條形基礎(chǔ)在工程設(shè)計中是極為常見的一種形式，尤其是在多層建筑中，條形基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)性僅次于獨立基礎(chǔ)。然而，在條基設(shè)計中部分工程師忽視了其經(jīng)濟(jì)性控制，造成了大量的浪費。以下，博牛將以實際案例為依托，從方案選取，布置形式，軟件的參數(shù)設(shè)置等方面揭示條基設(shè)計優(yōu)化的秘籍。
根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載和地質(zhì)情況估算，一般情況下，可按照如下公式選?。?/div>
設(shè)定建筑層數(shù)n，每層平均重度p，持力層地基承載力特征值fa（可考慮深寬修正）。
當(dāng)0.3fa<np≤0.5fa，可考慮采用條形基礎(chǔ)。
2、條形基礎(chǔ)的布置方式：
（1）雙向布置—較為浪費；
（2）單向布置—首選形式，經(jīng)濟(jì)性高；
（3）單向布置+拉梁（在地質(zhì)條件不夠好的地區(qū)，加設(shè)拉梁來增加整體性）。
【案例】江蘇地區(qū)一棟6層住宅樓，建筑面積2608㎡。優(yōu)化前采用雙向條基布置，優(yōu)化后采用單向條基。如下圖所示：
3、基礎(chǔ)梁及翼緣板的截面尺寸選擇：
盡量接近構(gòu)造配筋，地基反力接近承載力，可以通過調(diào)整翼緣板出挑長度和高度來控制地基反力滿足承載力要求。
基礎(chǔ)梁高度約為1/6跨度。
剖面如下圖所示：
二、幾個影響經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)設(shè)置
說明：經(jīng)過PKPM—JCCAD與YJK-F對比，計算條形基礎(chǔ)JCCAD可供選擇的參數(shù)更多，精細(xì)化程度更高，建議采用JCCAD。
1、彎矩配筋計算考慮柱子寬度而折減
建議：勾選。勾選將考慮柱子寬度抗彎配筋折減，即配筋計算采用是距柱邊1/3寬度的內(nèi)力，此時最多可減少30%的內(nèi)力。
2、剪力配筋計算考慮柱子寬度而折減
建議：勾選。勾選將考慮柱子寬度抗剪配筋折減，即配筋計算采用是距柱邊 1/3寬度的內(nèi)力，此時最多可減少 30%的內(nèi)力。
3、節(jié)點下底面積重復(fù)利用修正
建議：不勾選。此項勾選與否對計算結(jié)果影響巨大。
對于柱下平板基礎(chǔ)，程序隱含為修正 (按《升板規(guī)范》應(yīng)修正)；對其他類型基礎(chǔ)，程序隱含為不修正。有些時候程序的隱含值并非如軟件說明所寫，所以要特別注意該項，對條形基礎(chǔ)該項不建議勾選。
4、五種計算模式：
建議：框架結(jié)構(gòu)——“模式4”“按SATWE 或TAT 上部剛度進(jìn)行地基梁計算”
剪力墻結(jié)構(gòu)——“模式3”“按上部結(jié)構(gòu)為剛性的彈性地基梁計算”：
SATWE或TAT計算的上部結(jié)構(gòu)剛度用子結(jié)構(gòu)方法凝聚到基礎(chǔ)上，該方法最接近實際情況，用于框架結(jié)構(gòu)非常理想。另外由于剪力墻墻體本身已考慮了剛度擴(kuò)大，因此純剪力墻結(jié)構(gòu)可不必再考慮上部剛度，如要考慮宜采用“模式3 ”。
5、梁計算時考慮柱剛度
建議：勾選。層高H按照一層柱幾何高度輸入。
程序會假設(shè)柱子反彎點在0.7H處，柱子對地梁約束關(guān)系的力學(xué)模型如下圖：在 0.7H（柱高）的位置斷開，上端加絞鏈桿，下端與梁固接，柱子的相應(yīng)剛度加入到總剛矩陣對應(yīng)位置中。
考慮柱的剛度可使柱下的地基梁轉(zhuǎn)角減小一些，特別是梁端點，通?？沙霈F(xiàn)正彎矩?？紤]柱子剛度后會使地梁的節(jié)點轉(zhuǎn)角約束能力加強(qiáng)，導(dǎo)致不均勻豎向位移和整體彎曲減小。
6、彈性地基基床反力系數(shù)
建議：根據(jù)地質(zhì)條件輸入，此數(shù)據(jù)對結(jié)果影響較大。若地勘提供的較為模糊，可以要求地勘單位補(bǔ)充提供該數(shù)據(jù)。總的來說，基床反力越大，力就越集中于柱下方，從而得到較為均為的計算結(jié)果。
7、抗彎按雙筋配筋計算考慮受壓區(qū)鋼筋百分率
建議：勾選。為合理減少鋼筋用量，在受彎配筋計算時考慮了受壓區(qū)有一定量的鋼筋，在程序中實配鋼筋量不少于0.15%。當(dāng)此值填0時，則按單筋計算。此項初始值為0.15。
8、底板內(nèi)力計算采用何種反力選擇
建議：方式2——底板平均凈反力。其最大配筋值較小些，配筋量較均勻些。
9、各房間底板采用彈性或朔性方法計算選擇
建議：方式2——僅對矩形雙向板采用塑性力量計算。第二種方法是采用極限平衡理論計算的朔性方法，它的特點是配筋量較彈性法小20-30%左右。
三、經(jīng)濟(jì)性對比分析
經(jīng)過測算：
優(yōu)化前基礎(chǔ)工程造價24萬元，優(yōu)化后為17.5萬元，即基礎(chǔ)優(yōu)化后節(jié)約造價27%。按照土建成本800元/㎡計算，全樓土建造價210萬元。僅條基優(yōu)化這一項內(nèi)容，可節(jié)約全樓土建成本3.1%。
