雙排鋼筋混凝土柱下聯(lián)合條基

管吉海

大慶油田建設(shè)集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院

雙排鋼筋混凝土柱下聯(lián)合條基

管吉海

大慶油田建設(shè)集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院

井下作業(yè)分公司的生產(chǎn)調(diào)度中心是組織及協(xié)調(diào)工作的核心場所，該生產(chǎn)調(diào)度中心為框架結(jié)構(gòu)。采取雙排鋼筋混凝土柱下聯(lián)合條基解決基礎(chǔ)碰撞及不均勻沉降控制問題。柱下聯(lián)合條基的設(shè)計(jì)依據(jù)是通過PKPM建模，計(jì)算并繪制出柱下基礎(chǔ)受力分析圖?；A(chǔ)底面為雙條基聯(lián)合底面。根據(jù)PKPM永久荷載作用下的受力分析圖，求出兩排基礎(chǔ)梁合力線，確定基礎(chǔ)中心聯(lián)合條基的相對位置，保證基底壓力近似均勻。應(yīng)用PKPM軟件計(jì)算并繪制出基礎(chǔ)梁彎矩圖。

柱下聯(lián)合條基；彈性地基梁；PKPM；沉降

井下作業(yè)公司主要任務(wù)是以油田井口修補(bǔ)及井下作業(yè)為主體，與壓裂大隊(duì)配合，通過高壓泵入壓裂液并攜帶支撐劑將地層孔逢撕大，進(jìn)而增加產(chǎn)量。井下作業(yè)分公司的生產(chǎn)調(diào)度中心是組織及協(xié)調(diào)工作的核心場所，該生產(chǎn)調(diào)度中心為框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距為55m。由于左、右結(jié)構(gòu)單元與中間結(jié)構(gòu)單元層數(shù)不同，相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，可引起基礎(chǔ)產(chǎn)生較大不均勻沉降，故在兩側(cè)與中間均各設(shè)一道伸縮縫。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.4條要求，抗震縫的寬度設(shè)為100 mm。由于相鄰單元荷載差異較大，需要對基礎(chǔ)設(shè)置沉降縫。又因相鄰單元的柱間距過小，如采用獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)之間會產(chǎn)生碰撞；采用雙柱基礎(chǔ)，鄰近基礎(chǔ)不在一條水平線上，會造成受力計(jì)算分析困難和無法準(zhǔn)確控制沉降量等問題。經(jīng)過分析與計(jì)算，采取雙排鋼筋混凝土柱下聯(lián)合條基解決基礎(chǔ)碰撞及不均勻沉降控制問題。

柱下聯(lián)合條基的設(shè)計(jì)依據(jù)是通過PKPM建模，計(jì)算并繪制出柱下基礎(chǔ)受力分析圖。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》，柱下條基肋梁高宜為柱距的1/4～1/8（當(dāng)基礎(chǔ)底部土的反力大時(shí)取大值）。本設(shè)計(jì)考慮取梁肋高1 200mm，肋梁寬500mm。柱列端部肋梁采取懸挑形式，以減小柱端負(fù)彎的局部過大，使彎矩受力更均勻合理。設(shè)計(jì)考慮的具體情況是兩端基礎(chǔ)梁分別懸挑1～1.75m。通過PKPM基礎(chǔ)梁板彈性地基梁法計(jì)算模塊試運(yùn)算，滿足《混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》第6.4章相關(guān)的抗剪強(qiáng)度要求。

基礎(chǔ)底面為雙條基聯(lián)合底面。由于雙排柱整體條基與其他柱的獨(dú)基存在基礎(chǔ)沉降差的控制問題，需要對基礎(chǔ)底面尺寸進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。通過PKPM軟件計(jì)算并繪制出地基梁應(yīng)力圖，反復(fù)調(diào)整基礎(chǔ)尺寸，最終使其基底應(yīng)力大小與獨(dú)立基礎(chǔ)應(yīng)力大小相近，保證基礎(chǔ)沉降均勻。根據(jù)正常使用極限狀態(tài)下作用的準(zhǔn)永久組合計(jì)算，保證滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.3章對變形計(jì)算的要求。

由于雙排聯(lián)合條基，兩條基間存在整體軸力及彎矩差距，對基礎(chǔ)底易造成偏心受力影響。需對基礎(chǔ)形心進(jìn)行校正，根據(jù)規(guī)范要求，基礎(chǔ)底面形心宜與柱合力作用荷載重心重合，根據(jù)PKPM永久荷載作用下的受力分析圖，求出兩排基礎(chǔ)梁合力線，確定基礎(chǔ)中心聯(lián)合條基的相對位置，保證基底壓力近似均勻。

應(yīng)用PKPM軟件計(jì)算并繪制出基礎(chǔ)梁彎矩圖，依據(jù)彎矩圖計(jì)算肋梁配筋；同時(shí)基礎(chǔ)梁的最大裂縫寬度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中第3.1.5條的最大裂縫寬度限值要求。條形基礎(chǔ)翼緣板配筋計(jì)算方式通常有兩種：一種是按基礎(chǔ)梁設(shè)翼緣計(jì)算；一種是在基礎(chǔ)梁下設(shè)筏板計(jì)算。由于此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為聯(lián)合條基，考慮同時(shí)取兩種形式分別計(jì)算，選取最不利的。翼緣板高度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.5條款的抗沖切承載力要求。

柱下條形基礎(chǔ)還應(yīng)滿足相應(yīng)構(gòu)造要求：①肋梁頂面和底面的縱向受力鋼筋除滿足計(jì)算要求外，頂面鋼筋應(yīng)是按計(jì)算配筋全部貫通，底面鋼筋中的通長鋼筋不應(yīng)少于底面受力鋼筋截面總面積的1/3，縱向受力鋼筋的直徑不應(yīng)小于12mm；②肋梁箍筋應(yīng)用封閉式，其直徑不小于8mm；③翼板的橫向受力鋼筋由計(jì)算確定，但直徑不小于10mm，間距不應(yīng)大于200mm，縱向分布鋼筋的直徑宜為8～10mm，間距不大于200mm。

（欄目主持焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.058