双柱联合基础
双柱联合基础设计计算方法
钢筋混凝土双柱联合基础的设计计算方法钢筋混凝土单柱独立基础的计算，早已为设计人员所熟悉：当两柱相距很近，而分别采用独立基础时，基底之间的间隙将会很小，甚至出现重叠。
当出现重叠现象时，应设计成双柱联合基础。
双柱联合基础的设计计算方法在一般文献中论及甚少，而工程设计中会经常遇到这一问题。
如内廊式钢筋混凝土框架结构房屋，两内柱的柱距一般仅为2.4m或2.7m，若分别采用独立基础，就可能出现上述情况。
在我国《建筑地基基础设计规范》[1]中，尚没有双柱联合基础的有关条文：在参考文献[2-5]中虽列有双柱联合基础的章节，但其基本内容都来源于美国的ACI规范（以下简称ACI规范算法）；在我国PKPM建筑结构系列软件的基础设计软件(JCCAD)[6]中，有双柱联合基础的处理方法（以下简称基于我国规范中单独基础的算法），但尚待完善。
因此，对双柱联合基础的设计计算方法进行探讨是必要的。
1、现行的设计计算方法简介1.1 ACI规范算法ACI规范算法的计算要点是：a)确定基础底面形心的位置，尽可能使其与二柱传给基础的荷载合力作用点相重合，基底反力呈均匀分布或梯形分布，按地基承载力设讣值确定基础底面尺寸。
b)按抗冲切验算并确定基础高度。
c)将基础沿纵向视为以两柱为支承的倒置伸臂粱；沿横向在柱附近的一定宽度(h。
+1.5ho)内，视为以柱为支承的、假想的倒置等效（悬臂）粱；在地基净反力作用下，分别作出弯矩图，按井形破坏模式进行配筋计算，配置纵向及横向受力钢筋；沿横向等效梁宽度以外的部分仍按规定的基础最小配筋率配筋；基础顶面按构造配置横向分布钢筋，以固定基础顶面的纵向受力钢筋。
1.2 基于我国规范中单独基础的算法该法的计算要点是：计算双柱联合基础底面尺寸时，其荷载取基础上所有柱上荷载的矢量和；按抗冲切计算并确定基础高度时，对基础变截面处、两柱外接矩形边界处进行抗冲切验算；配筋计算时，按梯形破坏模式沿两个方向计算基础变截面处和两柱外接矩形边界处的板底筋。
双柱联合基础
h0
bc1
2h0
上下周边平均值：bm
2a1
b1
2
l0
1 2
ac1
1 2
h0
bc1
h0
柱2： Ft F2 pn A2 A2 ac2 2h0 bc2 2h0 bm 2(a2 b2 ) 2ac2 bc2 4h0
算宽度b范围内所需的钢筋面积 As
M 0.9 f yh0
，按弯矩图分离配
置，且不设抗剪切钢筋。
2、横向配筋
基础横向宽度为，在柱下取一垂直于基础纵向的假想等 效梁进行计算。（等效梁宽度沿基础的纵向）
柱1：等效梁宽度为 ac1 0.75h0
则等效梁底面积§9.9 二柱联合基础设计
相邻基础间距过小时，考虑到施工方便可 以将两柱基础合并为联合基础，基底多为 矩形。
作用：增大基底面积，调整不均匀沉降
一、确定荷载的合力和合力作用点
F1
x0
F
l0
l1
l
F2 l2
M图 V图
柱1和柱2作用在基础顶面的竖向荷载分
别为 F1, F2 ， 合力F F1 F2
1.5h0
计算所需的钢筋并放置在纵向钢筋上面，等效梁宽 度以外区段的横向钢筋按构造要求配置。作用：抵抗混 凝土收缩，而顶面的横向钢筋还用于固定纵向受力钢筋
x'2
F1
x'
l 0
此弯矩使上部受拉，柱下弯矩使下部受拉；（见 内力图）
( F1 )
RA
Ⅰ
Ⅰ
x，
M max
基础的计算
（一）联合基础的计算⑴双柱联合基础的偏心计算：程序在进行双柱联合基础的设计时，并没有考虑由于两根柱子上部荷载不一致而产生的偏心的情况。
因此算出的基础底面积是对称布置的。
这种计算方法对于两根柱子挨得很近，比如变形缝处观柱基础计算几乎没什么影响，但对于两根柱子挨得稍微远一些的基础，则会有一定误差。
此时需要设计人员人为计算出偏心值，在独基布置中将该值输入过去。
然后再重新点取“自动生成”选项，程序可以根据设计人员输入的偏心值重新计算联合基础。
⑵双梁基础的计算：建议直接在双轴线上布置两根肋梁，然后再在梁下布置局部筏板。
（二）砖混结构构造柱基础的计算砖混结构一般都做墙下条形基础，构造柱下一般不单独做独立基础。
有的时候设计人员会发现JCCAD软件在构造柱下生成了独立基础。
这主要是因为读取了PM恒十活所致。
这种荷载组合方式没有将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上。
设计人员可以在荷载编辑中删除构造柱上的集中荷载，并在附加荷载中在周边的墙上相应增加线荷载值。
或者设计人员也可以直接读取砖混荷载，因为砖混荷载自动将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上了。
（三）浅基础的最小配筋率如何计算浅基础如墙下条基等，在对基础底板配筋时是否该考虑最小配筋率，目前在工程界还有争议。
《基础设计规范》中没有规定柱下独基底板的最小配筋率，而《混凝土规范》对于混凝土结构均有最小配筋率的要求。
目前JCCAD软件对于独立柱基没有按最小配筋率计算，对于墙下条基缺省情况下按照0.15％控制，设计人员可以根据需要自行调整。
（四）基础重心校核⑴“筏板重心校核”中的荷载值为什么与“基础人机交互”退出时显示的值不一样？产生此种情况的原因主要有以下两种：①对于梁板式基础，由于有些轴线上没有布置梁或板带，造成荷载导算时没有分配到梁或板带上，从而使两种方式所产生的重心校核值不一致。
②地下水的影响：“筏板重心校核”中的荷载值没有考虑地下水的影响，而“基础人机交互”退出时显示的值考虑了地下水的影响。
双柱基础钢筋计算
双柱基础钢筋计算一、背景与意义双柱基础一般指的是两个柱子之间的基础，它是承载柱子所带来的荷载并将荷载传递到地基的一种建筑结构。
双柱基础的设计和计算是建筑设计中的一个重要环节，合理的双柱基础设计和计算可以保证建筑结构的安全性和稳定性，降低建筑物的损坏风险，保障人民生命和财产安全。
双柱基础钢筋计算是在双柱基础设计的基础上，根据实际需要计算出基础的钢筋用量，以保证基础的承载能力和稳定性。
本文将从双柱基础结构的设计原理和计算步骤，详细介绍双柱基础钢筋计算的方法和步骤，以期为建筑设计和计算工作提供参考。
二、双柱基础的设计原理和计算步骤（一）双柱基础的设计原理双柱基础是建筑物的承重构件，主要用于承载柱子所带来的水平和竖向荷载，并将荷载传递到基础土壤之中。
其主要设计原理如下：1. 承载能力：双柱基础的主要作用是承载柱子所带来的荷载，因此其承载能力应当足够大，以能够承受柱子所带来的荷载并将其传递到地基。
2. 稳定性：双柱基础的设计应当保证基础的稳定性，避免因为荷载不均匀或者地基沉降等原因而导致基础变形或者破坏。
3. 经济性：在满足承载能力和稳定性的前提下，双柱基础的设计应当尽可能节约材料和人力成本，以确保基础的施工成本不过高。
（二）双柱基础的计算步骤双柱基础的计算一般包括以下几个步骤：1. 基础尺寸计算：根据建筑物的荷载和地基土壤的承载能力计算出基础的尺寸。
2. 钢筋配筋计算：根据基础的尺寸和设计荷载计算出基础的钢筋用量，以确保基础的承载能力和稳定性。
3. 基础荷载计算：根据建筑物的结构设计和荷载计算，计算出基础所需要承载的荷载。
4. 检核计算：根据基础的承载能力和荷载计算的结果进行检核，以确保双柱基础的稳定性和安全性。
以上是双柱基础设计和计算的一般步骤，下面将结合实际的工程案例，介绍双柱基础的钢筋计算方法和步骤。
三、双柱基础钢筋计算的方法和步骤（一）基础尺寸计算在进行双柱基础的钢筋计算之前，首先需要进行基础尺寸的计算。
双柱联合基础的设计研究
∑ 对柱 1 的中心取矩 ,由 M1 = 0 求出合力作用点 O 至柱 1
中心的距离 x0 为 :
x0
=
N2 l2 + N1
M1 + + N2
M2 。
一般 N 1 < N 2 ,以 O 点作为基底形心 ,则基础长度 L = 2 ( x0
+ l1) 。
按竖向荷载标准值作用 N 1 k , N 2 k (近似取设计值除以 1. 35)
1. 3 连梁式联合基础
如果柱距较大或两柱基础虽未碰撞重叠 ,但因其中一柱尺寸 调整受限而导致偏心较大 (如边柱) ,可在两个扩展独立基础之间 加设不着地的刚性连系梁以形成连梁式联合基础 ,连系梁能将边 柱基础因偏心产生的弯矩传递给内侧柱基础 ,阻止两个扩展基础 转动 ,调整各自基底压力趋于均匀 ,保证沉降接近一致 。
基础受力有着较大影响 ,设计时应给予重视 。由于联合基础有较 大的刚度 ,可调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间相向倾斜 、 施工方便 、造价低廉 ,因此应用较为广泛 。 参考文献 : [ 1 ] 薛挺宏. 钢筋混凝土柱下联合基础结构设计 [J ] . 山东工业
大学学报 ,1995 (3) :50254. [ 2 ] 赖斯品. 双柱联合基础的设计 [J ] . 嘉应大学学报 (自然科学
3) 地基主要受力层范围内土质均匀 ;
响 ,因此在进行路堤 、路堑施工以及进行深基坑施工时一定要注 意车辆等动荷载对边坡稳定性的影响 。
2) 通过分析可知地下水位线的变化对粘质边坡稳定性的影 响也很明显 ,这就表明在进行边坡治理 、预测 ,进行路堤 、路堑施工 以及进行深基坑施工时 ,一定要注意观察地下水位线的变化规律 。
As
=
M max 0. 9 f y h0
双柱联合基础设计参考
《土力学与基础工程》课程设计任务书一、设计资料1、工程概况某五层综合楼，全框架结构。
底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为 450mm ×450mm ，室内外高差为0.45m 。
2、地质资料（1）地基土自上而下：第一层：素填土，厚1m ，3/8.17m kN =γ；第二层：粉质黏土，厚9m ，3/7.18m kN =γ，885.0=e ，MPa E s 5.7=， c=15kp a , 020=ϕ, a k a kp f 280= 第三层：碎石土：很厚，中密（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；（3）西宁地区标准冻深－1.16m ，最大冻深－1.34m ，土的冻胀类别属不冻胀。
3、荷载（1）外柱：A 、D 轴，基础承受上部荷载M kN M k ⋅=2201，kN V kN F k k 48178011==，。
（2）内柱：B 、C 轴，基础承受荷载 kN F k 15602=。
二、设计内容1、设计③轴外柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础；2、绘制基础平面布置图(1:100)、配筋图(1:30)，并编写施工说明； 三、设计步骤1、确定基础的埋置深度2、确定持力层承载力特征值；3、按持力层承载力特征值确定基底尺寸；4、基础结构设计；5、绘制施工图并附施工说明。
四、设计要求1、设计计算过程条理清楚，内容完整；2、设计步骤合理，设计图纸清晰；3、计算说明书一律用A4纸打印，题目为三号黑体，标题用小四黑体，正文为小四宋体，1.25行间距。
4、手绘施工图，图纸一律用铅笔按比例绘制，要求线条清楚，绘图正确。
五、进度和考核集中设计一周，按百分制记分。
六、参考文献1、赵明华主编，《土力学与基础工程》，武汉理工大学出版社。
2、中华人民共和国国家标准，建筑地基基础设计规范（GB50007－2011）．北京：中国建筑工业出版社，2011。
《土力学与地基工程》课程设计计算书一、确定基础持力层及基础的类型地基土自上而下分为两层，第一层为1.0m 厚的杂填土，第二层为9.0m 的粉质粘土，第三层为很厚的碎石类土。
双柱联合基础课程设计
双柱联合基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握双柱联合基础的概念、分类及作用；2. 使学生掌握双柱联合基础的受力特点及其在工程中的应用；3. 引导学生了解双柱联合基础的施工工艺及质量控制要求。
技能目标：1. 培养学生运用双柱联合基础进行结构设计的能力，能够独立完成简单工程案例的计算和分析；2. 提高学生运用专业知识解决实际问题的能力，学会查阅相关规范和标准；3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，能够就双柱联合基础设计问题进行讨论和交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对土木工程学科的兴趣和热情，激发他们投身于工程建设的信心；2. 引导学生关注双柱联合基础在国民经济建设中的作用，增强社会责任感和使命感；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德，遵循工程伦理，确保工程质量。
课程性质：本课程为土木工程专业核心课程，旨在培养学生具备基础工程设计的能力。
学生特点：本课程面向大学三年级学生，他们已具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实践教学相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和工程素养。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业生涯奠定坚实基础。
二、教学内容1. 双柱联合基础概述- 双柱联合基础的定义及分类- 双柱联合基础的优缺点分析- 双柱联合基础在工程中的应用案例2. 双柱联合基础的受力特点及计算方法- 受力特点分析- 计算参数的选取与确定- 双柱联合基础的设计计算步骤3. 双柱联合基础的施工工艺及质量控制- 施工工艺流程- 施工质量控制要点- 施工中常见问题及解决办法4. 双柱联合基础设计案例分析- 简单工程案例的设计计算与分析- 复杂工程案例的设计计算与分析- 案例讨论与总结5. 双柱联合基础相关规范与标准- 国内外相关规范介绍- 规范在工程设计中的应用- 学生查阅规范能力的培养教学内容安排与进度：第一周：双柱联合基础概述第二周：受力特点及计算方法第三周：施工工艺及质量控制第四周：简单工程案例设计计算与分析第五周：复杂工程案例设计计算与分析第六周：总结与复习教材章节关联：本教学内容与《基础工程设计》教材第四章“柱下联合基础”相关内容相对应，涵盖了该章节的主要内容，同时结合实际工程案例，增强学生的实践操作能力。
双柱联合基础计算步骤
双柱钢筋混凝土联合基础1 联合基础的形式柱下基础做成联合基础主要有以下二个原因，a柱距较小，如做成独立基础时，基础净距较小，甚至重叠。
b靠近已建建筑物，基底面积不足，因而使独立基础承受较大的偏心荷载。
(图1-1a，b)，基础承受较大的偏心荷载时，将产生过大的倾斜，因此可以将一个轴线上的两个或更多的柱子放在一联合基础上。
基础平面尺寸适当调整，使基底土的反力的分布均匀，以减小基础的倾斜。
（a）柱距较近（b）靠近已建建筑图1-1双柱联合基础设计时，应通过调整基础底面尺寸，使基础底面形心尽量与上部荷载合力中心重合，以减小基底的不均匀反力。
常用的双柱联合基础有以下几种形式：(a ) 矩形连续联合基础(b ) 梯形连续联合基础(c ) 地梁式联合基础（一） (d ) 地梁式联合基础（二）图 1-2 双柱联合基础的形式图a 、b 是常用的连续联合基础的形式，但柱距较大时，做成连续基础将使柱间基础产生较大的弯矩，造成浪费，甚至使联合基础不能正常工作，因此可采用图c 所示的形式，如果靠近已建建筑处土质不好，则可采用图d 的形式，详见： 2 矩形连续联合基础连续联合基础考虑如下假定：a.基础是绝对刚性的；b.基底土压力直线分布；c.不考虑上部结构刚度的作用。
采用以上三种假定后，基础设计按以下步骤进行：1． 确定作用在基础上荷载合力作用点X 。
图 2-1 矩形连续联合基础21020F F l F x +⋅=(1-1)2.计算基础底面积，基底下任何一点的压力不超过土的容许承载力。
a ．当荷载合力作用点与基础底面积形心重合时AG F P kki k+∑≤a f (1-2)rdfa F F A -+=21(1-3)b.当荷载合力作用点与基础底面积形心不重合时WM A G F P kk ki ±+∑=max min≤fa 2.1 (1-4)式中 min max ,,k k k P P P ——分别为相应于荷载效应标组合时，基础底面处的平均压应力值；最大压应力值；最小压应力值；a f ——修正后的地基承载力特征值；ki F ——相应于荷载效应标准组合时，各柱上部结构传至基础顶面的竖向力值； k G ——基础自重和基础上的土重；A rd G k ⋅=；A ——基础底面积；LB A ⨯= (长×宽)；r ——基础和基础上的土的平均容重；d ——基础埋深；k M ——相应于荷载标准组合时，作用于基础底面的力矩值，e F M ki k ⋅∑=； e ——偏心矩； c x 2a0--=e ； w ——基础底面的抵抗矩；a ——较小的基础顶面竖向力作用点至基础外边的距离。
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2.１.根据双柱合力位置和基础形心重合的原理确定联合基础的长度。
２.根据地基承载力确定基础的宽度。
３.由于合力位置和几何形心重合，可以看成是轴心受力，地基反力为直线分布求出地基净反力。
４.根据承受剪力和冲切的要求确定联合基础的高度。
５.将联合基础看成倒楼盖求出长度方向的弯矩。
６.根据弯矩配筋。
这里要注意的是基础顶板跨中负弯矩最大，柱根部处正弯矩最大，这也是和柱下独立基础的区别，基础底板的上部也要配置受力钢筋。
７.在联合基础宽度方面可以按照条形基础的计算方法配置受力钢筋。