徐協(xié)強(qiáng)

(江西省農(nóng)墾建筑管理站，江西 南昌330006)

1 工程概況

某住宅小區(qū)位于非抗震設(shè)防區(qū)，本工程為混合結(jié)構(gòu)，按非抗震設(shè)計，商業(yè)部分采用底框的形式，建筑高度19.85m，層數(shù)為6+1。 地基承載力特征值為fak=110kPa，地基持力層為粉質(zhì)粘土層。采用廣廈GSSAP進(jìn)行建模并計算，由計算結(jié)果可知柱底力標(biāo)準(zhǔn)值為N1=1317KN 和N2=1381KN(取TJ-I 進(jìn)行驗(yàn)算)?；炷翉?qiáng)度等級為C25,鋼筋采用HRB 335（fy=300N/mm2）,箍筋采用HPB235（fy=210N/mm2）。

2 工程計算

2.1 確定基礎(chǔ)寬度

所以，取b=4.0m

b——基礎(chǔ)寬度

N1、N2——兩柱底內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值

fak——地基承載力特征值

2.2 確定均布荷載

1）基底面積∶

A=b*l1=4.0×6.1=24.4m2

2）基底均布荷載∶

N′1、N′2——兩柱底內(nèi)力設(shè)計值

A——基底面積

2.3 確定基礎(chǔ)梁的線荷載

q1=q×b=145.7×4.0=583 kN/m2

2.4 計算基礎(chǔ)梁各截面彎矩M

2.5 計算基礎(chǔ)梁各截面剪力并繪制剪力圖∶

V1=q1×l1=583×1.21=705kN

V2=q1×l2=583×1.0=583kN

V3=1731-V1=1731-705=1026kN

V4=1825-V2=1825-583=1242kN

2.6 確定基礎(chǔ)梁截面尺寸

根據(jù)以上計算結(jié)果，查《結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》，基礎(chǔ)梁截面尺寸可取為500mm×900mm。

2.7 截面配筋計算

此部分用MorGain 進(jìn)行計算，配筋情況見基礎(chǔ)梁截面。

2.8 基礎(chǔ)底板設(shè)計

根據(jù)上述計算結(jié)果，可知道基礎(chǔ)底部均布荷載q=145.7kN/m2。 取1m 板帶進(jìn)行計算∶

1）計算截面彎矩

2）截面配筋計算

此部分用MorGain 進(jìn)行計算，配筋為14@100(fy=1539mm2)。

3 工程應(yīng)用

當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在進(jìn)行鋼筋混凝土獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計時，如遇到∶

1）兩柱之間凈距較小，相互干擾時；

2）兩柱荷載較大時；

3）地基承載力較低時（本工程屬于此類）；

4）某一柱靠近建筑界限，單柱擴(kuò)展基礎(chǔ)無法置放時；

5）基礎(chǔ)面積不足，無法使擴(kuò)展基礎(chǔ)承受偏心荷載時。

在這些情況下， 解決的方法便可以將兩柱放置在同一基礎(chǔ)之上，由一個基礎(chǔ)把兩柱底內(nèi)力全部傳遞給基礎(chǔ)，即設(shè)計成雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)既可以做成如本工程一樣的矩形平面，亦可以根據(jù)兩柱底內(nèi)力的大小設(shè)計成等腰梯形的平面形式，如圖1 所示∶

圖1 等腰梯形形式

雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)可分為筏板式、梁板式和系梁式三種，本文僅討論梁板式雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)，旨在為讀者在遇到此類情況下提供一種基礎(chǔ)選型的思路。

4 有關(guān)問題

1）用廣廈基礎(chǔ)軟件可進(jìn)行此類基礎(chǔ)設(shè)計，比較方便，但應(yīng)注意各參數(shù)的選取以及計算結(jié)果手算復(fù)核； 特別是在兩柱柱底內(nèi)力相差較大，需要做成梯形平面形式時，軟件只做成矩形平面，可以用手工進(jìn)行計算。

2）由于基礎(chǔ)底板面積較大，所以應(yīng)注意板底土質(zhì)的均勻性，是作用在同一土層之上，還是作用在兩種土層或多種土層之上，是否存在兩土層地基承載力特征值差別很大的情況，如存在以上情況，須驗(yàn)算底板的抗傾覆能力。

3）如建筑物除此基礎(chǔ)外，還有剛性基礎(chǔ)或者樁基礎(chǔ)時等多種基礎(chǔ)時，沉降的問題需要加以考慮。

4）在進(jìn)行雙柱基礎(chǔ)設(shè)計時，應(yīng)注意兩柱荷載中心與基礎(chǔ)形心重合，設(shè)計人員用軟件設(shè)計時應(yīng)根據(jù)柱底內(nèi)力最大值，柱間距等，調(diào)整基礎(chǔ)底板尺寸，使兩柱荷載中心與基礎(chǔ)形心重合。

5）選擇合理的聯(lián)合基礎(chǔ)形式，使基底壓力均勻及滿足Pmax≤1.2fa的要求。

6）基礎(chǔ)梁底筋與面筋鋼筋面積宜等值拉通，不宜再死摳鋼筋，適當(dāng)提高基礎(chǔ)安全儲備。

5 結(jié)束語

雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的關(guān)鍵是兩柱作用在一個基礎(chǔ)之上，與基礎(chǔ)聯(lián)合起來，一起完成荷載的傳遞，有點(diǎn)微型伐板基礎(chǔ)的味道。進(jìn)行雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計時，必須選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)形式，調(diào)整基礎(chǔ)尺寸使基礎(chǔ)形心與兩柱底內(nèi)力合力作用點(diǎn)重合，保證基底壓力的近似均勻?；A(chǔ)設(shè)計軟件中未考慮雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的“聯(lián)合”作用，未進(jìn)行相關(guān)的計算和構(gòu)造，設(shè)計人員必須根據(jù)工程實(shí)際情況自行調(diào)整基礎(chǔ)尺寸，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充計算，滿足相關(guān)規(guī)范的構(gòu)造要求。

本文旨在提供一種基礎(chǔ)選型時的思路，如有錯誤之處，還請達(dá)人批評指正，謝謝！

［1］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB50007-2002 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京∶中國建筑工業(yè)出版社.

［2］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB50009-2006 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京∶中國建筑工業(yè)出版社.

［3］吳德安，主編.混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊.3 版[S].北京∶中國建筑工業(yè)出版社，2002.