3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 雨容提要 √弹性地基上梁的分析 √柱下条形基础的常用计算方法 √筏形基础设计计算方法 √箱形基础设计计算方法 2
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 2 内容提要 ü弹性地基上梁的分析 ü柱下条形基础的常用计算方法 ü筏形基础设计计算方法 ü箱形基础设计计算方法
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 3.1概述 ■优点：埋深较大、可提高地基承载力、增大基础抗滑稳定 性、并可利用补偿作用减小基底附加应力、减轻不均匀沉 降、减小上部结构次应力、提供地下空间 ■缺点：技术要求与造价较高、施工中需处理大基坑、深开 挖等问题，且箱基的地下空间利用不灵活 ■计算方法： √若按常规设计方法（仅满足静力平衡条件)，误差较大； √应考虑上部结构一基础一地基相互作用，采用适当方法； √可仅考虑地基一基础相互作用，采用弹性地基上的梁、板 模型计算 3
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 3 n 优点：埋深较大、可提高地基承载力、增大基础抗滑稳定 性、并可利用补偿作用减小基底附加应力、减轻不均匀沉 降、减小上部结构次应力、提供地下空间 n 缺点：技术要求与造价较高、施工中需处理大基坑、深开 挖等问题，且箱基的地下空间利用不灵活 n 计算方法： ü 若按常规设计方法（仅满足静力平衡条件），误差较大； ü 应考虑上部结构－基础－地基相互作用，采用适当方法； ü 可仅考虑地基－基础相互作用，采用弹性地基上的梁、板 模型计算
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 3.2弹性地基上梁的分析 基本假定 变形协调：计算前后基底与地基不脱开 √静力平衡：基础在外荷和基底反力作用下满足静力平衡 文克尔(Winkler,,l867)假定土体表面任一点压力强度p仅 与该点竖向位移s成正比 p=k·s k-地基抗力系数或基床系数，kN/m3,可查表1-12及1-13P.25) 微分方程及其解答 dx (b) V+dV 控制 方程 +424w=0 +dM bp 令 bk 1=4E 9=0 bp 图3.1文克勒地基上梁的计算 通解 w=e4x (Ci cos x+C2sin x)+e 4*(C3 cos x+Casin x)
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 4 n 基本假定 ü 变形协调：计算前后基底与地基不脱开 ü 静力平衡：基础在外荷和基底反力作用下满足静力平衡 n 微分方程及其解答 x w (a) O bp dx q x bp M M+dM V (b) q V+dV 4 4 4 w 4 w 0 x d d 4 4 bk EI 1 cos 2 sin 3 cos 4 sin x x w e C x C x e C x C x q 0 n 文克尔(Winkler,1867)假定土体表面任一点压力强度p仅 与该点竖向位移s成正比 p k s k—地基抗力系数或基床系数，kN/m3，可查表1-12及1-13(P.25) 图３.１ 文克勒地基上梁的计算 控制 方程 令 通解
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 3.2弹性地基上梁的分析 ■ 梁的分类 √短梁（刚性梁）：2Kπ/4； √有限长梁：π/4<Kπ V 无限长梁：2U>π 称为柔度指数，为无量纲数 ■分类求解及其解答 √集中荷载下的无限长梁解答 (式3-8) √集中力偶作用下的无限长梁解答 (式3-10) 1 集中力作用下的半无限长梁解答 (式3-11) √力偶作用下的半无限长梁解答 (式3-12) √有限长梁解答 (式3-14) 短梁（刚性梁） 5
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 5 n 梁的分类 ü 短梁(刚性梁) ：l<p/ 4; ü 有限长梁： p/ 4 <l<p ü 无限长梁：l>p l称为柔度指数，为无量纲数 n 分类求解及其解答 ü 集中荷载下的无限长梁解答 （式3-8） ü 集中力偶作用下的无限长梁解答 （式3-10） ü 集中力作用下的半无限长梁解答 （式3-11） ü 力偶作用下的半无限长梁解答 （式3-12） ü 有限长梁解答 （式3-14） ü 短梁（刚性梁）
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 3.3.1构造要求 翼板厚>200mm,<250mm时等厚；>250mm变厚达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L,宜为边跨柱距的1/4 肋梁纵向钢筋按计算确定，顶部纵筋通长配置，底部须有 13以上通长配置。当肋梁腹板高≥450mm时，应设腰筋箍 筋按计算确定，做成封闭式，并局部加密。底板受力筋按 计算确定 砼强度等级≥C20,垫层为C10,厚70100mm 6
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础 6 n 翼板厚≥200mm，<250 mm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 n 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 n 两端宜伸出柱边，外伸悬臂长l0宜为边跨柱距的1/4 n 肋梁纵向钢筋按计算确定，顶部纵筋通长配置，底部须有 1/3以上通长配置。当肋梁腹板高≥450mm时，应设腰筋箍 筋按计算确定，做成封闭式，并局部加密。底板受力筋按 计算确定 n 砼强度等级≥C20，垫层为C10，厚70~100 mm