某辦公樓條形基礎(chǔ)設(shè)計計算分析

摘 要：本文通過對某辦公樓條形基礎(chǔ)設(shè)計計算分析得出，此條形基礎(chǔ)能滿足符合實際情況下的承載力要求，同時也滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

關(guān)鍵詞：辦公樓； 條形基礎(chǔ)； 設(shè)計； 規(guī)范要求

1工程簡介

某辦公樓建筑面積約3600平方米，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm，填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。本建筑平面均為雙向板。雙向板的板厚H≤l/50（l為區(qū)格短邊邊長）。樓面板和屋面板的厚度均取120㎜。該區(qū)表層為雜填土，下層為粘土，以粘土為持力層，地基承載力特征值為150Kpa，基礎(chǔ)形式為柱下條形基礎(chǔ)。建筑場地為二類近震場地，設(shè)計地震分組為第一組。按抗震進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，只做橫向抗震計算。設(shè)防烈度為7度。

2柱下條形基礎(chǔ)簡化計算及其設(shè)計

（1）確定合理的基礎(chǔ)長度L

上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)剖面如圖1，為使計算方便，并使各柱下彎矩和跨中彎矩趨于平衡，以利于節(jié)約配筋，一般將偏心地基凈反力（即梯形分布凈反力）化成均布，需要求得一個合理的基礎(chǔ)長度.當然也可直接根據(jù)梯形分布的凈反力和任意定的基礎(chǔ)長度計算基礎(chǔ).基礎(chǔ)的縱向地基凈反力為： 圖1

式中Pjmax，Pjmin—基 礎(chǔ)縱向 邊緣處最大和最小凈反力設(shè)計值。∑Fi—作用于基礎(chǔ)上各豎向荷載合力設(shè)計值（不包括基礎(chǔ)自重和其上覆土重，但包括其它局部均布qi）。∑M—作用于基礎(chǔ)上各豎向荷載（Fi ，qi），縱向彎矩（Mi）對基礎(chǔ)底板縱向中點產(chǎn)生的總彎矩設(shè)計值。L—基礎(chǔ)長度，如上述. B—基礎(chǔ)底板寬度..當Pjmax與Pjmin相差不大于10%，可近似地取其平均值作為均布地基反力，直接定出基礎(chǔ)懸臂長度a1=a2（按構(gòu)造要求為第一跨距的1/4～1/3），很方便就確定了合理的基礎(chǔ)長度L；如果Pjmax與Pjmin相差較大時，常通過調(diào)整一端懸臂長度a1或a2，使合力∑Fi的重心恰為基礎(chǔ)的形心（工程中允許兩者誤差不大于基礎(chǔ)長度的3%），從而使∑M為零，反力從梯形分布變?yōu)榫迹骯1和a2的過程如下：

先求合力的作用點距左起第一柱的距離，式中，∑Mi—作用于基礎(chǔ)上各縱向彎矩設(shè)計值之和.

xi—各豎向荷載Fi距F1的距離.當x≥a/2時，基礎(chǔ)長度L=2（X+a1）， a2=L-a-a1.當x=L-a-a2.按上述確定a1和a2后，使偏心地基凈反力變?yōu)榫嫉鼗鶅舴戳Γ渲禐椋?式中， pj—均布地基凈反力設(shè)計值.由此也可得到一個合理的基礎(chǔ)長度L.

（2）確定基礎(chǔ)底板寬度b

由確定的基礎(chǔ)長度L和假定的底板寬度b，根據(jù)地基承載力設(shè)計值f，一般可按兩個方向分別進行如下驗算，從而確定基礎(chǔ)底板寬度b.基礎(chǔ)底板縱向邊緣地基反力： 應(yīng)滿足 基礎(chǔ)底板橫向邊緣地基反力： 應(yīng)滿足 ，式中， pmax， pmin—基礎(chǔ)底板縱向邊緣處最大和最小地基反力設(shè)計值 p'max， p'min—基礎(chǔ)底板橫向邊緣處最大和最小地基反力設(shè)計值，G—基礎(chǔ)自重設(shè)計值和其上覆土重標準值之和，可近似取G=20bLD，D為基礎(chǔ)埋深，但在地下水位以下部分應(yīng)扣去浮力.∑M'—作用于基礎(chǔ)上各豎向荷載、橫向彎矩對基礎(chǔ)底板橫向中點產(chǎn)生的總彎矩設(shè)計值.當∑M'=0時，則只須驗算基礎(chǔ)底板縱向邊緣地基反力，當∑M=0時，則只須驗算基礎(chǔ)底板橫向邊緣地基反力.當∑M=0且∑M'=0時（即地基反力為均布時），則按下式驗算，很快就可確定基礎(chǔ)底板寬度b：

下面是兩種條形基礎(chǔ)的截面形式，本次基礎(chǔ)設(shè)計采用第一種基礎(chǔ)形式滿足要求如圖。

（3）荷載 圖2

設(shè)計值： ， 梁截面高h=（1/4——1/8）×l=2100mm～1050mm取h=1200mm，基礎(chǔ)埋深2.0m，地基經(jīng)修正后承載力特征值 選擇T形截面基礎(chǔ)。基礎(chǔ)梁采用C20混凝土，主筋用HRB335級基礎(chǔ)底面尺寸計算：基礎(chǔ)兩端挑出 8.4/4=2.1m，則基礎(chǔ)總長

取基礎(chǔ)及其以上土重度 則基礎(chǔ)底面寬b

取b=2.0m，首先假定基底反力均勻分布，

基底凈壓力設(shè)計值： 。

考慮上部結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)相互作用會引起拱架作用而造成端部地基反力的增加，在條形基礎(chǔ)兩邊跨上增加20%p=46.9KN/m的地基反力。按靜定分析法計算柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力，用彎矩分配法計算基礎(chǔ)彎矩，邊跨固端彎矩：

中跨固端彎矩：

伸出部分彎矩：

基礎(chǔ)剪力，G截面左邊剪力：

取OG段脫離體計算G截面支座反力：

G截面右邊剪力：

因此，滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

3結(jié)論

本文通過對某辦公樓條形基礎(chǔ)設(shè)計計算分析得出，此條形基礎(chǔ)能滿足符合實際情況下的承載力要求，同時也滿足設(shè)計及規(guī)范要求。