第五章条形基础(PPT).pptx
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第五章条形基础本章应把握的主要问题:
条形基础的特点、与独立基础的不同点,条形基础的构造及主要计算方法、条基加防水板基础的受力特点及构造等。
2条形基础的种类很多。
如砖墙下混凝土刚性基础柱(混凝土墙)下钢筋混凝土单向条形基础柱(混凝土墙)下钢筋混凝土双向条形基础(又称为交叉梁基础)。
第五章条形基础说明3钢筋混凝土条形基础的设计计算,涉及上部结构与地基的共同工作,问题比较复杂,目前尚无统一的设计计算方法。
工程设计中通常采用下列三种简化计算方法:
1不考虑上部结构参与共同工作,按地基上的梁计算理论来分析;2考虑上部结构刚度影响的简化计算方法;3结合经验的设计计算方法。
本章重点介绍工程中实用的某些简化计算方法。
第五章条形基础说明4砖墙下混凝土刚性基础,见本书第四章,此处不再重复。
5柱下条形基础一般用于柱网布置比较有规律的结构中,柱下条形基础的设计计算应满足规范的相关构造要求,当采用连续梁法计算时,应符合相关要求。
6一般情况下,柱墙下条形基础尤其是单向条形基础不用作高层建筑基础。
第五章条形基础说明7单向(或双向)条基加防水板基础在工程中应用也相当普遍,相比独基加防水板基础的设计,条基加防水板基础相对简单。
当地下室边角部条形基础与独基加防水板基础组合时,应考虑不同基础形式的不同受力特点,问题相对复杂。
本节介绍工程实践中使用的设计方法供参考。
第五章条形基础说明第一节墙下条形基础第五章条形基础【要点】本节介绍墙下单向条形基础和双向条形基础的设计规定及设计要点,涉及砖墙和钢筋混凝土墙。
单向条形基础相对简单,双向条形基础相对复杂,宜按弹性地基梁法计算,也可拆分为两个不同方向的单向条形基础设计。
第一节墙下条形基础第五章条形基础墙下条形基础分为墙下单向条形基础和墙下双向条形基础(图5.1.1)。
墙下条形基础受力简单、传力直接;墙下双向条形基础一般均可拆分为两个单向条形基础计算。
图5.1.1墙下条形基础(a)单向条形基础(b)双向条形基础第五章条形基础1.墙下条形基础2.柱下条形基础3.条基加防水板基础4.工程实例及实例分析5.条形基础的常见设计问题第五章条形基础5.1墙下条形基础一、受力特点二、防水板计算三、结构设计的相关问题四、设计建议五、相关索引第一节墙下条形基础第五章条形基础一、墙下条形基础的设计要求1基础底面面积的确定墙下条形基础底面面积应根据上部荷载、地基持力层情况按第二章第二节的相关要求综合确定。
2钢筋混凝土条形基础的最大弯矩截面位置(“地基规范”第8.2.7条)对于墙下条形基础任意截面的弯矩(图5.1.2),可取条基的单位长度(即la1m)按式(4.2.10)进行计算,其最大弯矩截面的位置,应符合下列规定:
第一节墙下条形基础第五章条形基础一、墙下条形基础的设计要求2钢筋混凝土条形基础的最大弯矩截面位置图5.1.2墙下条形基础(a)钢筋混凝土墙下条基(b)砖墙下条基第一节墙下条形基础第五章条形基础一、墙下条形基础的设计要求2钢筋混凝土条形基础的最大弯矩截面位置1)钢筋混凝土墙下条形基础,取(图5.1.2a);2)砖墙下条形基础,当放脚宽度不大于1/4砖长时,取(图5.1.2b)。
(b)图5.1.2墙下条形基础(a)钢筋混凝土墙下条基砖墙下条基第一节墙下条形基础第五章条形基础3钢筋混凝土条形基础的最大弯矩及剪力计算(图5.1.3)图5.1.3墙下条形基础的计算示意(a)轴向荷载作用下(b)偏心荷载作用下第一节墙下条形基础第五章条形基础3钢筋混凝土条形基础的最大弯矩及剪力计算(图5.1.3)1)轴向荷载作用时(图5.1.3a):
1最大弯矩按公式(5.1.1)计算:
(5.1.1)2最大剪力按公式(5.1.2)计算:
(5.1.2)3基础的抗剪承载力按公式(5.1.3)计算:
(5.1.3)第一节墙下条形基础第五章条形基础3钢筋混凝土条形基础的最大弯矩及剪力计算(图5.1.3)1)轴向荷载作用时(图5.1.3a):
扣除基础自重及其上土重后,相应于荷载效应基本组合时基础底面地基反力值,kPa(kN/m2)。
第一节墙下条形基础第五章条形基础3钢筋混凝土条形基础的最大弯矩及剪力计算(图5.1.3)1)轴向荷载作用时(图5.1.3a):
基础的抗剪计算宽度,对条形基础为1000mm;基础截面高度影响系数第一节墙下条形基础第五章条形基础)3钢筋混凝土条形基础的最大弯矩及剪力计算(图5.1.32)偏心荷载作用时(图5.1.3b):
(1)最大弯矩按公式(5.1.4)计算:
(5.1.4)
(2)最大剪力按公式(5.1.5)计算:
(5.1.5)扣除基础自重及其上土重后,相应于荷载效应基本组合时,位于墙边最大弯矩截面处基础底面的地基反力值,kPa(kN/m2)。
扣除基础自重及其上土重后,相应于荷载效应基本组合时基础底面地基反力的最大值,kPa(kN/m2)。
第一节墙下条形基础第五章条形基础实例5.1(P215)北京谷泉会议中心工程条形基础设计第一节墙下条形基础第五章条形基础二、理解与分析1.砖墙下钢筋混凝土条形基础,一般用于单层或多层的砌体结构房屋。
2.钢筋混凝土墙下条形基础,广泛应用于多层及小高层钢筋混凝土剪力墙结构的房屋中。
3.对砖墙下条形基础的最大弯矩截面位置,规范考虑砖墙与钢筋混凝土两种不同材料的弹性模量差异,当放脚宽度不大于1/4砖长(注意:
此处的砖长为砖墙的块体长度,根据所采用的砖的类型确定)时,基础的悬挑计算长度按增加1/4砖长考虑。
第一节墙下条形基础第五章条形基础二、理解与分析
(1)为实现地基反力按直线分布的假定,条形基础的宽高比要求:
第一节墙下条形基础第五章条形基础三、结构设计的相关问题1在墙下条形基础的设计计算中,由于基础及其上部结构的刚度很大,因此,基础底面的地基反力,可按直线分布的假定计算。
2.受替代材料的限制,在限制采用实心粘土砖的地区,多层住宅中采用钢筋混凝土剪力墙结构,是一种不得已而采取的措施。
新近颁布的混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-2006有益于丰富多层建筑的结构选型。
3.对砖墙下条形基础,规范未明确当墙下放脚宽度大于砖长1/4时的条基最大弯矩截面位置。
第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议1墙下双向条形基础可拆分为两个方向的单向条形基础分别计算,计算时应特别注意条形基础相交部位基础底面面积的重叠问题,确保结构安全。
2应特别注意对墙体洞口部位的条形基础梁进行验算,一般可不考虑洞口上部过梁的有利影响(即全部荷载由基础梁承担),当必须考虑洞口上部过梁的有利影响时,可按下列公式计算:
第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议2应特别注意对墙体洞口部位的条形基础梁进行验算,一般可不考虑洞口上部过梁的有利影响(即全部荷载由基础梁承担),当必须考虑洞口上部过梁的有利影响时,可按下列公式计算:
第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议
(1)洞口上部过梁、下部基础梁的受剪截面要求:
(5.1.6)(5.1.7)(5.1.8)(5.1.9)(5.1.10)第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议
(1)洞口上部过梁、下部基础梁的受剪截面要求:
洞口上部过梁、下部基础梁的有效截面面积,可取图5.1.4a及图5.1.4b的阴影部分计算,并取较大值(当条形基础顶面有坡时,图5.1.4b的A2应按实际梯形截面面积确定)。
洞口上部过梁、下部基础梁的剪力设计值;第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议
(1)洞口上部过梁、下部基础梁的受剪截面要求:
洞口中点处(即洞口净宽ln的1/2处)的剪力设计值;作用在洞口上部过梁、下部基础梁上的均布荷载设计值;洞口的净宽;剪力分配系数;第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议
(2)洞口上部过梁、下部基础梁的抗剪箍筋配置:
根据已计算出的V1、V2,按混凝土规范第7.5.4条的要求,分别计算出洞口上部过梁、下部基础梁的抗剪箍筋。
第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议(3)洞口上部过梁、下部基础梁的弯矩设计值,按下列公式计算:
(5.1.11)(5.1.12)洞口上部过梁、下部基础梁的弯矩设计值。
第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议(4)洞口上部过梁、下部基础梁的抗弯钢筋配置:
根据已计算出的M1、M2,可按公式(4.2.21)分别计算出洞口上部过梁、下部基础梁的纵向钢筋。
第一节墙下条形基础第五章条形基础四、设计建议3对砖墙下条形基础,墙下放脚宽度一般不宜大于砖长1/4,当墙下放脚宽度大于砖长1/4时,可取条基最大弯矩截面位置为墙边缘,即取:
第五章条形基础5.2柱下条形基础一、柱下条形基础的相关规定二、理解与分析三、结构设计的相关问题四、设计建议五、相关索引第二节柱下条形基础第五章条形基础柱下交叉梁式基础连梁式交叉梁式基础第二节柱下条形基础第五章条形基础墙下钢筋混凝土扩展基础a)无肋的b)有肋的第二节柱下条形基础第五章条形基础加腋梁与现浇柱交叉处的做法第二节柱下条形基础第五章条形基础【要点】本节介绍柱下条形基础的设计规定及设计要点,涉及柱下单向条形基础计算的连续梁法和交叉条形基础的刚度分配法。
柱下条形基础一般应采用弹性地基梁法计算。
第二节柱下条形基础第五章条形基础柱下条形基础分为柱下单向条形基础和柱下双向条形基础(图5.2.1)。
柱下条形基础受力情况与荷载的分布情况、基础梁的刚度和地基承载力等关系密切;柱下双向条形基础的受力情况较为复杂,一般应采用弹性地基梁法计算。
第二节柱下条形基础第五章条形基础一、柱下条形基础的相关规定1(“地基规范”第8.3.2条)柱下条形基础的计算1基础底面积,应按第二章第二节的相关要求确定。
2在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算,此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数。
3当不满足上述2)的要求时,宜按弹性地基梁计算。
4验算柱边缘处基础梁的受剪承载力。
5当存在扭矩时,尚应作抗扭计算。
6当条形基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时,尚应验算柱下条形基础梁顶面的局部受压承载力。
第二节柱下条形基础第五章条形基础一、柱下条形基础的相关规定1(“地基规范”第8.3.2条)柱下条形基础的计算简化计算方法:
(1)静力分析法;
(2)倒梁法弹性地基梁法第二节柱下条形基础第五章条形基础一、柱下条形基础的相关规定1(“地基规范”第8.3.2条)柱下条形基础的计算
(1)静力分析法静定分析法是按基底反力的直线分布假设和整体静力平衡条件求出基底静反力,并将其与柱荷载一起作用于基础梁上,然后按一般静定梁的内力分析方法计算各截面的弯矩和剪力。
由于基础自重不会引起基础内力,故基础的内力分析应该用净反力,基础梁任意截面的弯矩和剪力可取脱离体按静力平衡条件求得。
第二节柱下条形基础第五章条形基础一、柱下条形基础的相关规定1(“地基规范”第8.3.2条)柱下条形基础的计算
(1)静力分析法静定分析法适用于上部为柔性结构,且本身刚度较大的条形基础或联合基础。
该方法没有考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底净反力共同作用下产生整体弯曲,计算所得的不利截面上的弯矩绝对值一般较大。
第二节柱下条形基础第五章条形基础一、柱下条形基础的相关规定1(“地基规范”第8.3.2条)柱下条形基础的计算
(2)倒梁法倒梁法认为上部结构是刚性的,各柱之间没有沉降差异,因而可把柱脚视为条形基础的固定铰支座,支座间不存在相对的竖向位移,将基础梁视作倒置的多跨连续梁。
以直线分布的地基净反力以及除去柱倒梁法计算简图第二节柱下条形基础第五章条形基础一、柱下条形基础的相关规定1(“地基规范”第8.3.2条)柱下条形基础的计算
(2)倒梁法倒梁法计算简
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