华南理工大学本科基础工程2.7～2.8幻灯片.ppt

2.7 联合基础设计 一、概述 联合基础主要指同列相邻二柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础，但其设计原则，可供其他型式的联合基础参考。 适用条件： 在为相邻二柱分别配置扩展基础时，因其中一柱靠近建筑界线 因二柱间距较小，而出现基底面积不足或荷载偏心过大等情况时采用 有时也可用于调整相邻两柱的沉降差 防止两者之间的相向倾斜等。 典型的双柱联合基础可以分为三种类型，即矩形联合基础、梯形联合基础和联梁式联合基础（图2-5）。 矩形和梯形联合基础一般用于柱距较小时的情况，这样可以避免造成板的厚度及配筋过大。当x＇≥l＇/2时，可以采用矩形联合基础； 但有时由于二柱荷载大小过于悬殊、或受从场地条件的限制，矩形联合基础底面形心不可能与荷载合力（∑F）作用点靠近。但如该点与较大荷载柱外侧的距离x＇满足条件l＇/3＜x＇＜l＇/2时，则宜采用梯形联合基础。 如果柱距较大，可在两个扩展基础 之间加设不着地的刚性联系梁形成 联梁式联合基础使之达到阻止两个 扩展基础转动、调整各自底面压力 趋于均匀的目的。 梯形联合基础中，联系梁的刚度要有保证，且应与柱及基础牢固联接成整体，因而较少采用。 梯形和联梁式联合基础的施工都比较复杂。 为使联合基础的基底压力分布较为均匀，除应使基础底面形心尽可能接近柱主要荷载的合力作用点外，基础还宜具有较大的抗弯刚度，因而通常采用“刚性设计”原则，即假设基底压力按线性规律分布，且不考虑基础与上部结构的相互作用。 联合基础的设计通常作如下的规定或假定： （1）基础是刚性的。一般认为，当基础高度不小于柱距的l/6时，基础可视为是刚性的； （2）基底压力为线性（平面）分布； （3）地基主要受力层范围内土质均匀； （4）不考虑上部结构刚度的影响。 二、矩形联合基础 矩形联合基础的设计步骤如下： （1）计算柱荷载的合力作用点（荷载重心）位置； （2）确定基础长度，使基础底面形心尽可能与柱荷载重心重合； （3）按地基土承载力确定基础底面宽度； （4）按反力线性分布假定计算基底净反力设计值，并用静定分析法计算基础内力，画出弯矩图和剪力图； （5）根据受冲切和受剪承载力确定基础高度; （6）按弯矩图中的最大正负弯矩进行纵向配筋计算； （7）按等效梁概念进行横向配筋计算。 基础高度确定：一般可先假设基础高度，再代入受冲切式（2-67）和受剪承载力式（2-68）进行验算。 ① 受冲切承载力验算。验算公式为： Fl ≤0.7βhp f tumh0 （2-67） 式中Fl——相应于荷载效应基本组合时的冲切力设计值，取柱轴心荷载设计值减去冲切破坏锥体范围内的基底净反力（图2-29）； um——临界截面的周长，取距离柱周边h0/2处板垂直截面的最不利周长； 其余符号与式（2－55）相同。 ② 受剪承载力验算。由于基础高度较大，无需配置受剪钢筋。验算公式为： V≤0.7βh f tbh0 （2-68） 式中V——验算截面处相应于荷载效应基本组合时的剪力设计值，验算截面按宽梁可取在冲切破坏锥体底面边缘处（图2-29）； βh——截面高度影响系数：βh= (800/h0)1/4，当h0＜800mm时，取h0=800mm；当h0＞2000mm时，取h0=2000mm； b——基础底面宽度； 其余符号意义同前。 等效梁概念: 矩形联合基础为一等厚度的平板，其在两柱间的受力方式如同一块单向板，而在靠近柱位的区段，基础的横向刚度很大。因此，根据J.E.波勒斯（Bowles）的建议，认为可在柱边以外各取等于0.75h0的宽度（图2-29）与柱宽合计作为“等效梁”宽度。 基础的横向受力钢筋按横向等效梁的柱边截面弯矩计算并配置于该截面内，等效梁以外区段按构造要求配置。 各横向等效梁底面的基底净反力 以相应等效梁上的柱荷载计算。 以图2－29为例： 柱1处等效梁宽为：ac1+0.75h0 柱２处等效梁宽为：ac2 +1.5h0 2.8 减轻不均匀沉降危害的措施 一、不均匀沉降的危害 地基的过量变形（总沉降量大，相应的不均匀沉降也较大 ）将使建筑物损坏或影响其使用功能，特别是高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物。 1. 不均匀沉降常引起砌体承重结构开裂，尤其是在墙体窗口门洞的角位处，裂缝的位置和方向与不均匀沉降的状况有关； 2.对于框架等超静定结构来说，各柱的沉降差必将在梁柱等构件中产生附加内力。当这些附加内力与设计荷载作用下的内力之和超过构件的承载能力时，梁、