第3章柱下钢筋混凝土条形基础2010
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基础工程-柱下条形基础
基础工程-柱下条形基础
连续基础的特点
基础底面大，能承受荷载较大，易满足承载力 要求。
可加大建筑整体刚度，减小不均匀沉降，提高 抗震性能。
箱基或设置了地下室的筏形基础，以挖去土重 量补偿建筑的部分重量。
连续基础可看成是地基上的受弯构件，它挠曲 特征、基底反力和截面内力都与地基、基础及 上部结构的相对刚度有关。应从三者相互作用 观点出发，采用适当的方法进行计算。
30
文克尔地基上梁的计算
31
挠曲微分方程式
d4w44w0
dx4
柔度特征值 4 k s 4EI
w e x ( c 1 c o s x c 2 S i n x ) e x ( c 3 c o s x c 4 S i n x )
32
柔度指数
L—柔度指数
4 kb
4 EI
s P
柔度矩阵
18
优点： 1）能扩散应力和变形，可以反应临近荷载
的影响。 2）扩散能力超过地基实际情况。 3）计算沉降量和地表的沉降范围较实测大。
未考虑地基成层性，非均质性，土体应力 应变关系的非线性等因素。
19
有限压缩层地基模型
把计算沉降的分层总和法应用于地基上 梁和板的分析，地基沉降等于各计算分 层在侧限条件下压缩量之和。
会引起较大附加内力。 烟囱、水塔、剪力墙、刚性结构：只发生倾斜、
不会挠曲。
10
上部结构刚度对基础受力状况影响
绝对刚性上部结构，上部柱可视为铰支座。 完全柔性上部结构，上部不参与工作。 绝大多数建筑介于二者之间。
现在不能定量判断，只能定性判断。 剪力墙体系和筒体结构 →刚性 排架 → 柔性 地基压缩性低 → 沉降小
5
2）刚性基础
抗弯刚度极大，原来是平面的基底，沉降后依然保
连续基础的特点
基础底面大，能承受荷载较大，易满足承载力 要求。
可加大建筑整体刚度，减小不均匀沉降，提高 抗震性能。
箱基或设置了地下室的筏形基础，以挖去土重 量补偿建筑的部分重量。
连续基础可看成是地基上的受弯构件，它挠曲 特征、基底反力和截面内力都与地基、基础及 上部结构的相对刚度有关。应从三者相互作用 观点出发，采用适当的方法进行计算。
30
文克尔地基上梁的计算
31
挠曲微分方程式
d4w44w0
dx4
柔度特征值 4 k s 4EI
w e x ( c 1 c o s x c 2 S i n x ) e x ( c 3 c o s x c 4 S i n x )
32
柔度指数
L—柔度指数
4 kb
4 EI
s P
柔度矩阵
18
优点： 1）能扩散应力和变形，可以反应临近荷载
的影响。 2）扩散能力超过地基实际情况。 3）计算沉降量和地表的沉降范围较实测大。
未考虑地基成层性，非均质性，土体应力 应变关系的非线性等因素。
19
有限压缩层地基模型
把计算沉降的分层总和法应用于地基上 梁和板的分析，地基沉降等于各计算分 层在侧限条件下压缩量之和。
会引起较大附加内力。 烟囱、水塔、剪力墙、刚性结构：只发生倾斜、
不会挠曲。
10
上部结构刚度对基础受力状况影响
绝对刚性上部结构，上部柱可视为铰支座。 完全柔性上部结构，上部不参与工作。 绝大多数建筑介于二者之间。
现在不能定量判断，只能定性判断。 剪力墙体系和筒体结构 →刚性 排架 → 柔性 地基压缩性低 → 沉降小
5
2）刚性基础
抗弯刚度极大，原来是平面的基底，沉降后依然保
地基第3章柱下条形基础
pk
Fk Gk bL
fa
偏心受压
pk max pk min
Fk Gk bL
1
6e L
pk fa pk max 1.2 f a
F1
F2
F3
F4
M1 M2
M3
M4
a1
xc
a
a2
L
计算步骤：
基础计算简图
(1) 求荷载合力重心位置
(2)
合力作用点距Fl的距离为 确定基础梁的长度和悬臂尺寸
b
h250
2. 肋梁： 高度H：由计算确定，一般宜为柱距的1/4~1/8 宽度b1：应比度宜为第一跨距的1/4。
4. 柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C20。 5. 基础梁顶面和底面的纵向受力钢筋、箍筋
由计算确定。顶部钢筋按计算配筋全部贯通；底 部通长钢筋不应少于底部受力钢筋总面积的1/3。
第三章 柱下条形基础
第一节 概述
第一节 概述
1. 适用：上部结构荷载较大，地基承载力较低。 2. 目的：减小地基压应力，调整不均匀沉降。 3. 单向条形基础：把一个方向的单列柱基连在一起。 4. 双向条形基础：又称十字交叉条形基础 。
柱下条形基础
柱下十字交叉条形基础
5. 柱下条基设计 横向：翼板 抗剪、抗弯 纵向：基础梁 抗剪、抗弯
对于轴心受压情况分段内 力方程为
ai xi ai1
M(xi )
1 2
p
j
x
2 i
Fi ( xi
ai )
静力平衡法计算简图
V ( xi ) p j xi Fi
2．倒梁法 基本思路：以柱脚为固定铰支座，以基底净反力
柱下条形基础、筏形基础和箱形基础
15
地基的柔度矩阵和刚度矩阵
1、柔度矩阵和刚度矩阵的概念
把整个地基上的荷载面积划分为m个矩形网格，在任意网格j的中 点作用着集中荷载Rj ，整个荷载面积反力列向量 {R}和位移列向 量{s}的关系如下:
{s} [ f ]{R}
或：
式中：[f]为地基柔度矩阵， [Ks]为地基刚度矩阵，
[ K s ] {s} {R}
2 可由基础工作状态的现场实测结果验证模型理论分析的准确性和 可靠性。
18
1、地基抗力系数k的确定
（一）由荷载板试验结果确定
根据宽度为300mm正方形荷载板试验的荷载p～沉降s曲线，从而可得到荷载板 下的基床系数kp为：
kp
p 2 p1 s 2 s1
式中： p2和p1分别为基底处的计算压力和土的自重压力。 注意： 由于地基抗力系数不是一个常数，除了与地基土的性质有关外，通常 与基础底面积的大小与性状、基础埋置深度、基础刚度以及荷载作用时间等 因素有关。由上式计算的抗力系数一般不能直接用于实际计算，需进行基础 大小、形状和埋深修正。 19
线性弹性地基模型
基本假定：地基土应力应变为直线关系，可用虎克定律表示：
De ＝
式中：
{ } ＝ { x y z xy yz zx }T
1
0 0 0 1 2 2
{} ＝ { x y
第三章 柱下条形基础、筏形基础和箱形基础
二、柱下条形基础的构造
l0宜为边跨柱 距1/4
顶部钢筋全部通长 部置
H0计算确定，宜为 柱距1/8-1/4。
底部钢筋不少 1/3通长部置
b0抗剪条件确定， 混凝土：基础 C20垫层C10 箍筋6-12mm H0<350, 2肢箍 350-800, 4肢箍 >800, 6肢箍
第三章 柱下条形基础、筏形和箱形基础
特点：整体抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力；基底压 力较均匀；造价高于扩展基础。 常用作软弱地基或不均匀地基上框架或排架结构的基础。
(a)
倒T形
肋梁 翼板
(b)
b截面
a截面 柱下条形基础 图2-6 柱下条形基础 (a)等截面条形基础 (b)局部扩大条形基础 (a）等截面的 （b）柱位处加腋的
（二）构造要求
翼 板 厚 ≥ 200mm ， <250mm 时等厚； >250mm 变厚 i≤1.3 ； 柱荷较大时在柱位处加腋； 板宽按地基承载力定。 肋梁高由计算确定，初估可 取柱距的 1/8 ～ 1/4 ，肋宽由 截面抗剪确定 两端宜伸出柱边，外伸悬臂 长l0宜为边跨柱距的1/4
深开挖等问题，且箱基的地下空间利用不灵活
适用于规模大、层数多、结构和地基条件较为复杂的工程。
4.1.2 上部结构、基础与地基的共同作用
上部结构、地基和基础是建筑体系中的三个有机组成部分。
在荷载的作用下，三者不但要保持力的平衡，在变形上也必须协
调一致。 基础的变形情况对地基反力有重要影响，例如对于绝对刚性
状态对于地基反力的分布有重要影响，故不应采用常规方 法设计。在实际工作中，为了简化计算，对大量建筑物通
常采用“构造为主，计算为辅”的原则，采用简化方法进
行设计，即计算时只考虑地基和基础的共同作用，而在构 造措施上体现整个系统共同作用的特点。
上部结构通过墙、柱与基础相连结，基础底面直接与地 基相接触，散着组成一个完整的体系，在接触处既传递荷 载，又相互约束和相互作用。若将三者在界面处分开，则 不仅各自要满足静力平衡条件，还必须在界面处满足变形 协调、位移连续条件。它们之间相互作用的效果主要取决 于它们的刚度。
第三节钢筋混凝土扩展基础
sIII
sIV
III-III截面：
M
III
pn 24
( l a 1 ) ( Leabharlann b b1 )2 III
A sIII
M
在IV-IV截面：
M
IV
0 .9 ho1 f y
pn 24
( b b1 ) ( 2 l a 1 )
2 IV
A sIV
M
0 .9 ho1 f y
第三节钢筋混凝土扩展基础
第三节钢筋混凝土扩展基础
杯壁构造配筋
柱截面长边尺寸 (mm)
h <1000
1000≤h <1500
1500≤h≤2 000
钢筋直径(mm)
8~10
10~12
12~16
第三节钢筋混凝土扩展基础
（4）预制钢筋混凝土柱与高杯口基础的连接及构 造要求参见《建筑地基基础设计规范》GB500072002中的8.2.6条的有关规定。
第三章 浅基础结构设计
第三节钢筋混凝土扩展基础
第三节钢筋混凝土扩展基础
钢筋混凝土扩展基础包括：钢筋混凝土柱下独立基 础和墙下钢筋混凝土条形基础。 这种基础不受刚性角的限制，基础高度可以较小， 用钢筋承受弯曲所产生的拉应力，但需要满足抗弯、 抗剪和抗冲切破坏的要求。
第三节钢筋混凝土扩展基础
一、扩展基础的构造要求
第三节钢筋混凝土扩展基础
所以柱下单独基础抗冲切验算公式为：
ac b bc l 2 Pn ( h 0 )b - ( h 0) 0 . 7 hp f t (b c h 0 )h 0 2 2 2 2
当b<bc+2h0时：
sIV
III-III截面：
M
III
pn 24
( l a 1 ) ( Leabharlann b b1 )2 III
A sIII
M
在IV-IV截面：
M
IV
0 .9 ho1 f y
pn 24
( b b1 ) ( 2 l a 1 )
2 IV
A sIV
M
0 .9 ho1 f y
第三节钢筋混凝土扩展基础
第三节钢筋混凝土扩展基础
杯壁构造配筋
柱截面长边尺寸 (mm)
h <1000
1000≤h <1500
1500≤h≤2 000
钢筋直径(mm)
8~10
10~12
12~16
第三节钢筋混凝土扩展基础
（4）预制钢筋混凝土柱与高杯口基础的连接及构 造要求参见《建筑地基基础设计规范》GB500072002中的8.2.6条的有关规定。
第三章 浅基础结构设计
第三节钢筋混凝土扩展基础
第三节钢筋混凝土扩展基础
钢筋混凝土扩展基础包括：钢筋混凝土柱下独立基 础和墙下钢筋混凝土条形基础。 这种基础不受刚性角的限制，基础高度可以较小， 用钢筋承受弯曲所产生的拉应力，但需要满足抗弯、 抗剪和抗冲切破坏的要求。
第三节钢筋混凝土扩展基础
一、扩展基础的构造要求
第三节钢筋混凝土扩展基础
所以柱下单独基础抗冲切验算公式为：
ac b bc l 2 Pn ( h 0 )b - ( h 0) 0 . 7 hp f t (b c h 0 )h 0 2 2 2 2
当b<bc+2h0时：
第三章--柱下独立基础设计
凭当地经验确定
承载力特征值的修正：
f a f a k b b 3 d m d 0 . 5
3.3 钢筋混凝土独立基础设计
一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸 设计时，先选定埋深d并初步选择基底尺寸，求
得持力层承载力设计值fa ，在按下列条件验算并调整
尺寸直至满足设计要求。 1、对于中心受压基础：
（条形）
fa Gd
注意： d为基础平均埋深。
3.2 地基承载力的确定
1、地基承载力： 地基在保证其稳定的前提下，满足建筑物各类变形要 求时的承载能力。
2、地基承载力的确定方法： a、根据《规范》表格确定； b、按静载荷试验方法确定； c、根据土的强度理论计算确定； d、根据相邻条件相似的建筑物经验确定。
按地基载荷试验确定地基的承载力特征值： 在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较
少的浅部地基土体直接加荷，所测得的成 果一般能反映相当于1~2倍载荷板宽度的 深度以内土体的平均性质。
0
p
s
按载荷试验成果确定 地基承载力特征值
承载力特征值的确定：
1.当p~s曲线上有比例界限
时，取该比例界限所对应的荷载值； 2.当极限荷载小于对应比例界限的荷载
值的2倍时，取极限荷载值的一半； 3.当不能按上述二点确定时，如压板面
合理选择地基持力层。另外，选择基础 埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。 （渗流力、浮托力）
四、相邻建筑物的基础埋深 当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基
础埋深不宜大于原有建筑物的基础埋深。 当埋深大于原有建筑物的基础埋深时，
两基础之间应保持一定净距，其数值应根 据原有建筑物荷载大小、基础型式和土质 情况而定。
第三章 柱下独立基础设计
地基基础设计必须根据建筑物的用途 和安全等级、平面布置和上部结构类型， 充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合 施工条件以及工期、造价等各方面要求， 合理选择地基基础方案，因地制宜、精心 Hale Waihona Puke 计，以保证建筑物的安全和正常使用。
承载力特征值的修正：
f a f a k b b 3 d m d 0 . 5
3.3 钢筋混凝土独立基础设计
一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸 设计时，先选定埋深d并初步选择基底尺寸，求
得持力层承载力设计值fa ，在按下列条件验算并调整
尺寸直至满足设计要求。 1、对于中心受压基础：
（条形）
fa Gd
注意： d为基础平均埋深。
3.2 地基承载力的确定
1、地基承载力： 地基在保证其稳定的前提下，满足建筑物各类变形要 求时的承载能力。
2、地基承载力的确定方法： a、根据《规范》表格确定； b、按静载荷试验方法确定； c、根据土的强度理论计算确定； d、根据相邻条件相似的建筑物经验确定。
按地基载荷试验确定地基的承载力特征值： 在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较
少的浅部地基土体直接加荷，所测得的成 果一般能反映相当于1~2倍载荷板宽度的 深度以内土体的平均性质。
0
p
s
按载荷试验成果确定 地基承载力特征值
承载力特征值的确定：
1.当p~s曲线上有比例界限
时，取该比例界限所对应的荷载值； 2.当极限荷载小于对应比例界限的荷载
值的2倍时，取极限荷载值的一半； 3.当不能按上述二点确定时，如压板面
合理选择地基持力层。另外，选择基础 埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。 （渗流力、浮托力）
四、相邻建筑物的基础埋深 当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基
础埋深不宜大于原有建筑物的基础埋深。 当埋深大于原有建筑物的基础埋深时，
两基础之间应保持一定净距，其数值应根 据原有建筑物荷载大小、基础型式和土质 情况而定。
第三章 柱下独立基础设计
地基基础设计必须根据建筑物的用途 和安全等级、平面布置和上部结构类型， 充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合 施工条件以及工期、造价等各方面要求， 合理选择地基基础方案，因地制宜、精心 Hale Waihona Puke 计，以保证建筑物的安全和正常使用。
柱下钢筋混凝土条形基础
柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础1. 引言柱下钢筋混凝土条形基础是一种常用的地基工程设计方案，特别适用于建筑物的大型柱子。
本文将详细介绍柱下钢筋混凝土条形基础的构造、设计和施工过程。
2. 基础设计2.1 地基勘查在进行柱下钢筋混凝土条形基础设计之前，必须进行地基勘查。
地基勘查内容包括土层性质、地下水位、地面沉降等。
根据地基勘查的结果来确定设计参数。
2.2 柱下钢筋混凝土条形基础的构造形式柱下钢筋混凝土条形基础一般由基座、筏板、加劲梁和防护层组成。
基座承担着柱子的重量，筏板将荷载均匀分散到地基上，加劲梁用于加强整个基础的刚度，防护层用于防止基础受到水和腐蚀。
2.3 基础尺寸和钢筋布置设计基础尺寸的确定依赖于柱子的荷载和地基的承载力。
根据结构和地基的要求，确定基座、筏板和加劲梁的尺寸。
钢筋的布置应满足设计用荷要求和混凝土的强度要求。
3. 施工过程3.1 基础土方开挖根据基础尺寸，进行基础的土方开挖。
开挖过程中应注意保证基础的平整度和垂直度，并清除土方中的可燃物和可腐蚀物。
3.2 基础基座和筏板的施工按照设计要求，施工基础基座和筏板。
首先铺设基座，再施工筏板，保证其水平和完整性。
3.3 加劲梁和钢筋的施工按照设计要求，施工加劲梁和钢筋。
加劲梁的形状和尺寸应符合设计要求，钢筋的布置应满足设计要求和混凝土的强度要求。
3.4 混凝土浇筑在所有的基础施工完成后，进行混凝土的浇筑。
浇筑过程中应注意保持混凝土的均匀性和充实性，同时控制浇注的速度和温度。
4. 扩展内容1. 本所涉及附件如下：- 基础设计图纸- 地基勘查报告- 施工图纸- 混凝土质检报告2. 本所涉及的法律名词及注释：- 地基勘查：对建筑地基进行调查和研究的过程。
- 柱下钢筋混凝土条形基础：一种地基工程设计方案，适用于大型柱子的基础构造形式。
- 加劲梁：用于加强基础刚度的一种构件。
柱下钢筋混凝土条形基础设计
一、基本资料图1为某框架结构柱网布置图。
已知B 轴线上边柱荷载设计值1F ，中柱荷载设计值2F ，初选基础埋深为d ，地基土承载力特征值a f ，设计参数的值见表1，试设计B 轴线上条形基础JL —2。
图1.1 柱网平面布置图 表1.1 设计参数二、设计要求1. 进行基础平面布置；2. 确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度；3. 取结构计算简图；4. 结构计算，按倒梁法计算基础内力。
5、根据内力进行配筋。
三、设计计算书1. 基础平面布置图根据题目条件及表中数据，绘制基础平面布置图，如图3.1.1所示图3.1.12. 基础底面尺寸（1）确定荷载合力重心位置设合力作用点与边柱A 的距离为c x ，根据合力距定理，以A 为参照点，有：14007.2140014.4140021.6140028.8120036181400412002ik ic ikF x x m F⨯+⨯+⨯+⨯+⨯===⨯+⨯∑∑（2）确定基础梁的长度和外伸尺寸基础梁两端外伸长度为12a a 、，取边跨的0.25倍。
取10.257.2 1.8a m =⨯=12()2(18 1.8)39.6c L x a m =+=⨯+= 239.6 1.87.25 1.8a m =--⨯=（3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b14004120021.83 1.8(20)39.6(150202)kFb m m L f d ⨯+⨯===≈-⨯-⨯∑（4）确定肋梁高度及翼板高度采用C30混凝土，21.43/t f N mm = 基底沿宽度b 方向的净反力28000112.2/1.839.6kn Fp kN m bL===⨯∑悬臂根部剪力设计值0.4 1.8()112.2(0.2)78.54/222n b V p kN m =-=⨯-=翼缘板有效高度0378.541078.560.70.71 1.43101h t V h mm f l β⨯≥==⨯⨯⨯⨯ 取0220h mm =（等厚翼板）。
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上部结构完全刚性，各柱间无沉降差，可把柱脚看成条形 基础铰支座。
使用条件：地基较均匀，上部结构刚度好，荷载分布较均 匀，条形基础梁的高度大于1/6柱距
编辑ppt
10
内力计算
a.计算净反力
pm mianx
Fi bl
Mi W
b.将柱底视为不动铰支座， 地基净反力为荷载，按多 跨连续梁计算内力
c.倒梁法计算的支座反力有 可能会不等于原先用于计算 净反力的竖向荷载。
编辑ppt
1
3.1 地基基础与上部结构相互作用的概念
1、基本概念： 这时砌，因体三此结部，构分原由都则于将上地按应基照该 的各以不自地均的基匀刚、沉度基降对础而变、产形上生产部开生结 裂相构，互之说制间明约必上作须部用同结，时构从满、而足基静使 础整力、个平地体衡基系和三的变者内形不力协仅和调在两变相个形 互发条接生件触变为面化前上。提保，持揭平示衡它，们 而在且外三荷者作相用互下联相系互成制整约 体彼来此承影担响荷的载内并在产联生系变， 形达。到经济、安全的设计 目的。
底部钢筋不 少1/3通长 布置
b0抗剪条件 确定，
混凝土： 基础C20 垫层C10
编辑ppt
箍筋6-12mm H0<350, 2肢箍 350-800, 4肢箍
>800, 86肢箍
3.2.2 柱下钢筋混凝土条形基础内力计算方法 （1）弹性地基梁方法
1）基床系数法（文克勒法）
基本假定：地面上任一点所受的压力强度p与该点的地
pm mianx
Fi bl
Mi W
编辑ppt
12
例题1 试确定下图1.43(a)所示条形基础的 底面尺寸，并用简化方法分析内力。已 知：基础埋深d=1.5m，地基承载力设计 值f=150kPa，其余数据见图
编辑ppt
13
解：1.确定基础底面尺寸：
合力距A点之距x：x 9 6 1 9 . 7 0 4 6 1 10 7 7 1 1 . 5 2 5 7 0 1 5 4 4 4 7 5 4 . 0 2 4 4 7 . 8 0 m 5
取x1=0.5m，
基础底板宽：
x 2 2 ( 7 . 8 0 . 5 5 ) ( 1 . 7 4 0 . 5 ) 1 . 5 m ( 边 1 ） / 距 3
b 1 • F 9 6 10 7 1 5 7 4 5 4 5 0 2 . 5 4 m l f G d 1 . 7 6 ( 1 5 2 0 1 0 . 5 )
基s成正比 p k s
2）半无限弹性体法：
基本假定：假定地基为半无限弹性体，将柱下条形 基础作为放在半无限弹性体表面上的梁，当荷载 作用在半无限弹性体表面时，某点的沉降不仅与作 用在该点上的压力大小有关，同时和邻近处作用的 荷载有关
编辑ppt
9
（2）简化的内力计算方法
1）倒梁法 基本假定：基础板与地基土相比为绝对刚性，基础的弯曲挠度 不致改变地基压力；地基的压力分布呈线性或平面分布，其重 心与作用于板上的合力作用线相重合。
编辑ppt
2
框架结构
上部结构
基础
地基
编辑ppt
3
2、相对刚度的影响
相对刚 “ 度上部 地 结 基 基构 刚 础度 ”刚度
两种极端
结构绝对柔性 结构绝对刚性
实际工作中属于结构 绝对柔性的框架结构是没 有的，而以“屋架-柱-基 础”为承重结构的木结构、 排架结构与之接近，所以 整体弯曲 称这两种结构为“柔性结 构。
编辑ppt
4
结构绝对刚性
体形简单，长高比很小，
采用框架、剪力墙或筒
σz1
体结构的高层建筑及其
烟囱、水塔等高耸结构 属于这种情况，称之为
z1 z2
刚性结构。
沉降总在
一条线上
产生类似连 续梁弯曲 “编局辑p部pt 弯曲”
σz2
5
砌体承重结构和钢 筋混凝土框架结构，其 刚度一般都是有限的称 为相对刚性或弹性结构。
第3章 柱下条形基础、伐基和 箱形基础
• 柱下基础设计时应首先考虑采用独立基 础，但是，当柱荷载大地基承载力低或 柱荷载差过大、地基土质变化较大时， 采用独立基础无法满足设计要求时，可 考虑采用柱下条形基础、伐基或箱基
• 本节主要讲述柱下条形基础的构造和计 算方法，并简单介绍伐基或箱基设计及 减轻不均匀沉降损害的措施。
可理解为上部结构的刚度对基础 的抑制作用时柱荷载分布均匀化；也 反映了该方法计算的支座与基底反力 不平衡这一主要缺点。
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11
• 2）剪力平衡法（静力分析方法）
假定：地基反力按直线分布，求出净反力分布后，基础 上所有的作用力都已确定，可根据静力平衡条件（剪力平 衡）计算出任一截面上的弯矩和剪力。
a1
554 0.51.35 300
M
1
1 2
300
(0 .5 1 .35 ) 2
554 1 .35 234 kN m
M
B
1 2
300
(0.5
4 .2 ) 2
554 4 .2 987 kN m
V B 左 300 ( 0 .5 4 .2 ) 856 kN V B 右 856 1740 884 kN
（3）在确定地基反力图形时，除箱形基础外。柱下条 形基础和筏基纵向两端起向内一定范围，如1—2开间， 将平均反力加大10%—20% （4）基础梁板的受拉钢筋至少应部分通长配置
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7
3.2 柱下混凝土条形基础设计
3.2.1构造要求
l0宜为边 跨柱距1/4
顶部钢筋全 部通长布置
（1）外形尺寸
H0计算确定，宜 为柱距1/8-1/4。
其余各截面计
σz1
z1 z2
沉降为一 条曲线
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σz2
整体弯曲 和局部弯 曲叠加
6
3、工程处理中的规定
考虑上部结构、基础与地基共同作用时的工程处 理方பைடு நூலகம்可参照以下规定：
（1）按照具体条件可不考虑或不计算整体弯曲时，必 须采取措施同时满足整体弯曲的受力要求。
（2）从结构布置上，限制梁板基础（或称连续基础） 在边柱或边墙以外的挑出尺寸，以减轻整体弯曲效应。
2.内力分析
（1）倒梁法 中心受荷，地基反
力均布，qn=300kN/m， 以A 、B、C、D为 支座，按弯距分配
法分析三跨连续梁， 计算弯距M和剪力V。
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（2）剪力平衡法
按静力平衡条件计算内力
MA
1 3000.52 2
38k Nm
AB跨：
VA左 3000.5 150k N VA右 150554 404k N
使用条件：地基较均匀，上部结构刚度好，荷载分布较均 匀，条形基础梁的高度大于1/6柱距
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内力计算
a.计算净反力
pm mianx
Fi bl
Mi W
b.将柱底视为不动铰支座， 地基净反力为荷载，按多 跨连续梁计算内力
c.倒梁法计算的支座反力有 可能会不等于原先用于计算 净反力的竖向荷载。
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1
3.1 地基基础与上部结构相互作用的概念
1、基本概念： 这时砌，因体三此结部，构分原由都则于将上地按应基照该 的各以不自地均的基匀刚、沉度基降对础而变、产形上生产部开生结 裂相构，互之说制间明约必上作须部用同结，时构从满、而足基静使 础整力、个平地体衡基系和三的变者内形不力协仅和调在两变相个形 互发条接生件触变为面化前上。提保，持揭平示衡它，们 而在且外三荷者作相用互下联相系互成制整约 体彼来此承影担响荷的载内并在产联生系变， 形达。到经济、安全的设计 目的。
底部钢筋不 少1/3通长 布置
b0抗剪条件 确定，
混凝土： 基础C20 垫层C10
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箍筋6-12mm H0<350, 2肢箍 350-800, 4肢箍
>800, 86肢箍
3.2.2 柱下钢筋混凝土条形基础内力计算方法 （1）弹性地基梁方法
1）基床系数法（文克勒法）
基本假定：地面上任一点所受的压力强度p与该点的地
pm mianx
Fi bl
Mi W
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例题1 试确定下图1.43(a)所示条形基础的 底面尺寸，并用简化方法分析内力。已 知：基础埋深d=1.5m，地基承载力设计 值f=150kPa，其余数据见图
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解：1.确定基础底面尺寸：
合力距A点之距x：x 9 6 1 9 . 7 0 4 6 1 10 7 7 1 1 . 5 2 5 7 0 1 5 4 4 4 7 5 4 . 0 2 4 4 7 . 8 0 m 5
取x1=0.5m，
基础底板宽：
x 2 2 ( 7 . 8 0 . 5 5 ) ( 1 . 7 4 0 . 5 ) 1 . 5 m ( 边 1 ） / 距 3
b 1 • F 9 6 10 7 1 5 7 4 5 4 5 0 2 . 5 4 m l f G d 1 . 7 6 ( 1 5 2 0 1 0 . 5 )
基s成正比 p k s
2）半无限弹性体法：
基本假定：假定地基为半无限弹性体，将柱下条形 基础作为放在半无限弹性体表面上的梁，当荷载 作用在半无限弹性体表面时，某点的沉降不仅与作 用在该点上的压力大小有关，同时和邻近处作用的 荷载有关
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（2）简化的内力计算方法
1）倒梁法 基本假定：基础板与地基土相比为绝对刚性，基础的弯曲挠度 不致改变地基压力；地基的压力分布呈线性或平面分布，其重 心与作用于板上的合力作用线相重合。
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2
框架结构
上部结构
基础
地基
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3
2、相对刚度的影响
相对刚 “ 度上部 地 结 基 基构 刚 础度 ”刚度
两种极端
结构绝对柔性 结构绝对刚性
实际工作中属于结构 绝对柔性的框架结构是没 有的，而以“屋架-柱-基 础”为承重结构的木结构、 排架结构与之接近，所以 整体弯曲 称这两种结构为“柔性结 构。
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4
结构绝对刚性
体形简单，长高比很小，
采用框架、剪力墙或筒
σz1
体结构的高层建筑及其
烟囱、水塔等高耸结构 属于这种情况，称之为
z1 z2
刚性结构。
沉降总在
一条线上
产生类似连 续梁弯曲 “编局辑p部pt 弯曲”
σz2
5
砌体承重结构和钢 筋混凝土框架结构，其 刚度一般都是有限的称 为相对刚性或弹性结构。
第3章 柱下条形基础、伐基和 箱形基础
• 柱下基础设计时应首先考虑采用独立基 础，但是，当柱荷载大地基承载力低或 柱荷载差过大、地基土质变化较大时， 采用独立基础无法满足设计要求时，可 考虑采用柱下条形基础、伐基或箱基
• 本节主要讲述柱下条形基础的构造和计 算方法，并简单介绍伐基或箱基设计及 减轻不均匀沉降损害的措施。
可理解为上部结构的刚度对基础 的抑制作用时柱荷载分布均匀化；也 反映了该方法计算的支座与基底反力 不平衡这一主要缺点。
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• 2）剪力平衡法（静力分析方法）
假定：地基反力按直线分布，求出净反力分布后，基础 上所有的作用力都已确定，可根据静力平衡条件（剪力平 衡）计算出任一截面上的弯矩和剪力。
a1
554 0.51.35 300
M
1
1 2
300
(0 .5 1 .35 ) 2
554 1 .35 234 kN m
M
B
1 2
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(0.5
4 .2 ) 2
554 4 .2 987 kN m
V B 左 300 ( 0 .5 4 .2 ) 856 kN V B 右 856 1740 884 kN
（3）在确定地基反力图形时，除箱形基础外。柱下条 形基础和筏基纵向两端起向内一定范围，如1—2开间， 将平均反力加大10%—20% （4）基础梁板的受拉钢筋至少应部分通长配置
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3.2 柱下混凝土条形基础设计
3.2.1构造要求
l0宜为边 跨柱距1/4
顶部钢筋全 部通长布置
（1）外形尺寸
H0计算确定，宜 为柱距1/8-1/4。
其余各截面计
σz1
z1 z2
沉降为一 条曲线
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σz2
整体弯曲 和局部弯 曲叠加
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3、工程处理中的规定
考虑上部结构、基础与地基共同作用时的工程处 理方பைடு நூலகம்可参照以下规定：
（1）按照具体条件可不考虑或不计算整体弯曲时，必 须采取措施同时满足整体弯曲的受力要求。
（2）从结构布置上，限制梁板基础（或称连续基础） 在边柱或边墙以外的挑出尺寸，以减轻整体弯曲效应。
2.内力分析
（1）倒梁法 中心受荷，地基反
力均布，qn=300kN/m， 以A 、B、C、D为 支座，按弯距分配
法分析三跨连续梁， 计算弯距M和剪力V。
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（2）剪力平衡法
按静力平衡条件计算内力
MA
1 3000.52 2
38k Nm
AB跨：
VA左 3000.5 150k N VA右 150554 404k N