·ew。選擇較大者各荷載對(duì)基礎(chǔ)梁中點(diǎn)的力矩代數(shù)和修正后的地基承載載力特征值地基凈反力假定豎向荷載合力力R作用位置距邊柱距距離為xc,則基底凈反力::無(wú)墻梁時(shí),Gw=0;按中心荷載計(jì)算時(shí)時(shí),ΣM=0;實(shí)際計(jì)算時(shí),取每延米長(zhǎng)度的地基凈反力bpj進(jìn)行計(jì)算。此處采用荷載設(shè)計(jì)值FiGwMiR=ΣFiTia1aa2aixc基礎(chǔ)梁底板厚度計(jì)計(jì)算bpjmaxpjmaxΣFil1pj2pj1ΣMiΣTi基礎(chǔ)底板橫向配筋(即b方向配筋)計(jì)算基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)內(nèi)力將基礎(chǔ)梁看成倒置置的連續(xù)梁,用結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)介紹的連連續(xù)梁法進(jìn)行分析析,計(jì)算時(shí)可以用用彎矩分配法或連續(xù)梁系數(shù)法等方法進(jìn)行計(jì)算。?;追戳植空{(diào)整整倒梁法計(jì)算得到的的支座反力與柱荷荷載并不相等。因因地基梁的反力假假定為直線分布且且柱子被視為支座座,同時(shí)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的剛度對(duì)荷載的的傳遞與分配有一一定的影響,為解解決矛盾,工程中中采用基底反力局部調(diào)整整法;具體做法是將柱力與支座反力力的差值均勻分布布到支座兩側(cè)各約約1/3跨度范圍內(nèi),作為為地基反力的調(diào)整整值,再計(jì)算連續(xù)續(xù)梁在調(diào)整值作用用下內(nèi)力,將所的的結(jié)果與原計(jì)算結(jié)結(jié)果疊加,直至滿滿足要求為止。邊跨內(nèi)力調(diào)整倒梁法只是計(jì)算了了基礎(chǔ)梁的局部彎曲曲而未考慮慮整體彎曲曲。實(shí)際上在在荷載分分布和地地基都比比較均勻勻的情況況下,地地基梁往往往發(fā)生生正向撓曲曲,在上部部結(jié)構(gòu)與與基礎(chǔ)剛剛度的作作用下,,邊柱荷荷載增大大,中柱柱相應(yīng)卸卸載,則則條形基礎(chǔ)礎(chǔ)端部的的基底反反力要大大于按直直線分布布假定計(jì)計(jì)算得到到的基底底反力,為此,,較簡(jiǎn)單單的做法法是將邊邊跨跨中中和第一一內(nèi)支座座彎矩按按計(jì)算值值再增加20%后再進(jìn)行行配筋。。靜定分析析法基本原理理靜定分析析法假定定基底凈凈反力((bpj,kN/m)呈線性性分布,,并將地地基凈反反力作為為荷載作作用在地地基梁上上,按結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)中的靜靜定分析析法進(jìn)行行內(nèi)力計(jì)計(jì)算。適用條件件各柱荷載載及間距距不等;;上部結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度較較小,對(duì)對(duì)基礎(chǔ)約約束作用用不明顯顯;基礎(chǔ)梁較較短、柱柱距較小??;地基較均均勻。靜定分析析法沒有有考慮基基礎(chǔ)自身身的變形形以及與與上部結(jié)結(jié)構(gòu)的相相互作用用,與其其他方法法比較,,計(jì)算所所得基礎(chǔ)礎(chǔ)不利截截面上的的彎矩絕絕對(duì)值一般偏大大。此法只只宜用于于上部為為柔性或簡(jiǎn)簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)構(gòu)、且基礎(chǔ)礎(chǔ)自身剛剛度較大大的條形形基礎(chǔ)以以及聯(lián)合合基礎(chǔ)。。計(jì)算方法法確定地基基梁尺寸寸及計(jì)算算凈反力力的步驟驟與倒梁梁法相同同,然后后按靜力平衡衡的原則計(jì)計(jì)算任一一截面的的內(nèi)力。。3.6柱下交叉叉條形基基礎(chǔ)概要柱下交叉叉條形基基礎(chǔ)由縱縱橫兩個(gè)個(gè)方向組組成十字字形整體體基礎(chǔ),,通過加加強(qiáng)縱橫橫兩個(gè)方方向的聯(lián)聯(lián)系提高高基礎(chǔ)的的整體剛剛度,滿滿足地基基承載力力條件,,減小地地基沉降降變形的的要求。。上部荷荷載通過過柱網(wǎng)傳傳遞給基基礎(chǔ),通通常作用在格格梁的交交叉點(diǎn)上上,一般情情況下格格梁基礎(chǔ)礎(chǔ)兩個(gè)方方向的地地基梁抗抗彎剛度度相同或或基本相相同,上上部荷載載由兩個(gè)個(gè)方向的的梁共同同承擔(dān),,計(jì)算的關(guān)關(guān)鍵是解解決節(jié)點(diǎn)點(diǎn)荷載在在兩個(gè)方方向上的的分配問問題,然后就就可以按按兩個(gè)方方向上的的單向梁進(jìn)行計(jì)算算。1.適用性及及荷載分分配原則則當(dāng)上部荷荷載較大大、地基基土較軟軟弱,只只靠單向向設(shè)置柱柱下條形形基礎(chǔ)已已不能滿滿足地基基承載力力和地基基變形要要求時(shí),,可采用用沿縱、、橫柱列列設(shè)置交交叉條形形基礎(chǔ),,又稱十字交叉叉梁基礎(chǔ)礎(chǔ)或交梁梁基礎(chǔ)。。柱下交叉叉條形基基礎(chǔ)可視視為雙向的柱柱下條形形基礎(chǔ),其每個(gè)個(gè)方向條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的構(gòu)造造與計(jì)算算,與單單向條形形基礎(chǔ)相相同。荷載在正正交的兩兩個(gè)條形形基礎(chǔ)上上的分配原則則應(yīng)滿足兩兩個(gè)條件件:靜力平衡衡條件::各節(jié)點(diǎn)分分配在縱縱、橫基基礎(chǔ)梁上上的荷載載之和應(yīng)應(yīng)等于該該節(jié)點(diǎn)上上的總荷荷載;變形協(xié)調(diào)調(diào)條件縱、橫基基礎(chǔ)梁在在交叉節(jié)節(jié)點(diǎn)處的的位移應(yīng)應(yīng)相等。。iFiiFiyiFixωiyωix2.荷載分配配的簡(jiǎn)化化方法基本假定定縱橫方向向梁在交交叉點(diǎn)處處為鉸接,在交叉叉點(diǎn)上縱縱橫方向向的力矩矩分別由由縱橫方方向的基基礎(chǔ)梁?jiǎn)为?dú)承受受而不再分配配;當(dāng)節(jié)點(diǎn)間距距≥1.8/λ時(shí),i節(jié)點(diǎn)沉降降量?jī)H與與此節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的集中中力Pi有關(guān),i節(jié)點(diǎn)以外外的集中中力對(duì)i節(jié)點(diǎn)沉降降量影響響可以略略而不計(jì)計(jì);縱橫兩個(gè)個(gè)方向的的基礎(chǔ)梁梁,分別別據(jù)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)所在位位置按無(wú)限長(zhǎng)梁梁或半無(wú)無(wú)限長(zhǎng)梁梁計(jì)算。節(jié)點(diǎn)荷載載的分配配荷載分配配原則::節(jié)點(diǎn)位移移計(jì)算(P89例題3-2結(jié)論,外外伸半無(wú)無(wú)限長(zhǎng)梁梁)S:特征長(zhǎng)長(zhǎng)度;;Zx:位置函函數(shù)(x=0,Zx=4,半無(wú)限限長(zhǎng)梁,,荷載作作用于梁梁的端點(diǎn)點(diǎn);x→∞,Zx=1,無(wú)限長(zhǎng)長(zhǎng)梁)iFiiFiyiFixωiyωix節(jié)點(diǎn)力分分配節(jié)點(diǎn)類型型角柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)中(內(nèi)))柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)yx邊柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)邊柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)角柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)中柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)角柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)(雙向向外伸、、單向外外伸、無(wú)無(wú)外伸))聯(lián)立方程程:yixFiyx雙向外伸Zx、Zy可查P103表3-2確定單向外伸yixFix無(wú)外伸yixFiZx可查P103表3-2確定邊柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)(有外外伸、無(wú)無(wú)外伸))有外伸yixFix無(wú)外伸yixFiZx可查P103表3-2確定內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)yixFi節(jié)點(diǎn)力分分配的調(diào)調(diào)整當(dāng)交叉條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)根據(jù)上上述分配配的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)荷載按按縱、橫橫向條形形基礎(chǔ)分分別進(jìn)行行設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算時(shí),,基礎(chǔ)交叉叉處的基基底面積積被重復(fù)復(fù)計(jì)算了了一次,,結(jié)果使使計(jì)算的的地基反反力減小小,計(jì)算算結(jié)果偏偏于不安安全,可通過過加大節(jié)點(diǎn)點(diǎn)荷載的的方法加加以平衡衡。節(jié)點(diǎn)荷荷載調(diào)整整方法如如下:實(shí)際地基基凈反力力:交叉點(diǎn)總總重疊面面積:重復(fù)計(jì)算算的地基基凈反力力總量::地基凈反反力增量量(將重重復(fù)計(jì)算算部分需需要增大大的地基基總反力力分?jǐn)偟降秸麄€(gè)基基礎(chǔ))::節(jié)點(diǎn)荷載載增量::節(jié)點(diǎn)荷載載增量的的分配::調(diào)整后的的節(jié)點(diǎn)荷荷載:按各向節(jié)節(jié)點(diǎn)力所所占總節(jié)節(jié)點(diǎn)力比比例來(lái)分分配重疊面積積的計(jì)算算有懸挑的的邊柱節(jié)節(jié)點(diǎn)或內(nèi)柱節(jié)節(jié)點(diǎn)無(wú)懸挑的的邊柱節(jié)節(jié)點(diǎn)一側(cè)或兩兩側(cè)無(wú)懸懸挑的角角柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)bxbyxy按照以上上方法進(jìn)進(jìn)行柱荷荷載分配配并進(jìn)行行調(diào)整后后,兩個(gè)個(gè)方向的的條形基基礎(chǔ)可分分別單獨(dú)獨(dú)計(jì)算橫向梁只只伸到縱縱向梁寬寬度的一一半3.7筏形基礎(chǔ)與與箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)概要當(dāng)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載過大大,采用獨(dú)獨(dú)立基礎(chǔ)或或條形基礎(chǔ)礎(chǔ)不能滿足足地基承載載力要求,,或雖能滿滿足要求,,但基礎(chǔ)的的凈距很小小,或需要要加強(qiáng)基礎(chǔ)礎(chǔ)剛度時(shí),,可考慮采采用筏形基基礎(chǔ)和箱形形基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)是是指柱下或或墻下連續(xù)續(xù)的平板式式或梁板式式鋼筋混凝凝土基礎(chǔ),,亦稱筏板板基礎(chǔ)、片片筏基礎(chǔ)或或滿堂紅基基礎(chǔ),當(dāng)建建筑物開間間尺寸不大大,或柱網(wǎng)網(wǎng)尺寸較小小以及對(duì)基基礎(chǔ)的剛度度要求不很很高時(shí),為為便于施工工,可將其其做成一塊塊等厚度的的鋼筋混凝凝土平板,,即平板式式筏形基礎(chǔ)礎(chǔ),板上若若帶有梁,,則稱為梁梁板式或肋肋梁式筏形形基礎(chǔ)。筏筏形基礎(chǔ)的的自身剛度度較大,可可有效地調(diào)調(diào)整建筑物物的不均勻勻沉降,對(duì)對(duì)充分發(fā)揮揮地基的承承載力較為為有利。隨著建筑物物高度和荷荷載的增大大,為進(jìn)一一步提高基基礎(chǔ)的整體體剛度,可可采用空間間受力體系系——箱形基礎(chǔ)。。箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)由底板、、頂板、側(cè)側(cè)墻及內(nèi)隔隔墻構(gòu)成整整體剛度較較好的單層層或多層鋼鋼筋混凝土土基礎(chǔ)。箱箱形基礎(chǔ)內(nèi)內(nèi)部空間可可結(jié)合建筑筑物的使用用功能設(shè)計(jì)計(jì)成地下室室,地下車車庫(kù)或地下下設(shè)備層等等。箱形基基礎(chǔ)具有很很大的剛度度和整體性性,能有效效地調(diào)整基基礎(chǔ)不均勻勻沉降,又又由于它具具有較大的的埋深,土土體對(duì)其具具有良好的的嵌固與補(bǔ)補(bǔ)償效應(yīng),,因而具有有較好的抗震性和補(bǔ)補(bǔ)償性,是目前高層建筑中經(jīng)經(jīng)常采用的基礎(chǔ)類型之一。筏基和箱基底面面的形心最好與與上部結(jié)構(gòu)豎向向永久荷載的重重心相重合。若若不能重合,在在永久荷載與樓樓(屋)面活荷荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組組合下的偏心距距e,對(duì)高層建筑最最好能符合下式式的要求:對(duì)于非抗震設(shè)防防的高層建筑筏筏形和箱形基礎(chǔ)礎(chǔ),要求基礎(chǔ)底底面邊緣最小壓壓力滿足以下要要求:按非抗震設(shè)計(jì)時(shí)時(shí),橫向整體傾傾斜的計(jì)算值宜宜符合以下要求求:1.筏形基礎(chǔ)適用性地基承載力低,,上部荷載大;柱距較小,或柱柱荷載很大或差差異較大;建筑物需要滿足足設(shè)置地下室等等功能要求;水平荷載較大,,要求建筑物具具有足夠的剛度度與穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)形式平板式梁板式——單向肋梁、雙向向肋梁。構(gòu)造要求筏板可以根據(jù)需要要設(shè)計(jì)成等厚度或或變厚度。對(duì)于高高層建筑,平板式式筏基的板厚不宜宜小于400mm;12層以上建筑物的梁梁板式的板厚應(yīng)不不小于400m,且板厚與最大雙雙向板格的短邊凈凈跨之比不小于1/14;多層建筑筏基的的板厚可適當(dāng)減小小,其中墻下筏基基的板厚不得小于于200mm;現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱柱和墻與梁板式筏筏基的基礎(chǔ)梁連接接的構(gòu)造要求見下下圖所示;筏板懸挑長(zhǎng)度不宜宜大于伸出方向邊邊跨柱距的1/4,無(wú)外伸梁的筏板板,其伸出長(zhǎng)度一一般不宜大于1.5m(通過調(diào)整外伸長(zhǎng)長(zhǎng)度,盡量使合力力中心與筏板形心心重合或減小偏心心距);梁板式基礎(chǔ)的底板板與基礎(chǔ)梁的鋼筋筋除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要要求外,縱橫方向向的底部鋼筋應(yīng)有有1/2~1/3貫通全跨,且配筋筋率不小于0.15%;平板式基礎(chǔ)柱下板板帶和跨中板帶的的底部鋼筋應(yīng)有1/2~1/3貫通全跨,且配筋筋率不小于0.15%,頂部鋼筋全部貫貫通;底板受力鋼筋不宜宜小于10mm。底板分布筋:當(dāng)當(dāng)板厚小于250mm時(shí)用φ8@250mm,當(dāng)板厚大于250mm時(shí)用φ10@200mm;筏基的混凝土強(qiáng)度度等級(jí),對(duì)高層建建筑應(yīng)不低于C30,多層建筑的墻下下筏基可采用C20。地下水位以下的的地下室筏基防水水混凝土的抗?jié)B等等級(jí),應(yīng)根據(jù)地下下水的最高水頭與與混凝土厚度之比比確定,且不應(yīng)低低于0.6MPa。筏板下有局部軟土土層或暗塘、暗溝溝等存在時(shí),應(yīng)進(jìn)進(jìn)行人工處理,筏筏板下應(yīng)做不小于于100mm的混凝土墊層,墊墊層下設(shè)級(jí)配砂石石、碎磚三合土或或灰土墊層,造成成人工持力層。地下室底層柱或剪剪力墻與基礎(chǔ)梁連連接的構(gòu)造要求筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算算內(nèi)容基礎(chǔ)底板面積確定定(根據(jù)地基承載載力要求確定);;基礎(chǔ)變形計(jì)算(根根據(jù)《土力學(xué)》中的方法進(jìn)行計(jì)算算);基礎(chǔ)底板厚度驗(yàn)算算;底板內(nèi)力及配筋計(jì)計(jì)算;肋梁內(nèi)力及配筋計(jì)計(jì)算(平板式基礎(chǔ)礎(chǔ)無(wú)肋梁計(jì)算);;繪制施工圖?;A(chǔ)底板面積確定定筏基應(yīng)滿足地基承承載力的要求。驗(yàn)驗(yàn)算時(shí)的荷載組合合、地基反力和地地基承載力特征值值的計(jì)算與淺基礎(chǔ)礎(chǔ)相同,驗(yàn)算的方方法也相同;對(duì)于非抗震設(shè)防的的高層建筑,不允允許基底有脫空現(xiàn)現(xiàn)象,要求計(jì)算所所得的pmin≥0,這是因?yàn)楦邔咏ńㄖ母叨群椭亓苛烤?,?duì)基底壓壓力不均勻性的限限制比一般建筑物物嚴(yán)格;對(duì)抗震設(shè)防的高層層建筑,除了滿足足地基承載力的一一般要求外,尚應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算地基土的抗抗震承載力;基礎(chǔ)的底面尺寸應(yīng)應(yīng)按持力層的承載載力計(jì)算確定,并并應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥臥層的承載力驗(yàn)算算?;A(chǔ)變形計(jì)算高層建筑筏基沉降降的特點(diǎn)一般開挖基坑時(shí),,地基土由于卸載載作用而發(fā)生回彈彈變形。建筑物從從施工到使用過程程中,地基沉降可可分為如下兩個(gè)階階段:第一階段沉降sl:當(dāng)荷載引起的基基底壓力p未超過基底處土的的自重壓力pc,即p≤pc時(shí),地基土回彈再再壓縮而發(fā)生的壓壓縮變形;第二階段沉降s2:當(dāng)p超過pc后,由附加壓力p0=p-pc引起的地基基壓縮變形形;在通常情況況下地基的的最終沉降降s=sl+s2。在基底面面積和基礎(chǔ)礎(chǔ)埋置深度度都比較小小的情況下下,sl可以忽略,,取s=s2即可。但對(duì)對(duì)于高層建建筑筏基,,基底面積積和基礎(chǔ)埋埋置深度都都較大,在在地基的總總沉降中sl往往占有較較大比例;;當(dāng)利用地下下空間設(shè)置置多層地下下室時(shí),會(huì)會(huì)出現(xiàn)p≤pc的情況,形形成所謂浮浮基礎(chǔ),地地基沉降完完全由土的的回彈再壓壓縮引起,,即有s=sl。沉降計(jì)算方方法根據(jù)筏基的的沉降特點(diǎn)點(diǎn),《高層建筑箱箱基、筏基基規(guī)范》建議采用下下述兩種方方法計(jì)算地地基的最終終沉降量s。用土的壓縮縮模量計(jì)算算地基最終終沉降量::按土的變形形模量計(jì)算算地基最終終沉降量::詳細(xì)情況請(qǐng)請(qǐng)見《高層建筑箱箱基、筏基基規(guī)范》4.0.6和4.0.7條地基變形的的控制指標(biāo)標(biāo)高層建筑基基礎(chǔ)的沉降降量和整體體傾斜是地地基變形的的主要特征征。其中整整體傾斜可可根據(jù)荷載載的偏心距距、地基的的不均勻性性及相鄰基基礎(chǔ)荷載的的影響等因因素,結(jié)合合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)分別對(duì)基基礎(chǔ)的橫向向和縱向進(jìn)進(jìn)行計(jì)算;;高層建筑對(duì)對(duì)基礎(chǔ)的整整體傾斜很很敏感,尤尤其是橫向向傾斜。一一些研究者者指出,整整體傾斜達(dá)達(dá)1/250就可憑肉眼眼察覺,達(dá)達(dá)1/150則可能出現(xiàn)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞壞現(xiàn)象。在在分析研究究上述意見見和工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,《高層建筑箱箱基、筏基基規(guī)范》建議,對(duì)非非抗震設(shè)防防的高層建建筑,筏基基的橫向整整體傾斜的的計(jì)算值T宜符合下式式要求:一般在抗震震設(shè)防的情情況下,對(duì)對(duì)整體傾斜斜的限制可可根據(jù)地區(qū)區(qū)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)當(dāng)放寬。高層建筑筏筏基的允許許沉降量可可根據(jù)地區(qū)區(qū)經(jīng)驗(yàn)或參參照《地基規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定定確定。對(duì)對(duì)建在非巖巖石地基上上的一級(jí)高高層建筑,,均應(yīng)進(jìn)行行沉降觀測(cè)測(cè);對(duì)重要要和復(fù)雜的的高層建筑筑,尚應(yīng)進(jìn)進(jìn)行基坑回回彈、地基基反力、基基礎(chǔ)內(nèi)力和和地基變形形等的實(shí)測(cè)測(cè)基礎(chǔ)底板厚厚度驗(yàn)算與單獨(dú)基礎(chǔ)礎(chǔ)一樣,筏筏形基礎(chǔ)底底板除承受受截面彎矩矩外,底板板厚度還應(yīng)應(yīng)滿足抗沖沖切、抗剪剪切承載力力要求。梁板式基礎(chǔ)礎(chǔ)底板抗沖切切驗(yàn)算梁板式筏形形基礎(chǔ)底板板抗沖切驗(yàn)驗(yàn)算按下式式進(jìn)行:Fl:作用在圖圖中陰影部部分面積上上的地基平平均凈反力力合力力設(shè)設(shè)計(jì)值;um:距基礎(chǔ)梁梁邊h0/2處沖切臨界界截面的周周長(zhǎng);βhp:底板厚度度影響系數(shù)數(shù),與擴(kuò)展展基礎(chǔ)同樣樣方法取值值。ln1h0ln2沖切破壞錐體umh0/2h0/2肋梁當(dāng)區(qū)格底板板為矩形雙雙向板時(shí),,則底板受受沖切所需需的有效厚厚度h0可以按下式式計(jì)算:ln1、ln2:計(jì)算格板板的短邊和和長(zhǎng)邊凈長(zhǎng)長(zhǎng)度;pj:相應(yīng)于荷荷載效應(yīng)基基本組合的的地基平均均凈反力設(shè)設(shè)計(jì)值。。ln1ln2h0h0底板抗剪切切驗(yàn)算梁板式筏形形基礎(chǔ)底板板抗剪切驗(yàn)驗(yàn)算按下式式進(jìn)行:Vs:距基礎(chǔ)梁梁邊緣h0處,作用在在圖示陰影影部分面積積上的地基基平均凈反反力總反力力設(shè)計(jì)值;βhs:受剪切截截面高度影影響系數(shù)。。板的有效高高度h0小于800mm時(shí)取800mm,h0大于2000mm時(shí)取2000mm平板式基基礎(chǔ)底板抗沖沖切驗(yàn)算算(柱的的沖切、、內(nèi)筒沖沖切)柱的沖切切驗(yàn)算平板式基基礎(chǔ)的底底板厚度度應(yīng)滿足足抗沖切切要求,,計(jì)算時(shí)時(shí)應(yīng)考慮慮作用在在沖切臨臨界截面面重心上上的不平平衡彎矩矩產(chǎn)生的的附加剪剪力。距距柱邊h0/2處沖切臨臨界截面面的最大大剪應(yīng)力力τmax按下式計(jì)計(jì)算(板板的最小小厚度不不小于400mm)h0沖切臨界截面Fz45°pjFl:相應(yīng)于于荷載效效應(yīng)基本本組合時(shí)時(shí)的集中中力設(shè)計(jì)計(jì)值(對(duì)對(duì)內(nèi)柱取取軸力設(shè)設(shè)計(jì)值減減去筏板板沖切破破壞錐體體范圍內(nèi)內(nèi)的地基基凈反力力總反力力設(shè)計(jì)值值;對(duì)邊邊柱、角角柱取軸軸力設(shè)計(jì)計(jì)值減去去臨界截截面范圍圍內(nèi)地基基凈反力力總反力力設(shè)計(jì)值值);um:距柱邊邊h0/2處沖切臨臨界截面面的周長(zhǎng)長(zhǎng);:不平衡衡彎矩通通過沖切切臨界截截面上的的偏心剪剪力來(lái)傳傳遞的分分配系數(shù)數(shù):cAB:沿彎矩矩作用方方向,沖沖切臨界界截面重重心至沖沖切臨界界截面最最大剪應(yīng)應(yīng)力點(diǎn)的的距離。。Munb:作用在在沖切臨臨界截面面重心上上的不平平衡彎矩矩設(shè)計(jì)值值,對(duì)于于邊柱的的不平衡衡彎矩,,由圖可可知:N:柱荷載載設(shè)計(jì)值值;eN:柱荷載載偏心距距;Pj:地基凈凈反力合合力;eP:地基凈凈反力偏偏心距;;Mc:柱根彎彎矩。Pj對(duì)于中柱柱,因結(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)稱稱,柱截截面形心心與沖切切臨界截截面重心心重合,,eN=eP=0,則沖切切臨界截截面重心心上的彎彎矩,取取柱根彎彎矩。Is:沖切臨臨界截面面對(duì)其重重心的極極慣性矩矩;βs:柱截面長(zhǎng)邊邊與短邊的比比值;當(dāng)βs<2時(shí)取2,當(dāng)βs>4時(shí)取4;c1:與彎矩作作用方向一一致的沖切切臨界截面面的邊長(zhǎng);;c2:垂直與c1的沖切臨界界截面的邊邊長(zhǎng);上述各項(xiàng)參參數(shù)um、cAB、Is、c1、c2等可按內(nèi)柱柱、邊柱、、角柱查《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》附錄P計(jì)算。內(nèi)筒的沖切切驗(yàn)算高層建筑在在樓梯、電電梯間大多多設(shè)置內(nèi)筒筒,則平板板式基礎(chǔ)內(nèi)內(nèi)筒下的基基礎(chǔ)底板也也應(yīng)滿足抗抗沖切要求求。距柱邊邊h0/2處沖切臨界界截面的平均剪應(yīng)力力τ應(yīng)滿足以下下條件:Fl:相應(yīng)于荷載載效應(yīng)基本本組合時(shí)內(nèi)內(nèi)筒承受的的軸力設(shè)計(jì)計(jì)值減去筏筏板沖切破破壞錐體范范圍內(nèi)的地地基凈反力力設(shè)計(jì)值;;um:距內(nèi)筒外表表面h0/2處沖切臨臨界截面面的周長(zhǎng)長(zhǎng);η:內(nèi)筒沖切切臨界截截面周長(zhǎng)長(zhǎng)影響系系數(shù),取取1.25。內(nèi)筒的沖沖切臨界界截面最最大剪應(yīng)應(yīng)力校核核當(dāng)需要考考慮內(nèi)筒筒根部彎彎矩影響響時(shí),距距內(nèi)筒外外表面h0/2處沖切臨臨界截面面的最大剪應(yīng)應(yīng)力按下式驗(yàn)驗(yàn)算:按柱的沖沖切臨界界截面最最大剪應(yīng)應(yīng)力公式式進(jìn)行計(jì)計(jì)算umh0h0/2h0/2底板抗剪剪切驗(yàn)算算(柱的的剪切、、內(nèi)筒剪剪切)平板式基基礎(chǔ)除滿滿足抗沖沖切要求求外,還還要滿足足距內(nèi)筒筒或柱邊邊緣h0處的筏板板抗剪切切承載力力要求。。Vs:荷載效應(yīng)應(yīng)基本組組合下,,地基平平均凈反反力設(shè)計(jì)計(jì)值產(chǎn)生生的距內(nèi)內(nèi)筒或柱柱邊緣h0處的筏板板單位寬寬度的剪剪力設(shè)計(jì)計(jì)值,中中柱((內(nèi)筒))或角柱柱的取值值方法見見下圖所所示;bw:筏板計(jì)算算截面單單位寬度度。中柱(內(nèi)內(nèi)筒)::取中柱柱(內(nèi)筒筒)邊緣緣h0處作為驗(yàn)驗(yàn)算筏板板受剪部部位,Vs即取圖中中陰影面面積上的的地基凈凈反力平平均設(shè)計(jì)計(jì)值除以以驗(yàn)算截截面處板板格中到到中的長(zhǎng)長(zhǎng)度;角柱:取距柱角h0處作為驗(yàn)算筏板受受剪部位,Vs即取圖中陰影面積積上的地基凈反力力平均設(shè)計(jì)值除以以距角柱角點(diǎn)h0處45°斜線的長(zhǎng)度。板格中線h0h0h0剪切計(jì)算部位剪切計(jì)算部位角柱中柱筏形基礎(chǔ)底板內(nèi)力力計(jì)算筏基可以看作置于于地基上的板,在在荷載作用下,隨隨著地基土的壓縮縮,基礎(chǔ)將發(fā)生整整體和局部撓曲變變形。為便于計(jì)算算,可將筏基的撓撓曲變形分為兩種種情況:以局部撓曲為主,,整體撓曲可以忽忽略;整體撓曲和局部撓撓曲均較明顯。分析結(jié)果表明,對(duì)對(duì)第一種情況,計(jì)計(jì)算時(shí)可以把筏基基看成倒置的樓蓋蓋,即采用倒樓蓋法,
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