十字交叉基礎

十字交叉基礎

十字交叉基礎是基礎工程中的一項內容,指柱下條形基礎在柱網的雙向布置。相交於柱位處形成交叉條形基礎。本書詳細論述了十字交叉基礎知識點的概念,使用條件及計算方法。

基本介紹


當地基軟弱,柱網的柱荷載不均勻,需要基礎具有空間剛度以調整不均勻沉降時多採用此類型基礎,此類基礎計算較複雜。
柱下十字交叉梁基礎可視為雙向的柱下條形基礎,其每個方向的條形基礎構造及計算與柱下條形基礎相同,只是柱傳遞的豎向荷載由兩個方向的條形基礎承擔,故需在兩個方向上進行分配,而柱傳遞的彎矩Mx、My直接加於相應方向的基礎樑上,不必再做分配,即不考慮基礎梁承受的扭矩。
柱傳遞的豎向荷載在正交的兩個條形基礎上的分配原則必須滿足兩個條件:
①靜力平衡條件,即咱節點處分配給兩個方向條形基礎的荷載之和等於柱荷載。
②變形協調條件,即分離后兩個方向的條形基礎在交叉節點處的豎向位移應相等。
按以上原則進行荷載分配顯然很複雜,為簡化計算,一般採用文克勒地基模型,略去其他節點的荷載對本節點撓度的影響。
1.節點荷載的初步分配
柱節點分為:中柱節點、邊柱節點和角柱節點。對中柱節點,兩個方向的基礎梁可看做無限長;對邊柱節點,一個方向基礎視為無限長梁,而另一方向基礎視為半無限長梁;對角柱節點,兩個方向均視為半無限長梁。
十字交叉基礎
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(1)中柱節點:引入彈性特徵長度S
十字交叉基礎
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(2)邊柱節點:
十字交叉基礎
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對邊柱有伸出懸臂長度的情況,可取懸臂長度Ly=(0.6~0.75)Sy,荷載分配調整為下式:
計算係數α、β值
l/s0.600.620.640.650.660.670.680.690.70
α1.431.411.381.361.351.341.321.311.30
β2.802.842.912.942.973.003.033.053.08
十字交叉基礎
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(3)角柱節點:當角柱節點有一個方向伸出懸臂時,懸臂長度可取Ly=(0.6~0.75)Sy,荷載分配調整為:
2.節點荷載分配的調整
按照以上方法進行柱荷載分配后,可分別按兩個方向的條形基礎計算。但這種計算在交點處基底重疊面積重複計算了一次。結果使地基反力減少,致使計算結果偏於不安全,故按節點荷載分配后還需進行調整:
十字交叉基礎
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調整前的地基平均反力
基底反力增量:
將ΔP按節點分配荷載和節點荷載的比例折算成分配荷載增量
調整後節點荷載在x,y兩向的分配荷載分別為: