基礎(chǔ)工程連續(xù)基礎(chǔ)

天然地基上的延續(xù)根底天然地基上的淺根底設(shè)計(jì)ShallowfoundationonnaturalgroundGB50007-20021淺根底的設(shè)計(jì)方法2根底分類(lèi)3根底埋深確定4地基計(jì)算－承載力、變形、穩(wěn)定5剛性根底設(shè)計(jì)6擴(kuò)展根底設(shè)計(jì)7延續(xù)根底的構(gòu)造設(shè)計(jì)第七節(jié)柱下條形根底一、運(yùn)用范圍1、單柱荷載大、地基承載力不很大，兩單獨(dú)根底凈距很小；2、對(duì)不均勻沉降敏感的根底，加強(qiáng)整體性；二、截面類(lèi)型1、等截面條形根底2、部分?jǐn)U展條形根底三、柱下條形根底內(nèi)力的計(jì)算簡(jiǎn)化計(jì)算方法靜定分析法倒梁法彈性地基上梁的計(jì)算方法思索上部構(gòu)造剛度的計(jì)算方法〔不講〕1、簡(jiǎn)化計(jì)算方法適用條件：當(dāng)?shù)鼗至油临|(zhì)均勻，上部構(gòu)造剛度較好，各柱距相差不大〔<20%〕，柱荷載分布較均勻，根底對(duì)地基的相對(duì)剛度較大，以致可忽略柱間的不均勻沉降的影響，地基反力可以為是直線分布，根底梁的內(nèi)力那么按直線分布法計(jì)算。由于條形根底絕大部分都滿足上述條件，故普通都可按簡(jiǎn)化法〔直線分布法〕進(jìn)展內(nèi)力計(jì)算?！?〕靜定分析法靜定分析法是按基底反力的直線分布假設(shè)和整體靜力平衡條件求出基底凈反力，并將其與柱荷載一同作用于根底梁上，然后按普通靜定梁的內(nèi)力分析方法計(jì)算各截面的彎矩和剪力。由于根底自重不會(huì)引起根底內(nèi)力，故根底的內(nèi)力分析應(yīng)該用凈反力，根底梁恣意截面的彎矩和剪力可取脫離體按靜力平衡條件求得。靜定分析法適用于上部為柔性構(gòu)造，且本身剛度較大的條形根底或結(jié)合根底。該方法沒(méi)有思索根底與上部構(gòu)造的相互作用，因此在荷載和直線分布的基底凈反力共同作用下產(chǎn)生整體彎曲，計(jì)算所得的不利截面上的彎矩絕對(duì)值普通較大。

〔2〕倒梁法倒梁法以為上部構(gòu)造是剛性的，各柱之間沒(méi)有沉降差別，因此可把柱腳視為條形根底的固定鉸支座，支座間不存在相對(duì)的豎向位移，將根底梁視作倒置的多跨延續(xù)梁。以直線分布的地基凈反力以及除去柱的豎向集中力所余下的各種作用〔包括柱傳來(lái)的力矩〕為知荷載，用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法來(lái)計(jì)算其內(nèi)力。倒梁法適用于上部構(gòu)造剛度較大，各柱之間沉降差別很小的情況。這種計(jì)算方式只思索出現(xiàn)于柱間的部分彎曲，忽略了根底的整體彎曲，計(jì)算出的柱位處彎矩與柱間最大彎矩較平衡，因此所得的不利截面上的彎矩絕對(duì)值普通較小。倒梁法的計(jì)算步驟如下：1〕根據(jù)初步選定的柱下條形根底尺寸和外荷載，確定計(jì)算簡(jiǎn)圖；2〕計(jì)算基底凈反力及分布〔按剛性梁基底反力線性分布進(jìn)展計(jì)算〕；3〕用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算彎矩和剪力；4〕調(diào)整不平衡力，由于上述假定不滿足支座處?kù)o力平衡條件，因此應(yīng)經(jīng)過(guò)逐次調(diào)整消除不平衡力；5〕繼續(xù)用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算內(nèi)力，并反復(fù)步驟〔4〕，直至不平衡力在計(jì)算允許精度范圍內(nèi)，普通不超越荷載的20%；6〕將逐次計(jì)算結(jié)果疊加，得到最終內(nèi)力分布。地基上梁計(jì)算方法是思索了根底與地基的相互作用，以靜力平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件為根底，利用不同的地基應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系建立滿足上述條件的方程，直接或近似求解根底內(nèi)力。不需求事先假設(shè)反力分布。如Winkler地基上梁的解法、有限緊縮層地基上梁近似解法、有限元法和有限差分法。2、彈性地基上梁的計(jì)算方法這類(lèi)方法適用于不同根底與地基剛度比、荷載分布及地基條件。工程實(shí)際中運(yùn)用較為廣泛。但由于沒(méi)有思索上部構(gòu)造剛度的影響，內(nèi)力計(jì)算偏離實(shí)踐。尤其是地基較為脆弱，在上部構(gòu)造剛度很大情況下，對(duì)根底的變形和內(nèi)力有顯著的調(diào)整作用。而上述方法計(jì)算構(gòu)造對(duì)于根底普通偏于平安。這里主要引見(jiàn)Winkler地基梁的計(jì)算方法。Winkler地基梁計(jì)算方法〔亦稱(chēng)基床系數(shù)法〕是彈性地基上梁解法中較為典型的，對(duì)于抗剪強(qiáng)度較低的脆弱地基、薄緊縮層地基及建筑較長(zhǎng)而剛度較差等情況較為適用。詳細(xì)計(jì)算有解析法、有限差分法和有限元法。經(jīng)過(guò)解析法闡明計(jì)算原理：a)將條基視為延續(xù)的地基梁；b)將地基分割成離散的彈簧，在荷載下的變形；c)基底壓力分布，與沉降曲線有一樣的分布方式；(1)Winkler地基Winkler地基是假設(shè)地基外表任一點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度與相應(yīng)地基豎向位移成正比，與其他各點(diǎn)壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。即：

式中：p—地基上任一點(diǎn)的力強(qiáng)度，kN/m2;k—基床系數(shù)，kN/m3;s—壓力作用點(diǎn)的地基變形量，m。實(shí)踐上是把地基視為剛性底座上一系列不相連的、獨(dú)立的彈簧組成的體系，每個(gè)彈簧的豎向位移僅與作用它上面的壓力有關(guān)。文克爾地基模型(2)Winkler地基上梁撓曲根本微分方程及部分解答Winkler地基上梁的根本撓曲微分方程，根本未知數(shù)為撓度。通解為待定的積分常數(shù)，由邊境條件確定。梁的特征長(zhǎng)度：：短梁〔剛性梁〕：有限長(zhǎng)梁〔有限剛度梁〕：無(wú)限長(zhǎng)梁〔柔性梁〕梁的柔度特征值[1/長(zhǎng)度]：對(duì)于無(wú)限長(zhǎng)梁和半無(wú)限長(zhǎng)梁，在集中力F0與集中力偶M0作用下〔無(wú)限長(zhǎng)梁的力作用在梁的中點(diǎn)，半無(wú)限長(zhǎng)梁的力作用在梁的端點(diǎn)〕，其撓度w、轉(zhuǎn)角、彎矩M及剪力V的計(jì)算如下表所示。對(duì)于多個(gè)集中荷載作用下的結(jié)果，可以采用疊加原理計(jì)算?！?〕根底梁內(nèi)力計(jì)算—1)無(wú)限和半無(wú)限長(zhǎng)梁1)無(wú)限長(zhǎng)梁邊境條件：(1)x＝∞,w=0(2)x=0,V=-F0/2(3)x=0,dw/dx=0邊境條件：(1)x＝∞,w=0(2)x=0,w=0(3)x=0,M=M0/22)半無(wú)限長(zhǎng)梁邊境條件：(1)x＝∞,w=0(2)x=0,M=0(3)x=0,V=-F0邊境條件：(1)x＝∞,w=0(2)x=0,M=M0(3)x=0,V=02)有限長(zhǎng)梁實(shí)例2表示圖1．確定地基的基床系數(shù)及梁的柔度指數(shù)基底附加壓力近似按地基的平均分布思索：基底中心點(diǎn)沉降量可以經(jīng)過(guò)淺根底沉降計(jì)算方法獲得：根底平均沉降：基床系數(shù)：柔度指數(shù)：故屬于有限長(zhǎng)梁。2．按無(wú)限長(zhǎng)梁計(jì)算根底梁左端A、右端B處，由外力引起的內(nèi)力：按無(wú)限長(zhǎng)梁計(jì)算內(nèi)力表示圖計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表3.7.1，由此得：3、計(jì)算梁端的邊境條件力＝3329.2kN＝-11283.1kN·m4．計(jì)算C點(diǎn)處的彎矩、撓度和基底凈壓力如圖3.7.7所示計(jì)算表示圖，先計(jì)算半邊荷載在C處的內(nèi)力，然后根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，計(jì)算疊加出C點(diǎn)處的彎矩、撓度和基底凈壓力，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3.7.2。外荷載與梁端邊境力作用下的無(wú)限長(zhǎng)梁表示圖第八節(jié)十字交叉根底一、運(yùn)用范圍當(dāng)柱網(wǎng)下的地基較弱、土的緊縮性或柱荷載的分布沿兩個(gè)柱列方向都不均勻，沿柱列的一個(gè)方向上設(shè)置柱下條形根底已不再能滿足地基承載力要求和地基變形要求時(shí)，可思索沿柱列的兩個(gè)方向都設(shè)置條形根底，構(gòu)成十字交叉條形根底，以增大根底底面積和根底剛度，減少基底附加壓力和根底不均勻沉降。

縱向條形根底橫向條形根底十字交叉條形根底宜用于脆弱地基上柱距較小的框架構(gòu)造。二、設(shè)計(jì)計(jì)算在初步選擇交叉條形根底的底面積時(shí),可假設(shè)地基反力是直線分布，假設(shè)一切荷載的合力對(duì)基底形心的偏心很小，那么可以以為基底反力是均勻分布的。由此可求出根底底面的總面積,然后詳細(xì)選擇縱，橫向各條形根底的長(zhǎng)度和底面寬度。交叉條形根底內(nèi)力分析是相當(dāng)復(fù)雜的,普通常采用簡(jiǎn)化計(jì)算方法計(jì)算。簡(jiǎn)化計(jì)算的原那么為：〔1〕上部構(gòu)造剛度和大時(shí)，將交叉條形根底作為倒置的二組延續(xù)梁來(lái)對(duì)待,并以地基的凈反力作為延續(xù)梁上的荷載?！?〕上部構(gòu)造剛度小時(shí)，把交叉節(jié)點(diǎn)處的柱荷載分配到縱橫兩個(gè)方向的根底梁上,待柱荷載分配后,把十字交叉根底分別為假設(shè)干單獨(dú)的柱下條形根底，即可按前述柱下條形根底的方法計(jì)算根底反力和內(nèi)力。1．節(jié)點(diǎn)荷載分配原那么確定交叉處柱荷載分配時(shí),必需滿足以下兩個(gè)條件：〔1〕靜力平衡條件：各節(jié)點(diǎn)分配在縱、橫根底梁上的荷載之和，應(yīng)等于作用該節(jié)點(diǎn)上的荷載?！?〕變形協(xié)調(diào)條件：縱、橫根底梁在交叉節(jié)點(diǎn)處的位移應(yīng)相等。2．節(jié)點(diǎn)荷載的初步分配為了簡(jiǎn)化計(jì)算,設(shè)交叉節(jié)點(diǎn)處縱橫之間為鉸接。當(dāng)一個(gè)方向上根底梁有轉(zhuǎn)角時(shí)，另一個(gè)方向的根底梁不產(chǎn)生彎矩，節(jié)點(diǎn)上兩個(gè)方向的彎矩分別由同向的根底梁承當(dāng)，一個(gè)方向上的彎矩不致引起另一個(gè)方向根底梁的變形。即忽略根底縱橫梁的改動(dòng)，誤差由構(gòu)造措施彌補(bǔ)。(a)邊柱節(jié)點(diǎn)〔b〕內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)〔c〕角柱節(jié)點(diǎn)圖4.8-2交叉條形根底節(jié)點(diǎn)類(lèi)型圖4.8-1交叉條形根底表示圖交叉條形根底的交叉節(jié)點(diǎn)可以分為內(nèi)柱、邊柱和角柱三類(lèi)節(jié)點(diǎn)〔如圖4.8-2所示〕?！?〕內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)〔如圖4.8-2b所示〕中間節(jié)點(diǎn)在x方向和y方向看作無(wú)限長(zhǎng)梁受集中荷載作用。bx、by兩方向根底底寬，sx、sy根底梁特征長(zhǎng)度，E根底彈性模量，Ix、Iy根底梁截面慣性矩，k基床系數(shù)?！?〕邊柱節(jié)點(diǎn)〔如圖4.8-2a所示〕在x方向看作無(wú)限長(zhǎng)梁受集中荷載作用;在y向看作半限梁受集中荷載作用。當(dāng)邊柱有伸出懸臂長(zhǎng)度時(shí)，可取懸臂長(zhǎng)度，荷載分配為：式中：系數(shù)由表4.8.1確定?！?〕角柱節(jié)點(diǎn)〔如圖4.8-2c)所示〕式中：系數(shù)由表4.8.1確定。在角柱節(jié)點(diǎn)有一方向伸出懸臂時(shí)，懸臂長(zhǎng)度可取lx=(0.6~0.75)sy,荷載分配為：3．節(jié)點(diǎn)荷載的調(diào)整當(dāng)交叉條形根底按縱橫向條形根底分別計(jì)算時(shí)，節(jié)點(diǎn)下的底板面積〔重疊部分〕被運(yùn)用了兩次，使地基反力減小了。假設(shè)各節(jié)點(diǎn)下重疊面積之和占總面積的比例較大，那么設(shè)計(jì)能夠偏于不平安。對(duì)此，可經(jīng)過(guò)加大節(jié)點(diǎn)荷載的方法加以調(diào)整?！?〕調(diào)整前的地基平均反力為：〔2〕需求添加的地基反力：求得修正系數(shù)m：推導(dǎo)地基反力增量

實(shí)踐地基反力應(yīng)為：〔3〕分配荷載〔地基反力〕增量〔4〕調(diào)整后節(jié)點(diǎn)豎向荷載求得節(jié)點(diǎn)i上豎向荷載在縱橫梁上的分力后即可按條形根底內(nèi)力計(jì)算方法計(jì)算。例題：如下圖為某柱下十字交叉根底(如圖4.8-3所示)，縱橫梁的寬度和截面抗彎剛度分別為：，，計(jì)算其內(nèi)力。1．截面特征縱向地基梁JL-1縱向地基梁JL-2:橫向地基梁JL-3:橫向地基梁JL-4:2．節(jié)點(diǎn)荷載分配節(jié)點(diǎn)1：節(jié)點(diǎn)2：節(jié)點(diǎn)3：節(jié)點(diǎn)4：3．節(jié)點(diǎn)分配荷載調(diào)整節(jié)點(diǎn)1：節(jié)點(diǎn)2：節(jié)點(diǎn)3：節(jié)點(diǎn)4：4．根底內(nèi)力計(jì)算：靜定分析法、倒梁法或等彈性地基上的梁的方法等(略)作業(yè)均質(zhì)粘土地基，其孔隙比e=0.89，土的重度γ＝19kN/m3，在如下圖的框架構(gòu)造中擬建筑柱下條形根底。根底埋置深度為1.50m，地基承載力特征值fak=106kPa。試設(shè)計(jì)該根底?！沧ⅲ和林兄奢d單位為kN，柱采用C50現(xiàn)澆混凝土，柱截面尺寸為600×600mm，柱外緣懸挑跨度本人確定〕?！惨弧程攸c(diǎn)筏板根底是底板連成整片方式的根底，可以分為梁板式和平板式兩類(lèi)。筏板根底的基底面積較十字交叉條形根底更大，能滿足較脆弱地基的承載力要求。由于基底面積的加大減少了地基附加壓力，地基沉降和不均勻沉降也因此減少，但是由于筏板根底的寬度較大，從而緊縮層厚度也較大，這在深沉脆弱土地基上尤應(yīng)留意。筏板根底還具有較大的整體剛度，在一定程度上能調(diào)整地基的不均勻沉降。筏板根底能提供寬闊的地下運(yùn)用空間，當(dāng)設(shè)置地下室時(shí)具有補(bǔ)償功能。第九節(jié)片筏根底〔筏板根底；滿堂紅根底〕平板式筏板根底肋梁式筏板根底梁設(shè)在板上梁設(shè)在板下〔二〕筏板根底的設(shè)計(jì)方法筏板根底的設(shè)計(jì)方法也可分為三類(lèi)：①簡(jiǎn)化計(jì)算方法。假定基底壓力呈直線分布，適用于筏板相對(duì)地基剛度較大的情況。當(dāng)上部構(gòu)造為柔性構(gòu)造時(shí)可用靜定分析法〔剛性板條法〕，當(dāng)上部構(gòu)造剛度很大時(shí)可用倒樓蓋法。②思索地基與根底共同任務(wù)的方法。用地基上的梁板分析方法求解，普通用在地基比較復(fù)雜、上部構(gòu)造剛度較差，或柱荷載及柱間距變化較大時(shí)。③思索地基、根底與上部構(gòu)造三者共同作用的方法?！踩硺?gòu)造要求1．筏板根底的選型應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，上部構(gòu)造體系、柱距、荷載大小等要素綜合確定其平面尺寸，應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部構(gòu)造的布置及荷載分布等要素確定，留意盡量使基底形心與荷載合力重心相重合。當(dāng)偏心矩較大時(shí)，筏板可適當(dāng)外伸。但外伸長(zhǎng)度不宜過(guò)大，且宜設(shè)在建筑物寬度方向，詳細(xì)要求詳見(jiàn)有關(guān)規(guī)范或規(guī)程。2．筏板根底的底板厚度應(yīng)根據(jù)抗沖切、抗剪要求確定。梁板式根底厚度不宜小于300mm，且板厚與板格的最小跨度之比不宜小于1/20。平板式筏板根底厚度根據(jù)沖切承載力驗(yàn)算確定，最小板厚不宜小于400mm。當(dāng)柱荷載較大，等厚度筏板的受沖切承載力不滿足要求時(shí)，可在筏板上面增設(shè)柱墩或在筏板下部分添加板厚或采用抗沖切箍筋。3．筏板配筋除按計(jì)算要求外，思索到整體彎曲的影響，筏板縱橫方向的支座鋼筋尚應(yīng)有1/2～1/3貫穿鋼筋，且配筋率不應(yīng)小于0.15％?？缰袖摻畎磳?shí)踐鋼筋全部貫穿。分布鋼筋對(duì)于板厚小于250mm時(shí)取，間距250mm；板厚大于250mm時(shí)取，間距200mm。當(dāng)思索上部構(gòu)造與地基根底相互作用引起的拱架作用時(shí)，可在筏板端部的1～2開(kāi)間適當(dāng)將受力鋼筋的面積添加15％～20％。筏板邊緣的外伸部分應(yīng)上下配置鋼筋；對(duì)無(wú)外伸肋梁的雙向外伸部分，宜在板底布置放射狀的附加鋼筋。4．筏板根底的地下室的外墻厚度不應(yīng)小于250mm，內(nèi)墻不應(yīng)小于200mm。其根底墊層厚度宜為100mm，鋼筋維護(hù)層不應(yīng)小于35mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，當(dāng)有防水要求時(shí)，防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)根據(jù)地下水的最大水頭與混凝土厚度的比值依相應(yīng)規(guī)范確定?！菜摹撤ぐ甯椎脑O(shè)計(jì)計(jì)算片筏根底設(shè)計(jì)應(yīng)遵照天然地基上淺根底設(shè)計(jì)原那么。設(shè)計(jì)內(nèi)容與鋼筋混凝土單獨(dú)根底根本一樣，但又有特點(diǎn)?！?〕滿足根底持力層上的地基承載力要求。假設(shè)將坐標(biāo)原點(diǎn)置于筏基底板形心處，那么基底反力為：式中：Fk為相應(yīng)于荷載效應(yīng)的規(guī)范組合時(shí)筏形根底上由墻或柱傳來(lái)的豎向荷載總和，kN；Gk為筏形根底自重，kN；為筏形根底底面總面積，m2；Mx、My分別為豎向荷載對(duì)經(jīng)過(guò)筏基底面形心的軸和軸的力矩，kN·m；Ix和Iy分別為筏基底面積對(duì)x軸和y軸的慣性矩，m4；x、y為計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)，m?；追戳σ螅菏街校簆、pmax分別為基底平均反力和最大反力，kPa；fa為持力層土的修正后承載力的特征值，kPa。(2)盡能夠使荷載合力重心與筏基底面形心重合。當(dāng)不能重合時(shí)，在永久荷載與樓〔屋〕面活荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，偏心矩e滿足:式中：為與偏心方向一致的根底底面邊緣抵抗矩，m3；為根底底面積，m2。(3)假設(shè)有脆弱下臥層，應(yīng)驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度，驗(yàn)算方法同天然地基。(4)地基變形驗(yàn)算：片筏根底地基變形驗(yàn)算與其他淺根底根本一樣。可按<建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)范>規(guī)定的計(jì)算方法計(jì)算，假設(shè)根底埋置較深，應(yīng)適當(dāng)思索由于基坑開(kāi)挖引起的回彈變形?！参濉掣變?nèi)力計(jì)算當(dāng)?shù)鼗翆泳鶆?，柱荷載和柱矩相差都不超越20％，且柱矩符合下式要求時(shí)，可以以為基底反力成直線分布，根底內(nèi)力可按“剛性板條法〞或“倒樓蓋〞法計(jì)算。式中：l為縱向或橫向柱列中的平均柱矩，m；Ec為根底混凝土的彈性模量；b、I分別為所取條帶的寬度和截面慣性矩；k為地基的基床系數(shù)。1、剛性板條法框架構(gòu)造片筏根底可按剛性板條法計(jì)算根底內(nèi)力：將筏基在x、y方向從跨中分成假設(shè)干條帶〔如以下圖所示〕，取出每一條帶進(jìn)展分析，以ABCD板條為例，柱荷載總和為：筏板根底剛性板條法表示圖基底凈反力平均值為：式中：pjA和pjB為A點(diǎn)和B點(diǎn)的基底凈反力。該基底凈反力是由設(shè)板條的寬度為b，那么基底凈反力的總和為，其值普通不等于柱荷載總和∑F,二者的平均值為：柱荷載和基底凈反力都按其平均值進(jìn)展修正，柱荷載的修正系數(shù)為：筏基原基底面積根據(jù)其上一切柱荷載計(jì)算的。計(jì)算兩方向板帶時(shí)，不涉及基底面積的重疊問(wèn)題。剛性板條ABCD表示圖采用調(diào)整后的柱荷載及基底凈反力〔如圖下所示〕，按獨(dú)立的柱下條形根底靜力平衡條件〔靜定分析法〕計(jì)算板條的內(nèi)力。修正后的基底平均凈反力為：例題〔片筏根底〕某框架構(gòu)造片筏根底平面尺寸為14.0m×30.0m，厚度為1.0m，柱距柱荷載如以下圖所示。計(jì)算根底內(nèi)力。1〕計(jì)算基底靜壓力〔1〕筏基底面積對(duì)x,y軸的慣性矩為：〔2〕筏基合力作用點(diǎn)位置2〕平均凈反力A點(diǎn)B點(diǎn)C點(diǎn)D點(diǎn)I點(diǎn)J點(diǎn)3〕計(jì)算板帶內(nèi)力(1)ABEH板帶ABEH板帶基底平均凈反力ABEH板帶柱荷載總和：ABEH板帶基底反力總和：28.68×30×4=3441.6kNABEH板帶基底反力與柱荷載的平均值：ABEH板帶柱荷載修正系數(shù)：ABEH板帶各柱荷載的修正值如以下圖所示ABEH板帶修正的基底平均凈反力：ABIH板帶單位長(zhǎng)度基底平均凈反力：另外兩板帶內(nèi)力計(jì)算自行完成。2、倒樓蓋法倒樓蓋法是將地基上的筏板簡(jiǎn)化為倒樓蓋，以柱腳為支座，地基凈反力為荷載，按普通的平面樓蓋計(jì)算。筏板可被根底梁分割成不同支承的的單向板或雙向板。假設(shè)筏板兩個(gè)方向的尺寸比值大于2，底板按單向延續(xù)板思索；反之，那么將筏板視為雙向多跨延續(xù)板。用倒樓蓋法計(jì)算根底內(nèi)力時(shí)，在兩端第一、第二開(kāi)間內(nèi)，應(yīng)按計(jì)算添加10％～20％的配筋梁且上下均勻配置。3、地基上的梁板分析當(dāng)筏板根底不符合簡(jiǎn)化計(jì)算條件時(shí)，可按地基上的梁板方法計(jì)算。由于筏板的厚度通常遠(yuǎn)小于其它兩個(gè)方向的尺寸，因此常采用薄板實(shí)際分析。根據(jù)彈性力學(xué)的薄板小撓度實(shí)際，地基上板的撓曲曲面微分方程為：式中q(x,y)、p(x,y)分別為板上的分布荷載和基底反力；我校，w(x,y)為板的撓度；D板的抗彎剛度;Ec、νc為板的彈性模量和泊松比；t為板的厚度。相應(yīng)的根底板垂直于x軸截面上單位長(zhǎng)度所接受的彎矩Mx、扭矩Mxy和剪力Vx，垂直于y軸截面上單位長(zhǎng)度所接受的彎矩My、扭矩Myx和剪力Vy也可用撓度表示：其中剪力計(jì)算式中已包括由扭矩產(chǎn)生的附加剪力。解板的撓曲曲面微分方程微分方程時(shí)，應(yīng)滿足板的邊境條件。例如當(dāng)板周?chē)鸀樽栽谶厱r(shí)，邊境條件為：周邊的彎矩為零周邊的剪力為零四個(gè)角點(diǎn)A(0，0)、B(l，0)、C(0，b)、D(l，b)的彎矩、扭矩和剪力均為零：可以采用有限差分法和有限元法進(jìn)展數(shù)值計(jì)算。第十節(jié)箱形根底設(shè)計(jì)箱形根底是由頂、底板和縱、橫墻板組成的盒式構(gòu)造，具有極大的剛度，能有效地分散上部構(gòu)造傳下的荷載，調(diào)整地基的不均勻沉降。箱形根底普通有較大的根底寬度和埋深，能提高地基承載力，加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。箱形根底具有很大的地下空間，替代被挖除的土，因此具有補(bǔ)償作用，對(duì)減少根底沉降和滿足地基的承載力要求很有利。箱形根底設(shè)計(jì)中應(yīng)思索地下水的壓力和浮力作用，在變形計(jì)算中應(yīng)思索深開(kāi)挖后地基的回彈和再緊縮過(guò)程。箱形根底施工中需處理基坑支護(hù)和施工降水等問(wèn)題。〔一〕主要構(gòu)造要求1．箱形根底的平面尺寸應(yīng)根據(jù)地基承載力、地基變形允許值以及上部構(gòu)造的規(guī)劃及荷載分布等條件確定。上部構(gòu)造體形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)那么，平面規(guī)劃盡量對(duì)稱(chēng)，基底平面形心應(yīng)盡能夠與上部構(gòu)造豎向荷載重心重合，必要時(shí)可調(diào)整箱基的平面尺寸或僅調(diào)整箱的底板外伸尺寸以滿足要求。2．箱形根底的高度應(yīng)滿足構(gòu)造承載力、整體剛度和運(yùn)用功能的要求，其值不宜小于箱形根底長(zhǎng)度的1/20，并不宜小于3m。箱基的長(zhǎng)度不包括底板懸挑部分。3．箱基的埋置深度，一方面應(yīng)滿足建筑物對(duì)地基承載力、根底傾覆及滑移穩(wěn)定性、建筑物整體傾斜以及抗震設(shè)防的要求；另一方面也應(yīng)思索深基坑開(kāi)挖極限深度、人工降低地下水位施工能夠性以及對(duì)臨近建筑物影響等要素。同一構(gòu)造單元內(nèi)不應(yīng)部分采用箱基且根底的埋置深度宜取一致?？拐鹪O(shè)防區(qū)天然地基上的箱形根底的埋置深度普通不宜小于建筑物高度的1/15。4．箱基頂、底板要滿足整體及部分抗彎剛度的要求。頂板厚度應(yīng)根據(jù)跨度及荷載大小確定，滿足抗彎、斜截面抗剪與抗沖切的要求。底板厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)踐受力情況、整體剛度及防水要求確定。頂板厚度普通不應(yīng)小于180mm，底板厚度普通不應(yīng)小于300mm。如有特殊的要求應(yīng)另外計(jì)算。頂、底板應(yīng)按構(gòu)造特點(diǎn)分別思索整體與部分抗彎計(jì)算配筋，其配筋量除滿足設(shè)計(jì)要求外，縱橫方向的支座鋼筋尚應(yīng)有1/2～1/3貫穿全跨，且配筋率應(yīng)分別不小于0.15％、0.10％，而跨中鋼筋按實(shí)踐配筋率全部貫穿。5．根底的外墻沿建筑物周?chē)贾?，?nèi)墻普通沿上部構(gòu)造柱網(wǎng)和剪力墻的位置縱橫均勻布置。墻體的程度截面積不小于箱基面積的1/10。對(duì)根底平面長(zhǎng)寬比大于4的箱形根底，其縱墻程度截面面積不得小于箱基根底外墻外包尺寸的程度投影面積的1/18。箱形根底的墻身厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)踐受力情況及防水要求確定。外墻厚度普通不應(yīng)小于250mm，內(nèi)墻厚度不應(yīng)小于200mm。墻體內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙面配筋，豎向和程度向鋼筋的直徑不應(yīng)小于10mm，間距不應(yīng)大于200mm。除上部為剪力墻外，內(nèi)、外墻的墻頂處宜配置兩根直徑不小于20mm的鋼筋。門(mén)洞應(yīng)盡能夠開(kāi)設(shè)在柱中部，其面積不宜大于柱距與箱基根底全高乘積的1/6，洞口周?chē)鷳?yīng)配筋加強(qiáng)。6．混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，并應(yīng)思索其防滲要求。建筑物的沉降察看資料和實(shí)際研討闡明，均勻地基上平面規(guī)那么的單幢建筑物箱基，假設(shè)上部構(gòu)造布置也大體均勻，其撓曲曲線為正向撓曲的盆狀形。但其縱向撓曲曲線的曲率并不隨樓層的加高和荷載的添加而不斷添加，最大曲率發(fā)生在施工到某臨界樓層時(shí)。該臨界樓層位置與上部構(gòu)造方式、施工方式、構(gòu)造構(gòu)件的材性及就位時(shí)間有關(guān)。這是由于在施工初期，上部構(gòu)造剛度尚未構(gòu)成，隨著荷載的添加，箱基撓曲曲線的曲率也不斷添加。但隨著混凝土的硬結(jié)，上部構(gòu)造剛度逐漸構(gòu)成并參與任務(wù)，在調(diào)整不均勻沉降的過(guò)程中，邊〔角〕柱或端部墻段產(chǎn)生附加壓力，中柱或中間墻段那么產(chǎn)生附加拉力而卸荷，導(dǎo)致箱基整體撓曲及彎曲應(yīng)力的減少?！捕诚湫胃變?nèi)力分析但上部構(gòu)造剛度對(duì)根底的奉獻(xiàn)也不是隨層數(shù)的添加而一直添加的，研討闡明，最下面幾層樓層構(gòu)成的剛度對(duì)減小根底內(nèi)力有很大的奉獻(xiàn)，隨著上部構(gòu)造剛度的不斷添加，以后添加的剛度的奉獻(xiàn)就越來(lái)越小。對(duì)箱基頂、底板鋼筋應(yīng)力的大量測(cè)試闡明，高層建筑箱基頂、底板的鋼筋實(shí)測(cè)應(yīng)力很小，普通僅20~30N/mm2，最大也只需50N/mm2，遠(yuǎn)小于鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，也比思索上部構(gòu)造共同任務(wù)后計(jì)算的鋼筋應(yīng)力小很多。這是由于在設(shè)計(jì)中未思索基底與土之間的摩擦力影響。研討發(fā)現(xiàn)，基底摩擦力的大小與土的性質(zhì)、基底壓力大小和分布情況有關(guān)，且由兩端向中間逐漸增大。箱基頂、底板在基底摩擦力作用下分別呈拉、壓形狀，與箱基整體彎曲時(shí)的受力形狀正好相反。對(duì)于底板，基底摩擦力的存在抵消了整體彎曲產(chǎn)生的全部拉應(yīng)力，而在基底反力作用下處于壓彎形狀。頂板的受力與地基撓曲的大小有關(guān)。在硬土地域，箱基的整體彎曲小，頂板在豎向荷載下處于拉彎形狀。在軟土地域，箱基的整體彎曲較大，頂板那么處于壓彎形狀。綜上所述，箱基頂、底板應(yīng)力應(yīng)該是部分彎曲應(yīng)力、整體彎曲應(yīng)力、由基底摩擦力產(chǎn)生的應(yīng)力三者之和。上部構(gòu)造參與任務(wù)對(duì)降低箱基的整體撓曲的曲率以及相應(yīng)的應(yīng)力有明顯影響，而基底摩擦力那么是降低頂、底板鋼筋應(yīng)力的主要要素?！踩吃O(shè)計(jì)計(jì)算1、地基計(jì)算〔1〕地基承載力驗(yàn)算：箱形根底的持力層地基承載力驗(yàn)算方法和片筏根底根本一樣。〔2〕地基穩(wěn)定性驗(yàn)算。當(dāng)根底埋置深度不小于建筑物高度1/15