柱下條形基礎

柱下條形基礎是淺基礎的類型之一，常用於軟弱地基上框架結構或排架結構的一種基礎類型。作為建築物的基礎，它不僅要承受上部結構通過柱子傳下來的荷重，而且還需要這些荷載傳到地基上， 同時必須使上部結構滿足設計和使用要求。當荷載較大或地基土層軟弱時， 若採用獨立基礎，則相鄰基礎之間有較大的沉降差而且基底尺寸會較大，甚至有可能相鄰基礎出現相碰現象。需要增加基礎的剛度，以減少地基變形，防止過大的不均勻沉降量。單排柱下為單向條形基礎，多排柱下可做成交叉條形基礎。為了分散荷載和調整地基的不均勻沉降，將相鄰基礎連在一起，就形成柱下條形基礎。由於條形基礎有較高的梁肋和一定的底寬， 因此，其抗彎剛度較大，具有調整地基不均勻沉降的作用。上部結構傳下的荷載較大，地基土的承載力較低，交叉條形基礎則形成很大的空間剛度，在多層廠房及高層房屋基礎常被採用。

當地基較為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分佈不均勻，以至於採用擴展基礎可能產生較大的不均勻沉降時，常將同一方向（或同一軸線）上若干柱子的基礎連成一體而形成柱下條形基礎。這種基礎的抗彎剛度較大，因而具有調整不均勻沉降的能力，並能將所承受的集中柱荷載較均勻地分佈到整個基底面積上。

柱下條形基礎的構造，除滿足《地基基礎設計規範》第8.2.2條要求外，尚應符合下列規定：

1柱下條形基礎梁的高度宜為柱距的1/4～1/8。翼板厚度不應小於200mm。當翼板厚度大於250mm時，宜採用變厚度翼板，其坡度宜小於或等於1:3；

2條形基礎的端部宜向外伸出，其長度宜為第一跨距的0.25倍；

3現澆柱與條形基礎梁的交接處，基礎梁的平面尺寸應大於柱的平面尺寸，且柱的邊緣至基礎梁邊緣的距離不得小於50mm；

4條形基礎梁頂部和底部的縱向受力鋼筋除滿足計算要求外，頂部鋼筋按計算配筋全部貫通，底部通長鋼筋不應少於底部受力鋼筋截面總面積的1/3；

5柱下條形基礎的混凝土強度等級，不應低於C20。

柱下條形基礎的計算，除應符合《地基基礎設計規範》第8.2.6條的要求外，尚應符合下列規定：

1在比較均勻的地基上，上部結構剛度較好，荷載分佈較均勻，且條形基礎梁的高度不小於1/6柱距時，地基反力可按直線分佈，條形基礎梁的內力可按連續梁計算，此時邊跨跨中彎矩及第一內支座的彎矩值宜乘以1.2的係數；

2當不滿足本條第一款的要求時，宜按彈性地基梁計算；

3對交叉條形基礎，交點上的柱荷載，可按交叉梁的剛度或變形協調的要求，進行分配。其內力可按本條上述規定，分別進行計算；

4驗算柱邊緣處基礎梁的受剪承載力；

5當存在扭矩時，尚應作抗扭計算；

6當條形基礎的混凝土強度等級小於柱的混凝土強度等級時，尚應驗算柱下條形基礎梁頂面的局部受壓承載力。

柱下條形基礎內力的間化計算方法有兩種：倒梁法和彈性地基梁法。

假定上部結構是絕對剛性的，基礎梁和地基之間土反力依直線變化分佈，各柱間沒有沉降差異。因而可以把柱腳視為條形基礎的鉸支座，將基礎梁按倒置的普通多跨連續梁來計算內力，而荷載則為直線分佈的基底淨反力 bPn(kN/m)以及除去柱的豎向集中力所餘下的各種作用( 包括柱傳來的力矩)。

基牀係數法(温格爾法)，假定地基每單位面積上所受的壓力與其相應的地基沉降量成正比關係。認為地基是由許多互不聯繫的彈簧所組成，即某點地基的沉降僅由該點上作用的荷載所產生。

半無限彈性體法，假定地基為半無限彈性體，將柱下條形基礎看作放在半無限彈性體表面上的梁，當荷載作用在半無限彈性體表面時，某點的沉降不僅與作用在該點上的壓力大小有關，同時也和鄰近處作用的荷載有關，使變形條件比較接近大多數地基的真實情況 ^[1]  。