【doc】偏心受压扩展基础直接计算法

【doc】偏心受压扩展基础直接计算法 偏心受压扩展基础直接计算法 蜘一编西襁础,何 扛宁建筑1994.No.I 偏心受压扩展基础直接计算法 义县建筑工程勘察设计所兰竺旦'/u7D?, 建筑物基础的功能,在于将上部结构的荷载(轴向力,弯矩和剪力)传递给地基上.偏 心受压扩展基础的设计任务,即找到一个合理的底面尺寸,使上部荷载在该底面上所产生的 地基应力正好满足地基所持有的承载能力.确定基础底面,它既是上部荷载的函数,又受下 部地基条件的限制,难以实施整体运算. 目前,在计算偏心受压扩展基础时,一股先假定基底尺寸,然后进行反复验算,直到符 合要求为止.这种计算方法,重复工作量太大,既浪费时间,又不易收到经济台理的效果. 本文将有关计算公式与限制条件进行归纳,推导出一整套计算公式,可简便地求出基础底面 的合理尺寸,实现偏心受压扩展基础的直接计算. 一 ,偏心受压扩展基础底面应力分析 受偏心荷载作用的矩形基础,当荷载作用点在基础底面断面核t3以内时,基底某点 (x,y)的压力P(,,)按下式计算t =一 牛 式-p:M,M——作j=}j于基础底的偏心荷载对x轴及Y轴的力兑i,KN?Ii11 J,J——基础底面积对X轴及Y轴的惯性矩,III'J X,y——所考虑点的坐标,m. 当偏心荷载作用于矩形基础底面的长边方向的中轴一klt~(如),基础底面的边缘 压应 力可按下式计算: 譬lG-+导一半(旱)一…—一—广一—1一—r一, 式中tF——上部结构传至基础顶面的垂直荷载,KNj G——基础自重设计值和基础上的土重值,等于1bYd.KNI A一基础底面积,I1"1., 1.b——分别为基础的长边和短边,IIlI d——基础埋置深度,ml Y——基础材料和回填土的平均重瞠,Y=20KN/m, M——用于基础底而的力矩设汁值,M=(F+G)eKN? II2 w——基础底)Ijf的抵抗,w一一I_.Tn. 辽宁建筑 ,e<时,鐾底压力分市为梯形 (如图a){ 1e:H,I,基底压力分布为:相形 (如图b){e>一时,川计算得基底- 端压力为负值,呼出现拉力(如图c).交 际上,由于基础与地基之问不能承受拉煦 力,故而此时基础底面将部分地和基土脱 离,基底实际的压力分布如图d所示的三宿 形.在这种情况下,基底三角形压力的合力 (通过三角形的形心)必定与外荷载F+G的 大小相等,方向相反而互相平衡,i{{此可求 jIJ边缘最大压应力P…的公式: = 专吉 式中.1——垂直于力矩作用方向的基础底 而边长,m, a——台力作用点至基础底面最太压 力边缘的距离, a一 (专一e),m. ' ' (C' t, 4x 二,基础底面边缘压应力为P…?1.2f_-~P…一0的直接计算 一 般情况下,偏心受压扩展基础的底面应力为梯形分布,在计算主要荷载组台柏偏心 茼 载基础时,基底最大压应力边缘需满足: P…?I.2f 式中:P…——基础底面边缘的撮大压应力设}r值,KN/m; f——地基承载力设计值,KN/m. 将P…写成应力表达式,则有: 常_+d?1. 当b~3rfi时, 令:f.fd,fd——深度修正后的地基二卜承找力设讣值,KN/m} e:一 M一 ,【_ 辽宁建筑1954.NO. k一,k——矩形础宽长比. 代入上式,化简得: la--_,一l一一lF一,一?0 k(1.2fd一)k(1.2fd一) 籼 k2f,一古(】.d—Yd) F1=3ecj,G/下丽' 则三次方程的解为. l?Fj+GL+Fl—G 以上公式即为P?0的直接计算式. (上接2T页)勘测及材料取样试验为依据,并应考虑到建筑物长期使用及自然风化所造成『拘 承载力降低等影响. 为了减小接层所增加的荷重,应尽量采用轻质材料,如加气砼块砌体及屋面板,稻草板 等高教保温材料做屋面或围护墙体.接层之前,对原有屋面保温,找坡,防水材料及女儿 墙,檐口亦应清除,以减小荷重,亦减小地震作用荷载. 当原有房屋构件不能满足强度要求时,应采取适当措施加固补强,或另增设承重构件以 分担过大的加层荷重.对于砖墙砌体加固补强的一种有效方法,就是采用钢筋阿水泥砂浆夹 板堵(或砼钢筋网夹板堵),见图2. 旧2砖墙加阉补强 这种方法一方面增加了墙体的横截面 积,也对墙体的横向变形增加了侧限约束, 从而提高了墙体的承载能力,同时也改善了 其延性.这种墙体的强度计算,可按组台砌 体考虑,按《砌体结构设计规范》(GBJ3 — 88)公式5?24—5?26进行计算. 对于柱的加固,通常采用钢筋砼包套或 角钢包套技术.但应注意由于断面的增加,柱 抗侧移刚度的增大而导致地震力集中的不利 影响