独立基础抗剪设计探讨
岩石地基上钢筋混凝土独立基础抗剪设计初探
岩石地基上钢筋混凝土独立基础抗剪设计初探徐诗童【摘要】岩石地基上钢筋混凝土独立基础的高度主要取决于抗剪承栽力验算公式及验算截面.考虑跨高比的减小以及基础嵌岩段的侧向围压所引起的混凝土抗剪作用的提高,并将距基础柱边或基础变截面h0/2处基础截面作为抗剪验算截面,可有效减小岩石地基上独立基础的高度,节约工程造价.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2010(009)011【总页数】4页(P32-35)【关键词】岩石地基;钢筋混凝土;独立基础;抗剪承载力【作者】徐诗童【作者单位】中煤国际工程集团重庆设计研究院,重庆,400016【正文语种】中文【中图分类】TU43在重庆等山地城市，由于基岩埋置较浅，加之城市建设的不断加快，岩石地基上的独立基础（本文中独立基础均指钢筋混凝土独立基础）采用越来越多。
规范规定，独立基础的设计应满足地基承载力、抗弯承载力、抗冲切承载力以及抗剪承载力的要求。
对于土质地基，通常的独立基础高度由抗冲切承载力所决定，在满足抗冲切承载力的情况下，一般也能满足抗剪承载力。
而在岩石地基中，由于其承载力高，直接置于岩石地基上独立基础的基底面积往往较小，抗冲切承载力一般均能满足要求，甚至基底面积位于450冲切角以内而无须验算抗冲切承载力，此时的基础高度由抗剪承载力所决定。
现行《建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）》[1]（简称《地基基础设计规范》）中尚未直接给出独立基础的抗剪承载力公式，其抗剪承载力验算一般均采用《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》[2]（简称《混凝土设计规范》）中规定的不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件的抗剪承载力公式，且验算截面取为基础柱边或基础变截面处，其结果往往造成岩石地基上的独立基础高度较高。
因此，有必要对独立基础抗剪承载力验算公式以及验算截面进行探讨。
2.1 基础抗剪承载力公式的不同规定（1）《地基基础设计规范》第8.4.9条规定[1]，平板式筏板除满足受冲切承载力外，尚应验算距内筒边缘h0处筏板的受剪承载力，验算公式如下：其中，Vs——荷载效应基本组合下，地基土净反力平均值产生的距内筒或柱边缘h0处筏板单位宽度的剪力设计值；bw——筏板计算截面单位宽度；h0——距内筒或柱边缘h0处筏板的截面有效高度；βhs——受剪承载力截面高度影响系数。
某项目柱下独立基础的设计与探讨
某项目柱下独立基础的设计与探讨作者：陈大宾卜少磊来源：《科技风》2018年第01期摘要：独立基础作为一种常见的基础形式，但在计算冲切和剪切的概念上国家规范和地方规范要求不太一样，在实际应用上会有所偏差，本文通过介绍冲切和剪切的概念以及实际工程的计算过程，对独立基础计算冲切和剪切问题进行分析探讨。
关键词：独立基础；剪切；冲切；双向受力独立基础是一种常用的基础形式，具有传力简单、造价经济、施工方便等优点，在工程实践中广泛应用。
独立基础在设计中应计算基础的抗冲切承载力、抗剪承载力以及抗弯承载力，但现行的规范中，包括国家规范和地方规范上也对基础的冲切和剪切概念上有不同的条文规定，导致在基础设计时有时会产生误解。
本文结合实际工程独立基础的设计过程，讨论独立基础在冲切和剪切计算上的注意要点。
1冲切和剪切的概念及基础规范的有关规定独立基础冲切和剪切二者的破坏机理相似，都是混凝土抗拉承载力超限导致破坏，但不同的是，冲切破坏是，独立基础的柱头四周均会出现斜裂缝，斜裂缝不断开展形成锥体破坏面[1]；而剪切破坏一般只形成平面破坏面，所以冲切和剪切最简单的区别是一个双向剪切，而另外一个是单向剪切。
在常用的独立基础中，墙下条基只受单向力，故只需验算剪切承载力即可。
而一般的柱下独立基础，两个方向上的尺寸相差不大时，是双向受力，应验算冲切承载力[2]，在特定条件下，仍需验算抗剪承载力。
《建筑地基基础设计规范》[1]第8.2.7条规定：（1）对柱下独立基础，当冲切破坏锥体落在基础底面以内时，应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力；（2）对基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度的柱下独立基础，以及墙下条形基础，应验算柱（墙）与基础交接口处的基础受剪切承载力；并给出了相应的计算公式：柱下独立基础的受冲切承载力按下列公式计算：《建筑地基基础设计规范》[1]第8.2.9条规定：当基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度时，应验算柱与基础交接处截面受剪承载力：广东省标准《建筑地基基础设计规范》[2]9.2.7条规定：对矩形截面柱的矩形基础应验算柱与基础交接处及基础变阶处的受冲切承载力；受冲切承载力的计算公式同国标式（8.2.8-1～3），但广东省标准给出了不需要验算抗剪承载力的界限条件：广东省标准认为国家标准8.2.7条关于扩展基础的计算仅要求验算基础的受冲切承载力，对于双向受力的基础底板，一般情况下应是安全的。
柱下独立基础抗剪承载力计算浅析
柱下独立基础抗剪承载力计算浅析湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司 430070摘要：国标《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011)对柱下独立基础抗剪验算的规定在工程设计实践中存在独立基础高度计算结果严重偏大，严重不经济等问题。
本文比较、分析了国标以及部分省标等对柱下独立基础抗剪验算的不同规定，指出了国标规定的不合理性，并结合算例分析给出了在工程设计时解决该问题的建议。
关键词：柱下独立基础抗剪承载力1、引言根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011)第8.2.7.2条规定，对于基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度的柱下独立基础，应验算柱与基础交界处的基础受剪切承载力，并在8.2.9条给出了相关的计算公式如下：(1)式中其它参数详上述规范有关条文。
在实际工程设计中，当地基承载力很高，柱底内力相对较小因而设计的基础平面尺寸一般也较小时，经常会遇到需要验算独立基础受剪承载力的问题。
然而按照上述公式进行计算时，往往计算得出的基础高度过大（参考后文算例分析），以至于严重不符合工程实际经验，从而导致设计人员对计算结果无所适从。
但是基础高度又直接影响房屋结构安全，因此必须对该问题进行研究并加以妥善解决。
2、部分省标等的规定《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011)给出的上述公式（1）实际上是直接源于《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010)6.3.3条关于不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件斜截面受剪承载力应的规定：（2）根据《混凝土结构设计规范》（GB50007-2011)条文解释，“一般板类构件”主要指受均布荷载作用下的单向板和双向板需按单向板计算的构件。
上述公式尤其适用于薄板，未考虑基础厚度对单向受力的独立基础抗剪承载力的影响。
而实际上柱下独立基础更接近于倒置的均布荷载下的悬臂的深受弯构件，其抗剪承载力计算理应更接近于深受弯构件的抗剪承载力计算。
针对上述对于公式（1）的分析，部分省份的地方地基基础设计规范对此进行了调整和修改。
浅谈柱下独立基础抗冲切与抗剪计算
ｂ ｏ ｄ ６ 。 ｄ
＋２ ）
～ ｅ ： ０ ． ３ ３ ０ ｆ ｃ ｂ ｏ ｄ
其 中 系大致为 为规定的混凝 土抗压 强度 ， 与规 范 ＝０ ． ８ 的换 算关 ； 卢为柱长边 与短边 的 比值 ； 为４ ０
（ 一般 情况柱 位于基础底板中心 ） ； ｂ ｎ ， ｄ如 图 ３所示 ； 经 推导 ， ｄ 为 以下三式 的最 大值 ： ｄ＝（ 一日＋ 一 ４ Ｇ Ｋ） ／ ２ Ｇ， 其中：
代人 ８ ． ２ ． ８—１式 ， 得 出关 于 ｈ 。的一元二 次方程 ， 并求出
ｈ ０：
１ 公 式 推导
设计 中， 地 基反力及基础 大小 可 以通 过软件计 算得 出 ， 基 础厚度通过 冲切与剪切 计算得 出， 现从设 计角度 ， 以基础厚 度 ｈ 。 为未知参 数 ， 对规范公式进 行推导 。为简化计 算篇 幅 ， 以单 阶单柱独立基础为例计算 ： １ ． １ 规 范 … 冲 切 计 算 按规范第 ８ ． ２ ． ８条 ， 假定 ｂ ， ｏ ， ｂ ， ｌ ， ｐ ， 为 已知参数 ， 并且
下 ：
图 ４ 基础 底板 ｌ Ｏ ０ ０ ｔ ｕ ｔ ｒ ｕ ￣ ｌ Ｏ Ｏ Ｏ ｍ ｍ时变化情况
图 ３ 美 国规 范 剪 切 计 算 简 图
依 １ １ ． １ ． １ 条： 咖 ＝ （ ＋ ） ≥ ， 其中： ＝０ ． ７ ５抗 剪
承 载 力 折 减 系数 ； 为混 凝 土抗 剪 承 载 力 ， 为 构 件 中钢 筋 抗
ａ ， ） （ ｚ — ａ ） ／ ２— ２ ｂ ｈ ｏ一 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 表格 进行 了计 算 分析 ， 提 出 了设计柱下独立基础抗应 注意的问题 ， 并探讨 了按 现行规范进
行 基 础 抚 冲切 及 抗 剪 设 计 的 思 路 。
浅议独立基础的抗剪验算
独立 基础 的抗剪设计谈一些个人观点 ， 仅供参考。
拉 。混凝 土斜截 面破 坏（ 即剪 切破坏 ） 由 于斜 腹杆被 压坏或 是 因素有 ： 混凝土强度等级 、 剪跨 比 、 向受拉钢筋配筋率和截面 纵 尺 寸效应 。混凝 土强 度越高 ， 构件斜 截面受 剪承载 力越大 ， 受 剪承载力 的增加基本上 与混凝 土抗拉 强度成 正比； 无腹筋受弯 构件在均布荷 载作用下 ， 其跨高 比的影 响较 大 ， 当跨高 比为 １ Ｏ
３ 扩展基 础抗 剪承 载力 验算 的必 要性
分析钢筋混凝土构件的受剪破坏机理 ， 钢筋混凝 土构件斜 截面受剪的计算模式为桁架 ， 上部 混凝土 （ 如上 弦杆 ） 受压 ， 下
部 钢 筋 （ 下 弦 杆 ） 拉 ， 裂 缝 间混 凝 土 （ 斜 腹 杆 ） 压 或 受 如 受 斜 如 受
定并不完全一致 ， 计算模 型 、 验算截 面截面及 相应 的计 算公式
也不明确 ， 容易造成设计人员在实 际应用 中理解上 的偏差 。
用、 经济合理 、 确保质量 是地基基 础设计 的基本原 则 。独立 基
础以其受力简单 明确 、 方便施工 、 济效益显 著成为 工程设 计 经
中首 选 的基 础 形 式 之 一 。独 立 基 础 包 括 无 筋 扩 展 基 础 和 钢 筋 混 凝 土 扩展 基 础 。独 立 基 础 的 抗 剪 承 载 力 验 算 在 现 行 设 计 规 范 中 尚有 不 明确 之 处 ， 给设 计 者 带来 应 用 上 的 模 糊 。本 文 针 对
摘
要 ： 文从 施工 图审查 角度 ， 本 比较 了不 同规 范对独立基础抗剪验算相关条款 的规定 ， 分析钢筋混凝 土结构构件受剪破坏机理 ，
抗剪验算
地下室抗浮设计时柱下独立基础的抗冲切设计分析
地下室抗浮设计时柱下独立基础的抗冲切设计分析郎森【摘要】Single foundation plus structure baseboard as a basic form has the advantages of simple form, clear stress, low cost and so on. When there is ground water whose water level is higher than the bottom of structure baseboard within the depth of the basement, single foundation baseboard shows different stress state under different buoyancy of the ground water. This article makes qualitative analysis of the stress property of the baseboard and single foundation when the ground water level is higher than the structure baseboard bottom (h'w>hwcr). It provides theoretical basis for the anti-cutting checking calculation of single foundation when the ground water level is higher than the critical level.%独立基础加构造底板这种基础形式具有形式简单、受力明确、工程造价低等诸多优点，当地下室深度范围内存在有水位高于构造底板底面的地下水时，独立基础底板在不同情况的地下水浮力作用下，呈现出不同的受力状态。
钢筋混凝土柱下独立基础抗剪分析
陈 建 辉 ｔ 徐 丽 丽
科 黑江 技信总 ຫໍສະໝຸດ 龙— — —钢 筋 混凝 土 柱下 独立基 础抗 剪 分析
（、 １广西城 乡规划设计院 ， 西 南宁 ５ ０ ２ ２ 广西 大学， 广 ３０ ３ 、 广西 南宁 ５ ０ ２ ） ３ ０ ３
摘 要： 高承载力持 力层上的独 立基础 通过抗剪计算 ， 确保 其 自身具有足 够的厚度 ， 否则基底反 力分布的非线性特征 非常显著 ， 无法按规 范简
Ｖ ￣ Ｏ７ ｓ ｆ ｂ Ｏ （ ． ） ｓ ． ＜ ８ｈ ＊ ｗ ｈ ８４９ ｉ
主压应力 迹线
图 ｌ
图 ２
公式左侧 ｖ ｓ的统 计 方 式 为 距 筒 （¨） 缘 十 边 Ｌ ｈ Ｏ处 单 位 宽 度 剪 力 设 计 值 。 然 ， 离 筒 （ ） 磷ｉ 杜 边ｈ ０以内 的 肇 底 净 反 力 ： 计 地 ＩＩ公 式 彳 统 书。 侧， 采用的是斜截匝受剪承载力计算式。 可见 ，
部繁中 ＿受藏 瞎
线姓 ． 靛范
武姆不适 稻
（ ２）
该式表达的剪 切破坏形态足斜剪破坏 ，列独 立 柱 来说 ，无论 从剪切外力的统计还是剪切抗 力 的计算 方式都 冲切计算的取川 法 相Ｍ。 因此 ， 以斜剪理论 为依据的独 立基础， 其 础厚 度其实完全山冲切汁算 控制。斜翦破坏形态是 Ｐ Ｍ及 广厦 Ｉ科人 员 Ｉ２ ０ ＫＰ ： ０ ８年宣讲 中 的统 观 点 ， 且任何 一 本 人 学 教 材 中 的 提 法 鄙 是 ： 而 夏夏持老攫 硬蘑持女蜃 钢筋混凝 土独立丛７｛ Ｊ的高度 内冲切计算确定 ， ｝ ｆ （ ３） （ ４） 对“ 截面剪 ” 的概念从未提及。规范也没有 满足一定埋深条件下 钢筋混凝士＃下独 荩础剪 计算 的明确要求 基础剐度涛交与基底反力的关 系示意 及公式 。 图 ３ 钊对 Ｆ前涌 现的 许多 付 审查 的 Ｆ ｌ １ ： 小 直剪模 态” 然 公式 （．．— ） 边 的抗 』表 达 的 破 坏 形 态 足 直 剪 。系 数 】 ３的来 源足 ， ７５３ １卉 ： ． ２ 软件 ， 经校 验分析 ， 普遍 采川 的公式 为《 混凝 土 默 认 ｒ“ ． ７／ １ ＋Ｉ当 ＝ １ ０时 的值 。 剪跨比较 小， 趋 构 设 计 规 范 ） Ｓ０１— ０ ２筇 ６ ） Ｏ ０ ２０ ＧＢ ７页 ７５３ 力项确足混凝 士的斜截 面抗剪计算式 。显然这 ０７ ．５（ ．． 其结果足 ， 基础 近 于 ０的 情 况 ， 所 谓 的 “ 剪 模 型 ” 参 考 《 即 直 。 建 条 。 中 Ｖ≤０７ ＊ ＊ ＊ ０７５３ １中 Ｖ的 定 样 的计算方法逻辑 Ｌ已经有误 ， 其 ． Ｂｈ ｆ ｈ ｈ （．．一 ） ｌ 甚至 达到难 以置信 的地步 。 筑 地 基 基 础 设计 规 范 》 ．．８ 对 于 犟 础 厚 板 ， １ ８５１ ， ｉ ｊ 义为构件斜截血 ｊ的最 大叻力设计值。参看其 厚度激增 ， 针对规 范无明确要求 ， 而对基 底净反 力较 人剪切 系数 Ｂ： ．５（ ＋ ） １ ／ ７ １ 以考虑剪跨 比的影 条 文 解 释 （ ２ ９ ， 公 式 所 适 用 的 所 谓 “ 般 Ｐ６ ）此 一 大审 图又要求抗剪计算 的情况 ，中国建筑 ＝ ］业 响 。剪切试验表 明， ＝ ＿ 剪跨 比较小时 ， 面主要足 截 板类受弯构件 ” 主要指受均布荷载作 川 Ｆ的 ， 在集 中力 ｎ 建筑地基基础 设计方法及 实例 斜 向受 而产生斜乐破坏 。参看图 ２， 向板 和 双 向板 需 按 单向 板 计 算 的 构 件 受 均 出版社 ｝版 的 《 ，从 （ 第 ７ 布力的单 向板 的剪力网 ｝Ｉ 知 ， ．１ 最大鲍 Ｖ位 分析》 朱炳寅 娄宁 杨琦 编著 ） ｌ３页提 出 到 支 座 之 间有 虚 线 所 示 的主 压 应 力 迹 线 ， 即 力 ｒ 破 混凝 上被 于 支鹰 边 缘 ， 据 破 坏 特 ： 直 裂缝 最 初 ｆ 根 ｝ ， ｎ脱 专¨针对钢筋 混凝 土柱下独 立 础 的抗剪 汁算 是按斜 向短柱 的形式传递 的。 坏时 ， 腹剪斜裂缝分割成若干个斜 向短柱而压坏 。 支 边缘附近的 弯 段 ，然后斜 向延仲 至 公 式 。 Ｖｓ １２ １ｈ Ｏ ≤ ．３ ３ ｓ ｎ ｂｅ ｂ 此 时截 面的受剪 承载 力取决 于混凝 土 的 压区形成临界斜裂缝 如此看来 ， Ｖ的取， 位 ¨ Ｂｈ＝８０ｈ ）４ ｓ （０ ／０’ ， 抗压强度 ， 足斜截 面受剪承载 力中最大 的。 对剪 置位 于支 边缘在逻辑 ｌ也足合 的。但ｘ 于 ｌ 『 ｖ ｓ显然是拨直剪统 计方法 ， 至柱边 或基 跨 比很小 的情况 ，剪切系数就是考虑接近斜压 算 钢筋混凝上独 证媾础情 况则 相 。参行图 １ 。 ｆ ＊Ｏ ｂ 建筑桩 基技术 规范》伽 Ｊ 图 ｌ 见 ， 沦 直 剪斜 剪 ， 缝 展 点 到 柱 边 础变 阶处 ， ｅ ｈ ）的实质足计算有效横截 面的 破坏时 抗力 的提高 。《 可 尢 裂 受剪截 面等效宽 度 ｂ ｅ的计算方 法与《 建 ９ — ０ ８第 ７ ４２０ ９页 ，Ｌ最 小 可 为 ０２ ， 相 应 的 ） ． ５ 的 范 刖 ， 底 净 反 力 对 剪 切 力 ｖ没 贡献 然 面积 ， 基 一致 ，ｅ ｂ 的提 出 １＝ ．， ３ Ｉ 已是个不小 的提 高． ４ ． 而人 量 小 软 件 的 算 法 ， 却把 Ｐ 的统 计 范 嗣按 荩 筑地基 基础 设计规 范》 附求 Ｓ ｌ 予算可 接取用 （ｅｈ” ｂ （的 综上所述 ， 对钢筋混凝 土独立基础进 若 础边到柱边令部计入彤成 Ｖ． ． 这样的统计 法 ， 只是一种编程算 法 ， 实质结果 从式左朽两边的算 法可知 ， 此式逻辑 “ 直剪 ” 验算 ， 理 概 念 上 物 （ 下转 ２ ４页 ） ７
柱下独立基础抗剪承载力验算的必要性
【 文献标志码 】 Ａ
高度的柱下独立基础进行抗 冲切验算 。
Ｆｌ ≤０ ． ７ ｌ ｆ ｈ Ⅱ 厂 ａ ｈ ｏ
２ ． ７条 。
（ １ ）
明确 提出需对扩展柱下独立基础抗 冲切 、 抗 弯和局压 承载力 等 进 行 合 理 的 验 算 。在 现 行 ２ ０ １ １ 版 地 基 基 础 规 范 … 对 扩 展 柱下独立基础除上述验算外 ， 首次明确提 出了柱下独 立基础
剪承载力越 大 ；
上海市地方标 准《 地 基基 础设 计规范 》 （ Ｄ Ｇ Ｊ ０ ８ —１ １ ） 是
中国具 有代表性的地方规范 。该规范第 ６ ． ４ ． ５条规定 ： 基础
变 阶处 柱 与 基 础 交 接 处 的 基 础 厚 度 以 及 预 制 柱 安 装 时 杯 形
（ ２ ） 无腹筋受弯构件 在均布 荷载作用 下 ， 其跨高 比的影
而 大 量 的 工 程 实践 证 明 ， 在基 础底 面 短 边 尺 寸 小 于或 等 于柱 宽 加 两倍 基 础 有 效 高度 的 柱 下 独 立 基 础 按 抗 冲
切验算是不安全的 。文章分析 了柱 下独 立基础破 坏机 理 、 影响 受剪承 栽力 的因素 ， 以及通 过算例 分析对 比 ，
《 建筑地基基础规范》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ０ ７— ２ ０ １ １ ） 第８ ． ２ ． ７— ２条
规定 ： 对 基 础 底 面 短边 尺 寸 小 于 或 等 于 柱 宽 加 两 倍 基 础 有 效
高度 的柱下独立基 础 ， 及 墙下 条形基础 ， 应验算 柱 （ 墙） 与基
础 交 接 处 的基 础 受 剪 切 承 载力 。 ≤０ ． ｈ Ａ ０ Ｊ Ｂ ＝（ ８ ０ ０ ／ ｈ 。 ） ” （ ２ ） （ ３ ）
独立基础变截面计算
独立基础变截面计算
1单独基础变型剪力计算
单独基础变型剪力计算是指以单独的方式对基地桩变型系统进行剪力计算。
这种方法对于检测在基础桩系统中存在的应力集中和荷载分配不均匀等问题非常有用。
优势
单独基础变型剪力计算的主要优势是，它可以准确反映桩和桩身在变型中受力的位置和变型的数量。
从而提供准确、有效的剪力计算方法。
而且，它可以显示基础桩承受的各种应力及其内部流动如何受荷载百分比的影响，以检查其变形的比例分布。
缺点
单独基础变形剪力计算可能存在一些缺点。
首先，它是一种耗费时间和资源的过程，因为它要求在计算过程中使用大量数据进行详细计算。
其次，它还可能引起性能计算中的错误，因为它涉及到大量数据的准确处理。
结论
单独基础变型剪力计算是一种准确反映桩和桩身在变型中受力的位置和变型的数量的计算方法，但也可能导致错误和资源耗费。
因此，对于这种方法的应用，需要仔细开展实验分析，确保结果的准确性。
浅谈柱下独立基础抗冲切与抗剪计算
浅谈柱下独立基础抗冲切与抗剪计算
柱下独立基础抗冲切和抗剪计算是基础工程建设中很重要的组成部分。
一、柱下独立基础抗冲切：
1、冲切力是指建筑物受到外力作用而产生的水平作用力，它可以通过基础混凝土和钢筋组合来抗御。
2、对于柱下独立基础的抗冲切计算，结构应满足其自重、水平抗力等要求，可采用二维有限元法或挠度发展法等方法，进行结构抗冲切分析，以验证独立基础的抗冲切性能。
3、如果结构抗冲切性能不达标，需通过加强抗冲切措施来增大抗冲力。
二、柱下独立基础抗剪计算：
1、剪力是指基础受到水平力或垂直力作用时产生的垂直力，可以通过运用抗剪性能、截面尺寸以及钢筋的分布等来抵消。
2、柱下独立基础的抗剪结构应满足抗剪极限状态，为此，需要根据荷载、地基状况以及柱下独立基础截面尺寸和钢筋配等信息来设计和分析独立基础抗剪结构。
3、如果发现抗剪结构抗力不满足要求，应采取改变基础形状，增加钢筋配等抗剪增强措施，以提高基础抗剪力能力。
总结：柱下独立基础抗冲切和抗剪计算在建筑物和结构的安全稳定性方面至关重要，为保证建筑物的健康以及安全稳定，必须采取正确的分析方法来检验建筑物的抗冲切和抗剪能力，并根据需要采取相应的增强抗力措施，以保证柱下独立基础的安全稳定。
现浇独立柱基础抗剪承载力的验算
现浇独立柱基础抗剪承载力的验算马姝蕾(深圳市建筑设计研究总院第三设计院)摘 要: 《建筑地基基础设计规范》GB5000722002中没有规定要验算独立柱基础抗剪承载力,然而实践证明,这一方面的验算是必要的。
关键词: 独立基础; 抗剪切承载力验算1 问题的提出计算某5层框架结构的其中一根框架柱的独立基础时,PKPM系列软件的JCCAD计算结果与“理正”软件的计算结果产生了出入。
2种软件的计算结果如下:1.1 已知条件柱:方柱,A=600mm,B=600mm设计值:N=3526.20kN,M x=344.25kN・m,V x=0.00kN,M y=-8.10kN・m,V y=0.00 kN。
标准值:N k=2612.00kN,M x k=255.00kN・m,V x k=0.00kN,M y k=-6.00kN・m,V y k=0.00 kN。
混凝土强度等级:C25,f c=11.90N mm2;钢筋级别:H PB235,f y=210N mm2;基础混凝土保护层厚度:40mm;基础与覆土的平均容重:20.00kN m3;地基承载力设计值:1414kPa;基础埋深:3.00m;作用力位置标高:0.000m。
1.2 JCCAD计算结果采用中华人民共和国国家标准GB500072 2002——综合法。
节点号=117 C25.0 f ak=1414.0kPa q= 0.00m P t=12.0kPa f y=210M PaL oad M′x (kN・m)M′y (kN・m)N kN P m ax kPa P m in kPa f a kPa S mm B mm 384254.97-6.122612.131689.11721.631414.0014791479 柱下独立基础冲切计算:at mm load方向p_ kPa冲切力 kN抗力 kN H mm 600.483X+1559.397.6422.6430. 600.483X-1586.404.3422.6430. 600.498Y+1505.86.5106.8250. 600.495Y-1961.91.0114.0260. 600.482X+1473.221.0240.2250. 600.482X-1500.225.0240.2250. 600.482Y+1219.0.0140.1200. 600.482Y-1753.0.0140.1200. 基础各阶尺寸:N o:S B H115001500300210001000300 柱下独立基础底板配筋计算:loadM1(kNm)A G x(mm×mm)loadM2(kNm)A G y(mm×mm) 483271.2792658.03049981.371797.282 x实配:514@100 y实配:514@1001.3 “理正”软件的计算结果采用与JCCAD相同的荷载、基础尺寸验算。
关于独立基础受剪承载力的探讨
关于独立基础受剪承载力的探讨摘要：大量工程实践表明，按照现行基础设计规范所规定的公式验算独立基础受剪承载力所得到的基础高度较大，过于保守，易造成工程浪费。
本文通过比较相关规范关于独立基础受剪承载力的规定，以及分析相关算例，总结合理经济的独立基础受剪验算方法，以供设计人员参考。
关键词：独立基础；受剪承载力；基础高度1.引言基础设计是整个结构设计的重要组成部分之一，作为建设投资的首要部分，安全适用、经济合理是地基基础设计的基本原则。
基础型式多样，由于独立基础传力简单、施工方便、经济效益显著，因此被广泛采用。
独立基础设计的过程应进行受剪、受弯、受冲切、以及地基承载力等验算。
对于高承载力持力层上的独立基础，基础平面尺寸相对较小，基础高度基本由受剪承载力控制。
按照现行地基规范受剪承载力公式计算所得的基础高度较厚，为了满足0.15%最小配筋率，基础钢筋配置也比较多，造成工程的浪费。
为了取得合理的设计结果，以下对于一些相关规范关于独立基础抗剪设计方法进行对比、探讨。
2.相关规范关于独基受剪承载力的计算公式2.1现行地基规范关于独基受剪承载力验算中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（以下简称《国标地基规范》）第8.2.9条规定，对基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度的独立基础，应验算柱与基础交接处的受剪承载力：其余参数含义详规范相关规定。
3.独基抗剪计算公式的分析比较《国标地基规范》独基受剪承载力验算公式2.1，取柱边作为验算截面，与《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（以下简称《混凝土规范》）第6.3.3条一般板类受弯构件斜截面受剪承载力验算公式相同。
《混凝土规范》通过大量实验数据，以支座边剪力作为分析依据，得出了受均布荷载为主的无腹筋一般受弯构件受剪承载力计算公式，因此把最大剪力的截面即柱边作为验算控制截面保证构件具有足够的安全储备。
《广东地基规范》独基受剪承载力验算公式2.2，通过比较美国混凝土协会（ACI）《钢筋混凝土房屋建筑规范》、《混凝土规范》、《国标地基规范》，以及长期的工程实践，将受剪验算截面定义在柱边h0/2处。
岩石地基上钢筋混凝土独立基础抗剪设计初探
应满 足地 基承 载 力 、 弯 承 载 力 、 冲 切 承 载 力 以及 抗 剪 承 载 抗 抗
力 的要 求 对 于 土 质 地 基 ， 常 的 独 立基 础 高 度 由抗 冲 切承 载 通 力所 决 定 ． 满 足 抗 冲 切 承 载 力 的 情 况 下 ． 般 也 能 满 足 抗 剪 在 一
Ａｂｓｒ ｔＴ ｔａｃ ： ｈｅｈ ｉｈ ｆ ｅｎ ｏ ｃ ｄｉｏａｅ ａ ｅｏ ｏ ｋｆｕ ａｉｎｔ ｏｍｅｄ ｇ ｅ ｓｃ ｉｆｙｄ ｐ ｎ ｅ ｔｏ ｈ ｃ ｏ ｍｕａａ ｄｃｏ ｓｓｃｉｎｏ ｈ ａ ｅ ｅｇ ｔｏ ｒｉｆ ｒｅ ｓ ｌｔｄｂ ｓ ｎｒ ｃ ｏ ｎｄ ｔｏ ｏｓ ｅ ｒ ｅｉ ｈ ｅ ｌ ｅ ｅ ｄ ｎ ｎｃ ｅ ｋｆｒ ｌ ｎ ｒｓ－ｅ ｔ ｏ ｆｓｅ ｒｒ—
徐诗童
（ 煤 国 际 工 程 集 团重 庆设 计 研 究 院 重 庆 ４ ０ １ 中 ０ ０ ６１ 摘 要 ： 石 地 基 上钢 筋 混凝 土独 立 基 础 的 高度 主要 取 决 于抗 剪 承 载 力 验 算公 式及 验 算 截 面。考 虑 跨 高 比 的 减 小 以及 基 础 嵌 岩段 的 侧 向 围压 所 岩
引起 的混 凝 土 抗 剪 作 用 的提 高 ， 将 距 基 础 柱 边 或 基 础 变截 面 ｈ／ 处 基 础 截 面 作 为 抗 剪 验 算 截 面 ， 有 效 减 小 岩 石 地 基 上 独 立基 础 的 高度 ． 并 ０ ２ 可 节
约 工程 造 价 。
关 键 词 ： 石 地 基 ； 筋 混 凝 土 ： 立基 础 ： 剪 承 载 力 岩 钢 独 抗 中 图分 类 号 ： ＴＵ４ 文 献 标 识 码 ： ３ Ａ 文 章编 号 ：６ １ ９０ （０ ０ １— ０ ２ ０ １ ７ — １７ ２ １ ） １ ０ ３ — ４
柱下独立基础的冲切和剪切
柱下独立基础的冲切与剪切柱下独立基础高度的确定，应以满足冲切或剪切为准绳，2002版的地基基础规范（老规范）只是讲到了冲切，2011版的地基基础规范（新规范）增补了剪切的条文，可见规范在这个问题上也是日臻成熟的。
鉴于这个问题的重要性，本文结合老规范、新规范、广东地规等计算规定及构造手册，给出自己的理解，仅供批评指正。
一、冲切1、老规范8.2.7-2条：对矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力。
计算参数中，b a 为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，其定义包括锥体底面落在基底以内、以外两种情况。
本条的研究对象：未提及分类，故为全部独基。
2、新规范8.2.7-1条：对柱下独立基础，当冲切破坏锥体落在基础底面以内时，应验算柱与基础交接处及基础变阶处的受冲切承载力。
计算参数中，b a 为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，其定义只包括锥体底面落在基底以内一种情况。
本条的研究对象：8.2.8~9条的条文说明中，柱下独立基础底面两个方向的边长比值大于2，此时基础的受力状态接近于单向受力，柱与基础交接处不存在受冲切的问题。
结合新规范增补的剪切计算条文，推测本条的研究对象是长宽比不大于2的双向受力状态的基础。
3、广东地规9.2.7-2条：对矩形截面柱的矩形基础应验算柱与基础交接处及基础变阶处的受冲切承载力。
计算参数中，b a 定义及计算同老规范。
本条的研究对象：冲切计算需满足不等式9.2.7-4，而不满足该不等式的，应进行剪切计算。
而9.2.7条条文说明中，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
可见，不满足不等式的基础，可近似认为就是长宽比大于2的基础，因此本条的研究对象就是长宽比不大于2的基础，同新规范。
4、对比新规范将研究对象宏观分类，是合乎力学原理的，不同之处在于，对于长宽比小于2，锥体落在基底外部的情况，老规范规定可算冲切，但是新规范明确取消了这条，就证明老规范这里是不合理的（笔者猜测是锥体落在基底外部，无法形成冲切破坏面，再按冲切计算牵强），但由于老规范这里的按冲切计算实际操作起来基本和剪切计算的数据相当，因此笔者大胆揣测，新规范这里之所以改，是觉得老规范这里表达不合理，但不是计算不合理，即老规范的精神还是可以延续的，基于这一点，我认为长宽比小于2，锥体落在基底外部时，还是可按8.2.9条进行剪切验算的。
第5节 独立基础的常见设计问题
第五节 独立基础的常见设计问题【要点】独立基础设计中常见问题涉及设计的方方面面，主要集中在：素混凝土基础的抗剪验算、独立基础高度的把握、联合基础的设计、独基加防水板基础设计中的软垫层设计、防水板设计、基础拉梁设计及独立基础的抗震设计等问题。
一、对基础底面处的平均压力值超过300 kPa 的素混凝土基础未进行抗剪验算1．原因分析1）“地基规范”要求（见表4.1.1注4）对基础底面处的平均压力值超过300 kPa 的混凝土基础，尚应进行抗剪验算；2）“混凝土规范”规定的素混凝土基础抗剪承载力计算要求见公式（4.1.2）；3）片面认为在刚性角范围内的混凝土不存在抗剪验算的问题。
2．设计建议1）无筋混凝土的受剪承载力约为不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件的一半；2）当基础底面处的平均压力值超过300 kPa 时，按公式（4.1.2）对素混凝土基础进行抗剪验算；3）素混凝土刚性基础的剪力设计值，取墙柱边缘相应于荷载效应基本组合时的地基反力值，为简化设计，也可近似取墙柱边缘相应于荷载效应标准组合时的地基反力值的1.3倍计算（不同组合时荷载数值的近似换算方法，见本章第二节设计建议之7）；4）对素混凝土刚性基础，建议在抗剪计算中引入剪切系数，并按公式（4.1.3）计算；5）比较发现：对素混凝土刚性基础，一般情况下当地基土的净反力设计值j p ＞0.55t f 时，采用素混凝土刚性基础的费用也将大大超过采用钢筋混凝土基础，宜采用钢筋混凝土基础。
二、采用独立基础时，台阶的宽高比大于2.5时基底反力仍按直线分布的假定计算1．原因分析1）结构设计时，只注重地基承载力计算，忽略规范对台阶宽厚比的要求（见图4.5.1）；图4.5.1 基底反力分布假定对基础尺寸的基本要求（a）阶形截面（b）锥形截面2）规范不区分地基承载力特征值的高低，而采用统一的宽厚比限制，有欠合理。
2．设计建议1）提出独立基础台阶的宽高比（墙、柱边缘以外的宽度b与相应基础高度h之比）b/h ≤2.5的要求，其本质是对地基反力线性分布的要求，当b/h＞2.5时，地基反力按线性分布的假定不再适用，尤其当地基承载力特征值f较大时，更应注意。
柱下独立基础的冲切和剪切
柱下独立基础的冲切与剪切柱下独立基础高度的确定，应以满足冲切或剪切为准绳，2002版的地基基础规范（老规范）只是讲到了冲切，2011版的地基基础规范（新规范）增补了剪切的条文，可见规范在这个问题上也是日臻成熟的。
鉴于这个问题的重要性，本文结合老规范、新规范、广东地规等计算规定及构造手册，给出自己的理解，仅供批评指正。
一、冲切1、老规范8.2.7-2条：对矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力。
计算参数中，b a 为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，其定义包括锥体底面落在基底以内、以外两种情况。
本条的研究对象：未提及分类，故为全部独基。
2、新规范8.2.7-1条：对柱下独立基础，当冲切破坏锥体落在基础底面以内时，应验算柱与基础交接处及基础变阶处的受冲切承载力。
计算参数中，b a 为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，其定义只包括锥体底面落在基底以内一种情况。
本条的研究对象：8.2.8~9条的条文说明中，柱下独立基础底面两个方向的边长比值大于2，此时基础的受力状态接近于单向受力，柱与基础交接处不存在受冲切的问题。
结合新规范增补的剪切计算条文，推测本条的研究对象是长宽比不大于2的双向受力状态的基础。
3、广东地规9.2.7-2条：对矩形截面柱的矩形基础应验算柱与基础交接处及基础变阶处的受冲切承载力。
计算参数中，b a 定义及计算同老规范。
本条的研究对象：冲切计算需满足不等式9.2.7-4，而不满足该不等式的，应进行剪切计算。
而9.2.7条条文说明中，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
可见，不满足不等式的基础，可近似认为就是长宽比大于2的基础，因此本条的研究对象就是长宽比不大于2的基础，同新规范。
4、对比新规范将研究对象宏观分类，是合乎力学原理的，不同之处在于，对于长宽比小于2，锥体落在基底外部的情况，老规范规定可算冲切，但是新规范明确取消了这条，就证明老规范这里是不合理的（笔者猜测是锥体落在基底外部，无法形成冲切破坏面，再按冲切计算牵强），但由于老规范这里的按冲切计算实际操作起来基本和剪切计算的数据相当，因此笔者大胆揣测，新规范这里之所以改，是觉得老规范这里表达不合理，但不是计算不合理，即老规范的精神还是可以延续的，基于这一点，我认为长宽比小于2，锥体落在基底外部时，还是可按8.2.9条进行剪切验算的。
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独 立基础 抗 剪设 计探 讨
熊承佴 ； （ 贵 Ｉ ＇ １ 电 力设 计研究院， 贵 州 贵阳５ ５ ０ ０ ０ ２ ）
【 摘 要】 现行《 地基基础 设计规范》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ０ ７ — ２ ０ １ １ ） 中， 规定 了当扩展基础接近或处于单向受力状态才需进 行抗剪 设计 ， 且抗剪设计是按斜截
凝 土轴 心 抗压 强度 ； Ａ 指 的就 是 验 算截 面位 置 的 受 剪切 面积 。 ｉ ｂｈ ｏ 原《 地 基 基 础 设 计规 范 》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ０ ７ — ２ ０ ０ ２ ） 中并 未 明确 指 以 上公 式 即 为 斜 截 面 受 剪 承 栽 力 公 式 的 原 形 ， Ｖ 舳 ｈ ｎ 又 出时 柱 下 独 立基 础 的抗 剪 承 栽 力 怎样 进 行 验 算 ，然 而 柱 下 独 被 称 之 为 剪 切 特 征 值 ，所 体 现 的 就 是 名 义 剪 应 力 Ｖ ｈ ０ 和 Ｃ
下 的承 载 力 ， 所 以也 被 称 之 为 弯 剪 承 栽 力 。无 腹 筋 简 支 梁典 型 （ 剪压） 破 坏 形 态 的 特 点 是 在 弯剪 区刚 开始 出现 很 多 弯 曲垂 直 裂缝 ， 进行斜 向延伸 ， 慢 慢 的 形 成 一 道 比较 宽 的 裂 缝 ． 也 就 是
出挑 小 ， 剪切 破 坏 形 态有 别 于土 质 地 基上 的柱 下独 立 基 础 在 这种 情 况 下仍 采 用 规 范 规 定 的 方 法 验 算 柱 下 独 立基 础 的 抗 剪
值． ｂ指 的 就 是 验 算 截 面 处 的折 算 宽 度 ； ｈ 。 指的就是验算截 面
处 的截 面有 效 承载 力计 算公式
分析
很 明 显 ，以 上 的 公 式 是 基 于无 腹 筋 简支 梁斜 截 面 受剪 进
行考虑的。 斜截面受剪承载力 ， 本 身是 剪 力 以 及 弯 矩 一起 作 用
【 关键 词 】 抗剪设计 ； 独立基础 ： 矩形短梁直接剪切试验 【 中图分类号］ Ｔ Ｕ ４ ７ 【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ２ ３ — ０ ３ ３ ９ — ０ ２
前 言
独 立 基 础 的 高 度 一般 由冲 切 或 剪 切 承 栽 力 控 制 当冲 切 破 坏 锥 体 落在 基 础 底 面 以 内时 。基 础 的 截 面 高度 由 受冲 切 承 载力 控 制 ： 而 置 于岩 石 地 基 上 的独 立 基 础 ， 由于 岩 石 地 基 承 栽 力高、 变形 小 ， 因 而基 底 面 积 较 小 ． 抗 冲切 承 栽 力 一 般 都 能 满 足要 求． 此 时基 础 高度 由抗 剪 承 栽 力 决 定 。同时 由于基 础 底 板
承 栽力。 就 会加 大基 础 的 高度 ， 造 成 不 必 要 的浪 费 。贵 州 山 区 建设 火 力发 电厂 及 变电 站 多把 主 厂 房 、主 控 楼 等 荷 载 较 大或
重要 的 建 （ 构） 筑物 布 置 在 挖 方 区 ， 挖 方 区建 （ 构） 筑 物 基 础 一
临界 斜 裂 缝 ．一旦 出现 这 个 裂 缝 表 明截 面进 入 到 了 最 为危 险
面黑剪来考虑的。 而置于岩石地基上柱下独立基础， 其受力特点与规范中相应的规定并不完全吻合， 其基础高度大多由抗剪承载力控制。 本文
根据岩石地基上独立基础 的受力特点 ， 结合矩形短梁直接剪切试验 的结果 ， 对岩石地基上 的柱下独立基础的抗剪设计进行 了探讨 ， 并提出设计 建议 ， 作为现行规范的补充， 供 同行参 考。
立 基 础 的抗 剪 问题 依 ） 日存 在 。 当前 正 在 实 行 《 地基基 础设计 规 范》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ０ ７ — ２ ０ １ １ ） （ 中。 为 了可 以确 保 基 础 设 计 的 安 全 性 。 采取 强制 性 条 文规 定 受 剪 承 载 力 为扩 展 基 础 的设 计 内容 项 目之 一 。 同 时也 明确 规 定
岩 石 地 基 上 独 立 基 础 的 抗 剪 设 计 进 行 了探 讨 ，对 有 关公 式 中 式 。 由 于钢 筋 混 凝 土 梁 弯剪 破 坏 的 突然 性 以及 试 验 数 据 的 离 的 系数 提 出修 改 建 议 ， 有 一 定 的 现 实意 义 和 经 济意 义 。 散 度 相 对 而 言 比较 大 ，就 设 计 原 则上 来 考虑 要 保 证 受 剪 的 安
全 度 大 于抗 弯 的安 全 度 （ 剪强 于弯） ， 采 用 承 载 力 的 下 限值 更 为安 全 可靠 ， 如 下 为 弯剪 承 载 力计 算 式 ：
ｏ 互 ｆｔ ， ｈ ０ ＿ ｈ ＋１ ． ５
：
（ ４）
还 需按 下 式来 验 算 柱 下 独 立 基础 的剪 切 承 载 力 ：
１ 规范 中关于独立基础受剪承载 力的规 定
原《 地基 基 础 设 计 规 范 》 （ Ｇ Ｂ Ｊ ７ — ８ ９ ） 要求 ， 柱 下独 立基 础 高 度和 变 阶 处 的 高度 ，应 按 原 《 混凝 土 结 构 设 计 规 范》 （ Ｇ Ｂ Ｊ １ ０ — ８ ９ ） 中的 冲切 、 剪切 计 算 确 定 。也 就 是 说 ， 除 了满足 抗 冲 切 外 ，
的 阶段 ， 因此 ， 也被称作是 危险斜 裂缝 ， 裂 缝 的 具 体 形 状 与 主 般 多置 于岩 石 地 基 上 。 岩 石 地基 承 载 力 高及 变形 小的 特 点 ， 使 压 应 力迹 线 相 同 得 独 立基 础 成 为 最 经 济 合 理 和 常 见 的 一 种 基 础 形 式 。本 文对 混 凝 土 抗 压 强度 ｆ ｃ 以及 纵 向 配 筋 率 ｐ ＝ Ａ Ｊ ｂ ｈ 。 ） 的 回 归分 析