条形基础平均埋深计算公式是什么
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发布时间:2022-12-11 18:17
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时间:2024-12-06 08:58
条形基础计算方法改进河北辛集化工集团工程技术部 常玉普民用建筑如办公楼、教学楼、住宅等建筑物,一般都按线荷计算条形基础;最容易疏忽部分基础面积上荷载的重复,即在纵横墙交接处,纵墙基础面积被横墙所占有,或者说,横墙基础面积被纵墙所占有,如图1所示。这样就可能使基底压力超过地基容许承载力,在软弱地基上尤为突出。对一般住宅,当基底压力超过地基承载力20~30%时,建筑物就很不安全,为此,本文提出两种修正计算方法,作为按线荷计算条基方法的改进,当然,在纵横墙交接处加大基础面积也是一种方法,但这对设计和施工都很麻烦。一、现种按线荷设计条基的修正方法方法(1):修正横墙基宽B′,其基本原理为将纵墙基础占用的横墙基础面积补到横墙基础上,内外纵墙基宽A、C仍按线荷计算。1.当建筑每开间皆有横隔墙(图2)或每隔两开间有一横隔墙 (图3)时,其计算公式为:外纵墙基础宽:A≥= (1-1)内纵墙基础宽:C≥= (1-2) 式中:qa,(qc)——外(内)纵墙线荷(吨/米);R——地基容许承载力(吨/米);γ——土与基础平均容重(吨/米);h0(h1)——室内(外)地坪到基底距离(米)。设修正后横墙基宽为B′,则斜线部分面积为:F0=(L++)B′ (1-3)斜线部分荷载为:N=N1+N2+N3=qaB′+qcB′+qbL0 (1-4)其中N1、N2、N3、为斜线部分的外纵墙、内纵墙和横墙传来荷重。斜线部分土与基础自重:G=B′(L+)γh0+AB′γh1 (1-5)由≤R (1-6)并将式(1-4),(1-5)代入式(1-6),化简得:横墙基础宽B′≥ (1-7)式中qb——横墙线荷(吨/米);a、c——外、内纵墙厚(米);L——进深尺寸(米);LO——进深净尺寸(米);
L0=(L--)。2.当建筑的两内纵墙连成一体时,如图4、5。其计算公式为:内外纵墙基仍按式(1-1),(1-2)计算,但两内纵墙基宽为2C。横墙基础宽B’≥ (1-8)式中:Cd=2(C-0.5L1),L1为内纵墙(走廊墙)中距。公式推导从略。3.内外纵墙基变化处(图6):其计算公式为:外纵墙基础宽A1,2≥ (1-1)内纵墙基础宽C1,2≥ (1-2)’横墙基础宽B’≥ (1-9)式中:Ae= (A1+A2), Ce= (C1+C2),A1,A2,(C1,C2)分别为外(内)纵墙基宽,qa1,qa2,qc1,qc2为各相应外、内纵墙线荷。4.内外纵墙基变化处,且两内纵墙基连在一体时(图7)其计算公式为:内(外)纵墙基础宽同(1-1)′,(1-2)′;横墙基础宽B’≥ (1-10)式中Ce1= [Cd1+Cd2]= [2(C1-0.5L1)+(C2-0.5L1)]=(C1+C2-L1);其余符号同前,公式推导从略。方法(2):修正纵墙基宽A′,C′,其基本原理为将横墙基础占用的纵墙基础面积补到纵墙基础上。横墙基宽B仍按线荷计算。1. 当建筑每开间皆有横墙时(图8)其计算公式为:横墙基宽B≥= (2-1)外纵墙基础宽A’计算:斜线1234部分面积F1=l0A′ (2-2)斜线1234部分荷重N=N1+N2=qal0+qb(-) (2-3)其中N1和N2为斜线部分中外纵墙和横墙荷重。斜线1234部分土与基础自重G=l0A’γ(h0+h1) (2-4)由 ≤R (2-5)并将式(2-2),(2-3),(2-4)代入(2-5)整理后得外纵墙基础宽A’≥ (2-6)式中l0—开间尺寸(米)。其余符号同前。内纵墙基础宽C’,可由斜线5678部分同理推导得:C’≥ (2-7)2. 当建筑每隔两开间有一横隔墙(图9)时,其计算公式为:
横墙基宽B≥ (2-1)外纵墙基础宽A’≥ (2-8)内纵墙基础宽C’≥ (2-9)式中符号同前,推导从略。3. 当建筑开间处皆有横隔墙,但两内纵墙连成一体如图10所示时,其计算公式为横墙基础宽B= (2-1)外纵墙基础宽A’≥ (2-6)内纵墙基础宽C’≥ (2-10)4. 当建筑每隔一开间有横隔墙,但两内纵墙基础连成一体时如图11所示,其计算公式为:横墙基础宽B≥ (2-1)外纵墙基础宽A’≥ (2-8)内纵墙基础宽C’≥ (2-11)5. 内外纵墙基础变化如图12所示,其计算公式为:横墙基础宽B≥ (2-1)外纵墙基础宽A2’≥ (2-12)外纵墙基础宽A1’≥ (2-6)内纵墙基础宽C2’≥ (2-13)内纵墙基础宽C1’≥ (2-7)二 、应用实例:例:五层住宅楼,墙厚a=c=0.24米,开间l0=3.3米,进深L=5米,进深净尺寸L0=L--=5--=4.76米,埋深h0=1.5米,室内外高差0.6米,(h1=0.9米),上部结构传来荷载为:外纵墙线荷qa=6.5吨/米,内纵墙线荷qc=8吨/米,横墙线荷qb=13.1吨/米,地基容许承载力R=8吨/米2,土与基础平均容重γ=2吨/米3,试按两种修正计算方法计算条形基础(参见图2)。[解] 按方法(1),由式(1-1),(1-2),(1-7)外纵墙基础宽A≥====1.16m内纵墙基础宽C≥====1.6m横墙基础宽B’≥ ==3.45m>l0=3.3米因基础宽大于开间尺寸,故不能做条基。若按线荷计算横墙基础B===2.62m,其误差为Δ===24%按方法(2):由式(2-1),(2-6),(2-7)横墙基础宽B≥==2.62m外纵墙基础宽A’≥ ==1.68m内纵墙基础宽C’≥ ==2.48m误差外墙基础面积:S’外=A’l0- (A’-a)B=1.68x3.3- (1.68-0.24)x2.62=3.82m2
按线荷计算外墙基础面积:S外=Al0- (A-a)x B=3.3x1.16- (1.16-0.24)x2.62=2.62m2Δ外===31.4%内墙基础面积:S’内=C’l0- (C’-C)B=2.48x3.3- (2.48-0.24)x2.62=5.26m2按线荷计算内墙基础面积:S内=Cl0- (C-c)B=1.6x3.3- (1.6-0.24)x2.62=3.52m2Δ内===33%三、结束语从工程实例证明,按线荷计算条基误差可能达到30%以上,因此,对于软弱地基,如忽略荷载重复而没有加大基础面积的话,很可能是造成民用建筑出现裂缝的主要原因之一。从这里可以清楚地看出,对条形基础的设计采用修正计算方法是完全必要的。两种修正计算方法一般情况下建议先考虑第二种计算方法,由于纵墙刚度小,修正纵墙基础的宽度,显然增加了房屋的纵向刚度,减少了裂缝出现的可能性。为了方便应用起见,将各公式统一归纳如下,方法(1):外纵墙基础宽A= (1)内纵墙基础宽C= (2)横墙基础宽B’= (3)式中Ad,Cd属第1项,Ad=A,Cd=C (3-1)属第2项,Ad=A,Cd=2(C-0.5L1) (3-2)属第3项,Ad= (A1+A2) Cd= (C1+C2) (3-3)属第4项,Ad= (A1+A2), Cd=(C1+C2+L1) (3-4)方法(2):横墙基础B= (4)外纵墙基础宽A’= (5)内纵墙基础宽C’= (6)式中n——横墙内的开间数,n=1(属1、3项)m——横墙间隔中的间数,m=1(属1、2项)K——K=c(属第1,2项);K=L1+c(属第3,4项)。第5项仍按原公式。
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条形基础计算方法
条形基础计算方法改进
河北辛集化工集团工程技术部 常玉普
民用建筑如办公楼、教学楼、住宅等建筑物,一般都按线荷计算条形基础;最容易疏忽部分基础面积上荷载的重复,即在纵横墙交接处,纵墙基础面积被横墙所占有,或者说,横墙基础面积被纵墙所占有,如图1所示。这样就可能使基底压力超过地基容许承载力,在软弱地基上尤为突出。对一般住宅,当基底压力超过地基承载力20~30%时,建筑物就很不安全,为此,本文提出两种修正计算方法,作为按线荷计算条基方法的改进,当然,在纵横墙交接处加大基础面积也是一种方法,但这对设计和施工都很麻烦。