浅谈柱下独立基础加防水板的计算
带防水板的独立基础设计
带防水板的独立基础设计浅析【摘要】本文对带防水板的柱下独立基础设计进行了论述，同时对设计中的注意事项提出了建议。
【关键词】带防水板的独立基础；计算与构造；设计建议1、前言地基承载力合适时，有地下室的框架结构、框-剪结构基础设计，一般会采用柱下独立基础加防水底板的做法，经济性较好。
对于岩层埋深较浅的大连地区来说，独立基础加防水底板的基础形式更为普遍。
2、独立基础加防水板设计采用柱下独立基础加防水底板基础形式的地下室设计中，上部结构的荷载全部由独立基础承担，防水板只用来抵抗水压力，不考虑其承担上部结构传来的荷载。
2.1 抗浮验算当有地下室时，勘察单位应按规范规定提供抗浮设计水位，作为设计单位的设计依据。
防水板承受的地下水压力，应按此抗浮设计水位确定。
当建筑层数较少、地下水位较浅时，应首先进行整体抗浮计算，其抗浮能力应满足：建筑物总重量/水浮力≥1.0这里，建筑物总重量和水浮力可取标准值。
抗浮能力不满足要求时，可采取的抗浮措施有：设置抗浮桩、抗浮锚杆或压重等。
2.2 防水板设计当防水板加地面自重之和大于水压力时（×自重≥或×水浮力），防水板上、下层纵横方向的配筋不需进行计算，可按构造配筋率 =0.15%确定。
当防水板加地面自重之和小于水压力时，防水板的内力及配筋应按水浮力控制效应计算，可将独立基础视为柱帽，按无梁楼盖进行内力计算，也可按四角支承在独立基础上的连续板采用有限元分析方法计算防水板的内力。
其中，可按下述原则确定水压力分项系数：（1）取 =1.2（按永久荷载考虑）：此时，须保证在结构设计使用年限内，水位不急剧变化；（2）在结构设计使用年限内，水位急剧变化时，应按可变荷载考虑，取 =1.4。
防水板和地面自重的分项系数，应按现行《建筑结构荷载规范》确定（抗浮有利时，取 =1.0）。
防水板的设置位置，可根据建筑需要设在基础顶部或底部。
其厚度不应小于250㎜。
2.3 独立基础设计与防水板设计类似，独立基础设计也分两种情况：（1）当防水板加地面自重之和大于水压力时，可按无防水板情况考虑。
柱下独基加防水板基础设计 自己整理
（1）防水板荷载计算
防水板及以上土重标准值:10KN/m 2a/l k 0.20.11防水板浮力重标准值:32KN/m 20.250.0750.30.059防水板荷载设计值:
28.4KN/m 20.350.0480.40.0390.450.031柱边长 a=0.5m 0.50.025柱边长 h=0.5m
0.550.019柱子中心线的距离:8.4m
0.60.015柱子中心线的距离: 6.4m 0.650.011独立基础在x向底面边长:3m
0.70.008独立基础在y向底面边长:3m
0.750.0050.80.0030.4090.0375KN/m 5
a/l k 0.4090.0375（4）独立基础沿柱边缘截面的基础底面弯矩设计值计算1:水浮力较大（q w ＞q s +q a ）
由p j 引起的弯矩M 12
由防水板抵抗水浮力引起的弯矩M 11
M 11=[q e (b-d)/2+m e ]l=569.17kN.m
kN.m
M 1=M 11+M 12=668.63kN.m
=99.459kN
基础底面的平均净反力
（q w ＞q s +q a ）:58.757基础底面的平均净反力
（q w ＜q s +q a ）:
200kN 防水板的平均固端弯矩系数37.3322、沿独立基础边缘均匀分布的线性弯矩：
57.307KN·m/m
（2）防水板传给独立基础的等效荷载计算
1、沿独立基础周边均匀分布的等效线荷载：
kN N=105.93（3）独立基础的其他荷载
作用在基础顶面的柱底轴向压力(基本组合)值:
1800==y x a a a ==y x l l l。
浅谈关于独立基础加构造防水板的设计研究
浅谈关于独 立基础加构造 防水板 的设计研究
摘要 ： 文章 主 要对 独 立基 础加 构造 防水板 的设 计 进行 了相关 阐述 ， 对 独立 基础 加构 造 防水 板 的基 底反 力 分配 及其 设计 中所 常见 的 问题进 行 了详 细探 析 ， 希望 可 以通过 本 文 可 以给广 大 同行 提供 借 鉴参 考 。 关键 词 ： 独 立 基础 ； 防水 板 ； 基 底反 力 分 配 ； 基础 设 计
合理选用 ， 当荷载效应由水浮力效应控制时， 重力荷载的效应对防水板有利 ， 分项系数取１ ． ０ 。此时防水板厚度的变化对独立柱基加 防水板基础的弯矩影 因 此在 满 足设计 要 求 的前 提下 ， 可适 当减 小 防水 板 的厚 度［ ４ １ 。 独立 基础 加 构造 防 水板 是一 个 共 同受力 的整 体 ， 防水 板会 承 担一 定 的 基 响不 大 ， ２ ． ３独 立基础 设 计 础反力， 但 一般 其 地基 反 力 的分配 情 况往 往很 难 明确 。 研 究表 明 ， 独 立 基础 加 构 造 防水 板 的 基底 反 力分 布 具 有 一定 的空 间 变化 特 点 和 分 布规 律 口 ， 基础 随地 下水 浮 力大 小 的变 化 ， 防水 板 承担 的地 基 反力 也 在 变化 ， 因此 对 独 独立 基 础 的 内力 尺寸 、 柱 网尺寸 、 地基 压 缩模 量 、 上 部 结构 荷 载 、 防水 板 的 厚度 、 防水 板 位 置 等 立 基础 产生 的影 响也 在变 化 。在 独立 基础 加 防水 板 基础 中 ， 因素 均对 独 立基 础基 底 反力 和 防水 板基 底 反力 的 分布 有 影 响 。武 崇福 和冯 计 算 与普 通 独立 基 础 内力 计 算 的 区别 在 于需 要 考 虑 水 浮力 作 用 下 防水 板 的 ５ ／ ， 分两 种 情况 考虑 ， 取较 大 内力 作 为独 立基 础底 板 配筋 的 内力 。 洁日 等通过有限元分析独立基础和防水板 的共同作用得到 ： １ ） 构造防水板独 影 响／ 立基础的基底反力分布呈波浪形 ， 独立基础下反力最大 ， 防水板跨 中反力最 当ｇ ≤ｇ 时（ 此 处 的ｇ ， ｇ 均 为 荷 载效 应 基 本 组合 时 的 设计 值 ， 即水 浮 ， 建筑物的重量将全部由独立基础传给地基 ， 小 。２ ） 其他条件相 同时 ： 基础尺寸越大， 基础承担的基底压力越多； 柱 网尺寸 力起控制作用时的荷载设计值 ） 按普通的独立基础计算即可。 增大， 防水板与基础承担的基底反力分 配比越小 ； 上部结构刚度对底板分担 可不考虑防水板 的影响，
独基加防水板计算
已知：独基ax= 3.3m 独基ay= 3.3m 柱距Lx=9m 柱距Ly=9m 柱上部荷载N=1100KN（标准）柱上部荷载M=0KN.m（标准）底板建筑做法高度=750mm底板厚度H3=300mm 水浮力qw=23KN/m^2a= 3.3m 柱宽d=0.6m 独基变截面b=0.7m 独基变截面h=0.7m 独基第一阶厚度H1=600mm fy=360Mpa底板保护层厚度取40mm独基第二阶厚度H2=600mm（1）防水板荷载的计算:防水板重qs=9.5KN/m^2底板建筑做法重qs=15KN/m^2在地下水浮力控制的内力组合时，防水板的荷载设计值为：Qwj=7.7KN/m^2（2）防水板传给独立基础的等效荷载计算:防水板的平均固端弯矩系数 表一a/L 0.20.250.30.350.40.450.50.550.60.650.70.750.8K 0.110.0750.0590.0480.0390.0310.0250.0190.0150.0110.0080.0050.003① 沿独立基础周边均匀分布的线荷载：qe≈Qwj(Lx*Ly-ax*ay)/2(ax+ay)=40.8975KN/m^2② 沿独立基础边缘均匀分布的线弯矩：a/L=0.37查表一K=0.0476Me≈K*Qwj*Lx*Ly=29.68812KN.m（3）独立基础的其他荷载① 作用在基础底面的平均净反力值(设计值)Pj=1.25*（Nk+Gk)/(ax*ay)=162.51KN/m^2② 水浮力较小（qw≦qs+qa或无水压力作用）时，Pj1=Pj=162.51KN/m^2③ 水浮力较大(qw>qs+qa)时，用于基础设计的独立基础底面的平均压力设计值：Pj2=121.62KN/m^2（4）独立基础沿柱边缘截面的基础底面弯矩设计值计算：水浮力较大(qw>qs+qa)时，独立基础的基础底面弯矩分为两部分，一是由防水板抵抗水浮力引起的弯矩M11，二是由Pj引起的弯矩M12,即M1=M11+M12① M11按矢量叠加原理计算，M11=(qe*(ax-d)/2+me)*ay=280.1691585KN.m ②按地基规范公式（8.2.7-4）计算，M12=(ax-d)^2*(2*ay+d/2)*Pj2/4/6=254.89KN.m M1=M11+M12=535.06KN.m （5）独立基础变阶处截面的基础底面弯矩设计值计算① M21按矢量叠加原理计算，M21=(qe*(ax-b)/2+me)*ay=273.421071KN.m ②按地基规范公式（8.2.7-4）计算，M22=(ax-b)^2*((2*ay+b/2)*Pj2/4/6=238.07KN.m M2=M21+M22=511.49KN.m （6）水浮力较小（qw≦qs+qa或无水压力作用）时，独立基础柱根截面的基础底面弯矩设计值计 算:此时，用于基础设计的独立基础底面的平均压力设计值Pj1按地基规范公式（8.2.7-4）计算，M1=(ax-d)^2*((2*ay+d/2)*Pj1/4/6=340.61KN.m <535.06取M1=535.06KN.m （7）无地下水浮力作用时，独立基础变阶处截面的基础底面弯矩设计值按地基规范公式（8.2.7-4）计算：M2=(ax-b)^2*((2*ay+b/2)*Pj1/4/6=318.13KN.m <511.49取M2=511.49KN.m （8）独立基础的配筋设计:计算柱边缘截面基础底面的配筋（此处采用近似计算公式）：① 柱边缘截面：As≈M1/(0.9*ho*fy)=3002.58mm^2② 基础变阶处截面：As≈M2/(0.9*ho*fy)=2870.33mm^2独基的最小配筋率为 0.15%，即Asmin=900mm^2在基础全宽度 ax 范围内，配钢筋取14@150配筋面积=3384.92>3002.58满足取As=3384.92mm^2ay ax *（9）防水板按无梁楼盖设计:柱下板带和跨中板带弯矩分配值（表中系数乘 M）表二截面位置柱下板带跨中板带边支座截面负弯矩0.330.04端跨跨中正弯矩0.260.22第一内支座截面负弯矩0.50.17内跨支座截面负弯矩0.50.17跨中正弯矩0.180.15定柱下板带和跨中板带的弯矩设计值。
独基加防水板计算书
太原万达地下车库抗浮计算1.整体抗浮计算：抗浮设计水位785.500，基础底标高779.850，水头差h=785.500-779.850=5.65m，根据地基基础设计规范5.4.3条进行抗浮稳定性验算：Gk/Nw,k≥Kw=1.05Gk=1.7x18+0.2x25+1.45x20=64.6 ; Nwk=5.65x10=56.5Gk/Nw,k=64.6/56.5=1.14>1.05 满足要求2.独基加防水板配筋计算：（防水板下设置软垫层，防水板只抵抗水浮力，独基承担全部结构荷重并考虑水浮力影响）a.防水板计算：按无梁楼盖设计。
qwj=1.4x56.5-1.0x29=50.1 kN/m2。
lx=8.4 , ly=8.1 , bcex=4.2, bcey=4.05。
X方向板的总弯矩：Mx=qly(lx-2 bcex/3)2=50.1x8.1x(8.4-2x4.2/3)2= 1590.78Y方向板的总弯矩：My=qlx(ly-2 bcey/3)2=50.1x8.4x(8.1-2x4.05/3)2= 1533.96X方向柱上板带：跨中弯矩0.22x1590.78=349.98 As=3087 mm2支座弯矩0.50x1590.78=795.39 As=7014 mm2X方向跨中板带：跨中弯矩0.18x1590.78=286.34 As=2525 mm2支座弯矩0.17x1590.78=270.43 As=2385 mm2 b.独基配筋计算：柱子700x700，独基尺寸5500x5500，N=4826kN(设计值)，C30，fy=360N/mm2.防水板及以上土重1.45x20=29 kN/m2; 水浮力标注值5.65x10=56.5kN/m2，防水板的设计值为：qwj=1.4x56.5-1.0x29=50.1 kN/m2。
防水板传给独基的等效荷载计算：线荷载qe=50.1x(8.4x8.1-5.6x5.6)/2x(5.6+5.6)=82.04 kN/m线弯矩me=k.qwj.lx.ly=0.011x50.1x8.4x8.1=37.50 kN.m/m上部结构传给基础的平均净反力：pj=4826/5.6x5.6=153.9 kN/m2考虑水浮力时的独基净反力：pj1=153.9-4x5.6x82.04/5.6x5.6=95.3独基弯矩计算：考虑水浮力时弯矩分为两部分，一是由防水板抵抗水浮力引起的弯矩M11，二是由pj1引起的弯矩M12，即M=M11+M12。
独基+防水板计算
防水板独基增加钢筋计算表
防水板自重量qs1=h×25/1000均布力pwj引起基础弯矩减小值（柱边)Mw1=1/24*(ax-bx)^2*(2ay+by)*pwj 底板附加荷载qs2=铺装面层自重均布力pwj引起基础弯矩减小值（变阶处)Mw2=1/24*(ax-cx)^2*(2ay+cy)*pwj 水浮力qsw=H×10
防水板荷载设计值 (kn/㎡)qwj=γG×qsw-qs1-qs2
沿独基周边等效线荷载 qe=qwj(Lx×Ly-ax×ay)/2(ax+ay)沿独基周边线弯矩 Me=k×qwj×Lx×Ly
水浮力对独基的向上浮力pwj=qe×2(ax+ay)/(ax×ay)
变阶处增加的配筋 (mm2/m) As2=(M2-Mw2)/(0.9*fy*h2o)
计算依据：地基基础设计方法与实例(朱炳寅等编）由水浮力引起的柱边缘弯矩M1=ay*qe*(ax-bx)/2+ay*Me 由水浮力引起的变阶处缘弯矩M2=ay*qe*(ax-cx)/2+ay*Me 柱边增加的配筋 (mm2/m) As1=(M1-Mw1)/(0.9*fy*h1o)。
独基+防水板设计流程
独基+防水板设计流程一、整体抗浮地下室的整体抗浮计算，可用PKPM软件完成，需要达到的目的为竖向恒荷载大于整体水浮力。
则在计算竖向恒荷载时要注意：1、底部下部的土是否可以承担底板上的荷载，如果不行，则需要再建立一个底板层，将荷载导入到柱子上；2、底板上竖向荷载分布是否均匀，计算结果文件中的恒荷载仅表示总体情况。
计算底板水浮力：采用倒楼盖法计算，荷载为水头荷载减去底板自重（若水头高度大于地下室顶板，则注意整体抗浮计算值按照阿基米德原理取值）；将竖向荷载与底板上浮力进行对比，如对每一个柱下轴力，竖向荷载大于上浮力，则整体抗浮计算通过，如局部抗浮不足，则考虑采用加大自重的方法，或考虑用梁约束柱向上的位移；如大面积抗浮不足，则考虑采取锚杆（浅基础）或抗拔桩（深基础）的措施。
二、整体刚度比计算剪切刚度比计算，地下室楼层大于其上楼层2倍时，可作为嵌固端，建模时，侧壁当做剪力墙建模，尽量使顶板作为嵌固端；三、基础浅基础时为独立基础或复合地基处理后的浅基础，深基础为桩基础。
浅基础和底板的关系分为两种：1、基础顶和底板顶平，此为常用方式，浅基础用元宝形基础，施工较为方便，基础计算按照阶梯型基础确定总高度为元宝形基础的高度；2、基础底与底板底平，若考虑增大抗浮自重时可考虑此种形式，则需另做回填和建筑面层，完成面和独立基础顶平。
基础配筋及确定桩数时，要考虑底板下土的性质，确定底板荷载是否导入到基础上。
四、底板分正向和竖向两次计算，取包络值。
1、正向计算：若底板下土层较好，则底板竖向荷载直接由土层承载，并不会分配到板块四周的梁或柱上；若底板下土层为淤泥等，则需要建模计算得到梁板配筋数据；2、反向计算：此时采用倒楼盖法建模计算，注意此时水浮力为局部抗浮，则水浮力仅仅与底板底到水头的高度有关，计算得到反向梁板配筋数据；3、配筋时候，按照上述两种配筋取包络值；4、底板梁水浮力计算时，应考虑承台的截面尺寸对减小梁跨度有效作用的影响，则建模时，可按照承台尺寸输入柱截面，桩基承台的拉梁可用暗梁，以方便底板施工。
浅谈柱下独立基础加防水板的计算
一
２６ ９—
Ｐ＝ ３￣ ７ ． ４３ ． ２ ５ＫＮｍ 。 ｊ３ ８６ ． ３ ／７ ３ ＝ ６ ／ｚ ８ ７ ． ７
（． １ ５ １ ５— ． ） ８ ０
ｆ ． ＋． ３ ８ ＝ ４．ｌ＜ （３ ２ ２ ７ ３１ ３ ２ ５
６ ． ＫＮｍ ４１ ４３
５． ．８独立基础的配筋设汁 ５ ａ 边缘截 面 ： 柱 Ａ Ｍｌ ． ｏｙ １ １ ０ ９ ７ ０ ３０ ＝ ｓ ／９ ｆ （ ｈ ）＝ ４ ０ １６ ０ ０ ０ Ｄ．
基的沉降值。 截 面位置 ５ 程实 例 工 现结合鸡西某地下车库的计 端 曲支 座截面 负弯矩 算进一步说 明柱 下独立基础加防 跨 跨中 正弯矩 第一 内支座截 面负 弯矩 水板的计算。 内 支座 截面负 弯矩 跨 跨中 正弯矩 ５ ． １采用独立基础加 防水板 。 基础底标高 １４ ０ 抗浮设防水位 １７ ０ ８ ． ｍ， ７ ８． ｍ ０ ５ ． ２防水板及独立基础的混凝土强度 等
随着我国经济的腾飞及基础设施建设的不断 发展， 更多的基础形式在工程实践中得到广泛的应 用 。柱下独 立基 础加 防水板 就 是其 中一项 ， 展 了 拓 钢筋混凝土扩展基础广阔的应用空间。 工程实践表 明， 独立基础加防水板具有传力简单 、 ， 明确 经济适 用等优 ， 因此在工程中应用相当普遍。 １ 应用条件 有地下室且有防水要求时， 如地基较好， 可选 用柱下独立基础加防水板的做法。 此种做法可应用 于地下车库， 也适用于高层建筑的裙房。 ２ 力分析 受 ２ 在独基加防水板中， ． １ 防水板 一般只用来抵 抗水浮力 ， 不考虑其他地基承载力， 上部结构载重 全部由基础承担。 ２ 作用在防水板上的荷载有 ：地下水浮力 、 ． ２ 防水板 自重及其 』建筑做法重量 ， ＝ 均为荷载效应基 本组合时的设计值， 即水浮力起控制作用时的荷载 设 汁 而不是荷载标准值。当地下水浮力小于防 值， 水板 自重及其上的建筑『 故法重量时， 建筑物重量全 部 由独立基础传给地基； 反之 ， 防水板对独 立基础 底面的地基反力起一定的 分担作用， 使独立基础底 面的部 反力转移至防水板 ， 以水浮力 的形 并 式直接作用在防水板底面， 这种地基反力的转移随 水浮力的加大而增加 。 ２ 在建筑使用过程中由于地下水位变化 ， ． ３ 作 用在防水板底面的地下水浮力也在不断改变 ， 因此 防水板 是 一种 随荷 载 情况 变 化而 变换 支 撑情 况 的 复 杂板类 构件 。 ３ 算方法 计 独立基础及防水板一股单独计算 。 ３１ ．防水板的计算。防水板的计算模型可简化 为以独立基础为支座的复杂受力双向板。 防水板上 的恒荷载～般 由板 自重 、 一 板上填土荷载 、 建筑地面 做法等组成 ，活荷载～般由地下室地面活荷载、 地 下室地面非固定设备重量等组成， 水浮力按抗浮设 计水位确定， 当地下水位变化剧烈时， 水浮力荷载 分项系数按可变荷载分项系数确定 ， １ 。 取 ． 防水板 ４ 的计算应采用相关 汁算程序按复杂楼板 计算 ， 也可 按无梁楼盖双向板计算。 ３ ２独立基础的汁算。当地下水浮力小于防水 板自 重及其上的建筑做法重量时， 直接按独立基础 的计算方法确定。 当地下水浮力大于防水板 自重及 其上的建筑敞法重量时 ，根据矢量叠加 的原理 ， 在 正常Ｈ赁 立基础的同时， 虫 叠加由水浮力引起的防 水板对独立基础的附加内力。 比较两种情况的计算 结果， 取大值进行包络设汁。 ４构 造措施 在防 水板 下应 设置软垫层 ， 确保防水板不承担或者承担最小的地 基反力 。 对软垫曾—般有如下要求： 具有一定的承 载能力， 至少能承担防水板混凝土浇洼时的重量及 其施工荷载 ； 具有一定 的变形能力， 避免防水板承 担过大的 地基反力， 要求软垫层的厚度至少大于地
浅谈独基加防水板基础设计
浅谈独基加防水板基础设计作者：王海强来源：《文化产业》2014年第10期摘要：独基加防水板基础的特点及计算方法关键词：独立基础；防水板；软垫层；中图分类号：F123.6 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-10-00-01独立柱基加防水板基础是由独立柱基演变而来。
在有地下室且有防水要求时，如地基较好，可选用柱下独立基础加防水板的做法。
常用于地下车库及高层建筑的裙房。
在独基加防水板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑防水板的地基承载能力。
独立基础承担全部结构重量，并考虑水浮力及防水板传递的弯矩的影响。
作用在防水板上的荷载有地下水浮力，防水板自重及其上建筑做法重量，不同的地质条件下，由于地下水位不同，作用在防水板底面的水浮力也在不同，根据防水板所承担的水浮力的大小，可将独立柱基加防水板基础分为以下两种不同情况：1）当地下水浮力小于等于防水板自重及其上的建筑做法重量时，建筑物的重量将全部由独立基础传给地基；2）当地下水浮力大于防水板自重及其上的建筑做法重量时，结构自重对计算起有利影响，独立基础底面的部分地基反力转移至防水板。
独基加防水板基础与变厚度筏板虽然形状相似，但工作原理大不相同，独基加防水板基础中独立柱基承担地基反力，防水板不承担或少承担地基反力，只承担水浮力；而变厚度筏板基础，所有筏板均承担地基反力及水浮力。
与变厚度筏板相比较，独基加防水板基础具有地基反力分布简单、钢筋用量小、配筋简单、混凝土用量小、费用低等特点，因此在设计施工中使用广泛。
防水板的厚度一般取250～300mm ，依据《地下工程防水技术规范》，防水板的厚度不应小于250mm；裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通；钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm，防水混凝土的设计抗渗等级应符合《地下工程防水技术规范》4.1.4条的规定。
独基加防水板基础计算原则：在独基加防水板基础中，独立基础及防水板一般可单独计算。
独立基础+防水板计算方法
独立基础+防水板计算方法在独立基础加防水板设计中,有些设计者将独立基础和防水板作为两个不相干的构件分别计算,忽略了水浮力作用下防水板对独立基础内力的影响。
也有些设计者将其按一个完全的整体按变厚度筏板设计,造成板配筋复杂不经济造价高。
而比较经济合理的独立基础加防水板设计,应结合合理的构造作法,考虑独立基础和防水板的协调工作,采取符合力学模型的设计方法。
2构造要求及受力特点2.1构造要求(1)假设独立基础基底反力为直线分布,独基台阶的高宽比小于或等于2.5。
(2)防水板下需设置软垫层(图1),以使防水板只抵抗水浮力不能承受地基反力。
软垫层一般采用厚度不小于20mm的聚苯板。
2.2受力特点(1)独立基础承受全部结构荷载,并考虑水浮力作用下防水板的影响。
(2)防水板只承受防水板自重及上覆土重qa和地下水浮力qw,不考虑地基反力作用。
(3)随地下水浮力大小的变化,防水板受到的荷载也在变化,对独立基础产生的影响也在变化。
当qw≤qa时,防水板上的荷载直接传到地基上,可认为防水板对独立基础的计算没影响,当qw>qa时,防水板在水浮力作用下对独立基础产生附加弯矩和剪力。
3内力及配筋计算在独立基础加防水板的计算中,独立基础和防水板采取两者独立的计算方法,但要考虑防水板对独立基础的影响。
3.1防水板的设计(1)水浮力的分项系数。
根据实际情况取值,当地下水位变化不大时,可按永久荷载考虑,取1.35。
当地下水位变化较大时,按可变荷载,取1.4。
(2)永久荷载分项系数。
根据永久荷载效应对防水板是否有利合理选用,当防水板由水浮力效应控制时,永久荷载的效应对防水板有利,分项系数取1.0。
(3)防水板计算模型。
防水板实际上是四角支承于独立基础上的双向板,防水板的计算采取无梁楼盖的计算模型,按纵横两个方向划分为柱上板带和跨中板带,板带的宽度取垂直于计算方向柱距的一半,如图2,内力分析采用经验系数法。
只要算出垂直荷载作用下两个方向板的总弯矩Mox,Moy,乘以相应的经验系数,即可求出各板带各截面的弯矩设计值。
谈独立基础加防水板的设计
谈独立基础加防水板的设计摘要：本文主要从构造及受力介绍两类独立基础加防水板的基础形式，并着重介绍设软垫层的独立基础加防水板的基础形式，借以明晰该两类基础的异同优劣，并以实例佐证设软垫层（主要是聚苯板）的独立基础加防水板的基础是值得推广应用。
关键词：高层带地下室（车库）和多层带地下室（车库）；独立基础加防水板的基础；软垫层；聚苯板；费用较低；推广应用。
随着人们生活水平提高，近年来出现了愈来愈多的高层带地下室（车库）和多层带地下室（车库）的建筑形式。
这种建筑形式常会遇到防水问题，基础最初常采用筏形基础或箱形基础，近年来随着工程探索，对于高层裙房及多层地下室，尤其是在较好地基土上，出现了独立基础加防水板的基础形式。
这种基础传力简单、明确及费用较低，工程应用越来越普遍，但这种基础形式暂未列入相关结构设计规范，本文借鉴已有工程及相关理论研究结合本人所做的几个工程谈一下独立基础加防水板的设计，借以抛砖引玉。
独立基础加防水板的基础是独立基础防水板整浇在一起的，只要二者存在变形差异，就必将相互影响，产生协调变形，存在内力重分布再平衡受力状态。
该基础根据构造形式及受力特点，可分为二类：第一类是防水板与独立基础一样通过素砼垫层与地基相连，相互影响（见图一）。
实际上这类基础是一种局部加厚的平板式筏形基础，其受力计算可采用弹性地基梁板分析程序计算（如PKPM08版桩筏筏版有限元计算程序），也可按无梁倒楼盖计算配筋。
根据实测值，该类防水板一般能承担30%左右的上部荷载，其实际承担荷载值与柱距大小有关，与独立基础尺寸大小、间距有关，还与地基土的压缩模量有关。
根据工程地质情况，防水板及独立基础持力层为坚硬粘土时，地下室底板一般可按下列组合作为防水板反力进行防水板的抗弯、抗剪及裂缝验算：1).浮力+10%（上部结构的竖向荷载-浮力）；2).30%所有结构荷载（地面以上及地下室重量），取两者较大值。
对于柱下独基为确保结构安全，取所有结构荷载（不包括防水板）进行设计和验算。
独立基础和防水板计算
基础h= 700
引起的独立基础附加配筋计算 a 2.8 防水板配筋计算 0.45 0.031 a/l k 0.333333 0.051666667 0.333333 0.051666667 0.5 0.025 0.55 0.019 me M11 As附加 65.6208 494.20224 2346.639 65.6208 494.20224 2346.639 0.6 0.015 0.65 0.011 0.7 0.008 0.75 0.8 0.005 0.003
Mx My 806.736
806.736
h0= 350 跨中板带 弯矩 配筋 58.89173 123.6494 198.4571 416.6815 177.4819 372.642 177.4819 372.642 135.5316 284.563 跨中板带 弯矩 配筋 58.89173 123.6494 198.4571 416.6815 177.4819 372.642 177.4819 372.642 135.5316 284.563
柱下板带 弯矩 配筋 239.6006 503.0667 188.7762 396.3556 363.0312 762.2222 363.0312 762.2222 130.6912 274.4 柱下板带 弯矩 配筋 239.6006 503.0667 188.7762 396.3556 363.0312 762.2222 363.0312 762.2222 130.6912 274.4
红色字体为手填项，其余自动计算
防水板荷载设计值qwj= 18 柱截面宽 C= 0.6
防水板引起的独立基础附加配筋计算 x向 y向 基本参数 柱距Lx 8.4 柱距Ly 8.4 基础宽ax 基础宽ay 2.8 2.8 qe 100.8 防水板配筋计算 0.4 0.039
独立基础加防水板的设计
独立基础加防水板的设计一、受力特点（1）在独基加防水板基础中，防水板一般只用来抵抗水浮力，不考虑防水板的地基承载能力。
独立基础承担全部结构重量并考虑水浮力的影响。
（2）作用在防水板上的荷载有地下水浮力qw，防水板自重qs及其上建筑做法重量qa，在建筑物使用过程中由于地下水位变化，作用在防水板底面的水浮力也在不断改变，根据防水板所承担的水浮力的大小，可将独立柱基加防水板基础分为以下两种不同情况：1）当qw≤qs＋qa时（注意：此处的qw，qs和qa均为荷载效应基本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的荷载设计值，而不是荷载标准值），建筑物的重量将全部由独立基础传给地基（图1a）；2）当qw>qs＋qa时，独立基础底面的部分地基反力转移至防水板，并以水浮力的形式直接作用在防水板底面，这种地基反力的转移对独立基础的底部弯矩及剪力有加大的作用，并且随水浮力的加大而增加（图1b）（3）在独基加防水板基础中，防水板是一种随荷载情况变化而变换支承情况的复杂板类构件，当qw≤qs＋qa时（图1a），防水板及其上部重量直接传给地基土，独立基础对其不起支承作用；当qw>qs＋qa时（图1b），防水板在水浮力的作用下，将净水浮力（qw-（qs＋qa））传给独立基础，并加大了独立基础的弯矩数值。
二、计算原则在独基加防水板基础中，独立基础及防水板一般可单独计算。
2．1防水板计算1．支承条件：防水板可简化成四角支承在独立基础上的复杂受力双向板（支承边长度与独基尺寸有关）（图2）。
2．设计荷载（图2）：1）重力荷载，一般包括防水板自重、防水板上部的填土重量、建筑地面重量、地下室地面的固定设备重量等；2）活荷载，一般包括地下室地面的活荷载、地下室地面的非固定设备重量等；3）水浮力，可按抗浮设计水位确定。
3．荷载分项系数：当地下水水位变化剧烈时，水浮力荷载分项系数按可变荷载分项系数确定，取1.4；反之按永久荷载分项系数确定，取1.35。
浅议柱下独基加防水板基础设计
柱下独基加 防水 板 ， 桩承 台加 防水板等 形式 的基础是 近 年来伴 随基 础设 计与施工 发展 而形成 的一种新 的基 础型式 ， 由于其传力 简单 明确及费用低 ， 因此在工程 中应用相 当普遍 。 在龙岩地 区 ， 已设计并竣工交 付使 用的项 目很多 ， 均已取得 了 良好 的经济 和社会 效益 。本 文结合 某项 目的设 计 ， 防水 板 对 的受力特点 、 计算原则 、 造措施及设计建议进行探讨 。 构
较。 本 工程设地下室 １ ～２层 ， 设计 室 内地 坪标 高 ３ １ Ｏ ４ ． ０Ｍ ３ ５Ｏ 地 下 室 高 ６ ０ｍ ～ １ ． ｍ， 坑 底 标 高 介 于 ３ ． ０Ｍ， ． ０Ｏ 基 ３ ０ Ｏ ～３ ５ Ｏ ， ３ ． ０Ｍ ３． ０Ｍ 抗浮设计水 位为 ３ ５Ｏ 高于基坑 ３ ． ０Ｍ， 底面 ３ Ｏ ～５ Ｏ ． ０ｍ ． ０ｍ。因此 ， 纯地 下室应 进 行抗 浮设 计 对 及地下室 防水 设计 ， 抗浮 可采 用抗力 平衡法 即设 置抗拔锚 杆 或 抗 拔 桩 ， 消 除 或 部 分 消 除 地 下 水 浮 力 对 结 构 的影 响 ， 来 因岩 层较深 ， 采用抗浮土锚杆不适 宜也不经济 ； 采用抗 拔桩进行抗 浮设计是 可行 的， 因设 ２层地下 室 ， 若采用 预应力管 桩 ， 送 超 深度达 １ ０ｍ左右 ， 质量难 以保证 ， 可采用冲孔灌注桩 ， 施工过 程 中存在 泥浆 排放问题 ， 会对周边 环境造成影响 ， 且施 工工期 较长 ， 造价高 。考虑到基坑底地基较好 ， 若对纯地下 室及裙 楼
ห้องสมุดไป่ตู้
［ 关键 词］ 柱 下独基
防水板
抗浮
计算
Ａｎａ ｙ ｉ ｆＤｅ ｉｎ ｆｔ ｉ ｇ ｅ ｆ ｕ ａ ｉｎ ｄｄ ｄ ｔ ｒ ｏ ｆｐｌ ｔ ｎｄ ｒ ｔ ｅ ｃ ｕ ｎ ｌ ｓｓｏ ｓｇ ｏ ｈｅ ｓｎ ｌ ｏ ｎｄ ｔｏ ａ ｅ ｗａ ｅ ｐｒ ｏ ａ ｅ ｕ ｅ ｈ ｏｌ ｍ
柱下独立基础与防水板组合的设计方法研究
行阐述。然后 通过 一 个案 例分 析 了三 种计 算 方 法的 结 果， 析 ，同时提出了不 同条件 下 的计 算建 议 ，主要 是针对 独基
并作 出分析。最后 ，给 出了设计计算方法的建议 。
按 照规 范计 算结果 的一种 补充 ，将 独立基 础 的基地反 力 的
关 键 词 ：独 立 基 础 ；防 水 板 ；地 基 反 力 ；设 计 方 法
该 方法是考虑地 基土 为弹性 作用 ，采 用文 克勒 弹性地
基模 型 ，先计算 出筏板 中点 的初步 沉降 和下面 土层 的基床
Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｔ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｍ ｅｔｈｏｄ ｆｏｒ
系数 ，然后对沉 降进 行修 正并 进行 内力计算和配筋。
Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｆｏｕｎｄａｔ ｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｗ ａｔｅｒｐｒｏｏｆ Ｆｌｏｏｒｓ ＤＯＮＧ Ｑｉｐｉｎ，ＴＡＮＧ Ｈｏｎｇｙｕａｎ
２）简化计算法 。 该方法进行两 个基 本假设 ：① 按 照文 克勒地基 模 型将 基底反力按照线性 分 布 ；②基底 反力 采用 线性梯 形荷 载或 者三角形荷载 。 人为将其 分 割成 独 立 柱基 和 防水 板 基 础两 部 分 Ｊ： ①对防水板 不 考 虑它 的传 力作 用 ，只考 虑抵 抗浮 力 作用 ， 采用倒无梁楼盖计算 模 型 ；②独 立基 础承担 上部 结构传 导 的荷载 同时考虑水浮力 的影响 。 简化算法 中，独立 基础 的计算 和规 范 中规 定 的一般性
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ｔｏ ａ ｎｅｗ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ｆｌｏｏｒｓ， ｃｏｒ ｎ－ ｐａｒｉｎｇ ａ ｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｗｏｒｋｓ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｏｎｇｏｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａｓ ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｏｎ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｂｅａｍ ａｎｄ ｐｌａｔｅ， ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ， ａｒｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｍｅａｎ－ ｗｈｉｌｅ， ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｕｓｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅａｓ ｕｒｅｓ ａｒｅ ａｌ ｓｏ ｅｘ— ｐｏｕｎｄｅｄ，ｔｈｅｎ ｇｉｖｉｎｇ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｅｘａｍｐｌｅ ｔｏ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆ－ ｆｅｒｅｎｔ ｃａ ｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
独立基础+抗水板设计计算指导书
三、布置独立基础：
2、根据单柱轴力和持力层承载力，画基础平面布置图
扫一遍整个子项轴力 范围，根据持力层承 载力估算独基大小
选择标准
跨的柱轴 力估算
假设承载力特征值 fa=240KPa,估算正方 形独基边长为3.2m
框柱边线 （非打印图层）
独基边线
独基编号
写块 独基能承担的轴力大小，扣 除独基自重（非打印图层）
三、布置独立基础：
以200mm为一个级差， 罗列出各种尺寸的独 基
将上部荷载图做块， 依次布置各柱下独基
三、布置独立基础：
四、将布好的独立基础导入YJK：
选择X盘 布好的基 础平面图
四、将布好的独立基础导入YJK：
指定插 入点
选择 独基 图层
独基 参数
独基 高度
四、将布好的独立基础导入YJK：
二、计算步骤：
1、第一步计算将柱底、墙底作为支撑防水板的不动支座，采用倒楼盖模 型对防水板进行有限元计算和配筋计算；这一步中，独立基础作为防水板 的加厚区域，整个板的计算按照变厚度板单元计算。 2、第二步计算独立基础，此时考虑防水板传递过来的水浮力和人防荷载。
三、布置独立基础：
1、导出标准组合工况的上部荷载图
九、查看结果：
抗水板计算配筋1：
在“设计”>“基础配筋” >“抗水 板” ：查看抗水板配筋
九、查看结果：
抗水板计算配筋2：
当配筋方向 与整体坐标 系不一致时
选择需要修改配 筋方向的板元
指定配筋 方向角度
九、查看结果：
抗水板计算配筋2：
当配筋方向与整体 坐标系不一致时
错误
正确
独立基础+抗水板设计计算指导书
目录
柱下独立基础加防水底板设计初探
68第43卷第23期2 0 1 7牟8月山 西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol . 43 No . 23Aug . 2017文章编号：1009-6825 (2017) 23-0068-02柱下独立基础加防水底板设计初探李芹芹1张继红2(1.中南建筑设计院股份有限公司，湖北武汉430000; 2.深圳市恒义建筑技术有限公司，广东深圳518000)摘要:简要分析了独立基础加防水底板的两种受力形式，给出了不同受力形式下，柱下独立基础加防水底板的计算原则及相应 的构造措施,为类似工程提供一些借鉴。
关键词:独立基础，受力形式，计算原则，构造措施中图分类号:TU 471.il〇引言建筑工程结构设计中，对于地质条件较好的纯地下室部分，基 础的选型通常为独立柱基防水板基础。
在国家规范中尚无规定，但 在许多实际工程中采用,因其形式简单、受力明确、工程造价低。
1受力特点独立基础加防水底板受力有两种形式:1)地下水位低于防水板底部或者水浮力 < 防水板自重+建筑面层做法重量;2)地下水 位较高，即水浮力 > 防水板自重+建筑面层做法重量。
2计算原则针对第一种受力形式，设计院常规做法是由独立基础承担柱下竖向荷载，防水底板的自重由下部接触的土体承担，防水底板 构造配筋。
从受力角度讲，防水底板与独立基础整体浇筑，会增 加各独立基础之间的拉结作用，减小独立基础的沉降差。
同时防 水底板会分担一部分的地基反力，使得独立基础的计算配筋减 小。
该种算法对独立基础是有利的。
但同时由于防水底板承担 一部分基底反力,单纯按构造配筋并不一定能满足受力要求，故 也需按计算配筋。
普通设计可按无梁楼盖双向板经验系数法的 理念，采用PKPM 软件中的SLABCAD 模块来进行设计。
板带划 分如图1所示。
文献标识码:A针对第二种受力形式，应采用倒无梁楼盖计算。
一般独立柱 基面积较大，当基底宽度小于1/2柱距时，可将柱上板带支座弯 矩按式（1)折算成,然后按独立柱基的有效高度计算柱上 板带支座配筋，独立柱基以外的柱上板带支座配筋同跨中板带支 座配筋，相应弯矩调整见式(2 )，独立基础与板带关系示意图见图 2。
独立基础加防水板的设计
独立基础加防水板的设计独立基础是指房屋或建筑物的基础结构，用于支撑建筑物的重量和保证其稳定性。
而防水板是一种用于防止水分进入建筑物或构件的材料。
独立基础加防水板的设计是为了保证建筑物的稳定性和防止地下水渗入。
独立基础的设计是建筑物施工的重要环节之一、首先，根据建筑物的总重量和地质条件，确定适当的基础类型，如承台式基础、平板基础或桩基础等。
其次，根据设计荷载和土壤承载力，计算基础的尺寸和深度。
然后，在地面上挖掘基础坑，并进行土方处理和基坑支护。
最后，将混凝土浇筑到基础坑中，形成坚固的基础结构。
然而，由于地下水的存在，基础部分很容易受到水分的侵蚀，导致建筑物的结构稳定性受到威胁。
因此，独立基础通常会添加防水措施，以保护基础免受水分侵蚀。
而防水板就是一种常用的防水措施。
防水板通常安装在基础墙和基础底板之间，形成一个保护层，以防止地下水渗入基础。
防水板有多种材质可供选择，如聚乙烯、PVC、人工合成橡胶等，具有防水、抗渗透和耐化学品侵蚀的特性。
在独立基础加防水板的设计过程中，首先需要确定防水板的规格和材质。
在选择材料时，应考虑到地下水位、土壤性质和建筑物的使用环境，以选择具有耐老化和耐腐蚀能力的材料。
其次，需要确定防水板的安装方式和尺寸。
防水板应该完全覆盖基础墙和底板，以防止水分渗透。
另外，防水板的边缘应该留出一定的重叠和超出范围，以确保水分不能通过任何缝隙渗入基础。
最后，在安装防水板之前，需要对基础进行充分的清理和处理。
基础表面应该清除杂物和灰尘，并确保表面平整。
在确保基础干燥的情况下，可以使用专用的防水胶水将防水板固定在基础上。
接缝处应该进行密封处理，以防止水分进入。
总之，独立基础加防水板的设计是为了保证建筑物的稳定性和防止水分渗入。
在设计过程中，需要考虑到基础的类型和尺寸，选择合适的防水材料，以及进行基础的清洁和处理。
通过合理的设计和施工，可以有效地提高建筑物的安全性和耐久性。
独立基础抗水板计算程序
说明:采用修正经验系数法，按大柱帽无梁筏板计算。
混凝土标号：C30 2.01N/mm 2底板板厚 h = 300mm 1.43N/mm 2承台厚 h =600mm 柱尺寸 a X b =0.6X0.6m柱距：Lx X Ly (m) =11.4X 12.1m承台尺寸A X B = 3X 3m迎水筋保护层 C = 50mm 水位高于底板面0m 背水钢筋保护层 C =20mm 20KN/m 2计算裂缝 C =25mm-24.5KN/m 2（扣除向下恒载）㈠.X向柱上板带承台边支座截面负弯矩计算：沿X向总弯矩标准值:Mox=qLy(Lx-C)2/8 =-24.5*12.1*(11.4-3)^2/8=-2615KN*m 0.5*-2614.7/(12.1/2)=KN*m1.强度计算:底板底筋 fy =300N/mm 2ho=mm①④号筋每延米筋面积 As= 1.2*-216.1/(0.9*300*244)=-3936mm 2实配Φ12@150实配 As =754mm 2满足要求!2.裂缝验算:构件受力特征系数 αcr =2.1(按砼规表8.1.2-1取)钢筋弹性模量 Es=N/mm 2(按砼规表4.2.4取)混凝土强度设计值f t =垫层重水净反力 q=实际配筋率 ρ= 0.002512.0E+05地下室底板抗水板计算二.计算过程：一.基本资料：0.002152441.2Mx/(0.9fyho)=柱上板带每延米弯矩 Mx = 0.5Mox/By=最小配筋率 ρmin =-216.1混凝土强度标准值f tk=σsk =M k /(0.87hoA s)=-216.1/(0.87*244*754)=N/mm 2ρte =As/(0.5bh)=754/(0.5*1000*300)=<0.010.011.1-0.65*2.01/(0.01*-1350.1)=>1.0取ψ=12.1*1*-1350.1*(1.9*25+0.08*12/0.01)/200000=-2.03mm<0.2mm 满足要求!㈡.X向柱上板带跨中弯矩及跨中板带弯矩计算：1. 沿X向总弯矩标准值:Mox=qLy(Lx-2C/3)2/8=-24.5*12.1*(11.4-2*3/3)^2/8=KN*mψ=11.强度计算:承台底板底筋 fy =360N/mm 2ho=mm承台每延米筋面积 As= 1.2*-720.4/(0.9*360*543)=-4914mm 2实配φ14@120实配 A s =1282mm 2满足要求!2.裂缝验算:构件受力特征系数 αcr =2.1(按砼规表8.1.2-1取)钢筋弹性模量 Es=N/mm 2(按砼规表4.2.4取)σsk =M k /(0.87hoAs)=-720.4/(0.87*543*1282)=N/mm 2ρte =As/(0.5bh)=1282/(0.5*1000*600)=<0.010.011.1-0.65*2.01/(0.01*-1189.5)=>1.0取ψ=12.1*1*-1189.5*(1.9*25+0.08*14/0.01)/210000=-1.9mm<0.2mm 满足要求!㈣.Y向柱上板带承台边支座截面负弯矩计算：沿Y向总弯矩标准值:Moy=qLx(Ly-C)2/8 =-24.5*11.4*(12.1-3)^2/8=-2891KN*m0.004543取ρte =ψ=1.1-0.65f tk /(ρte σsk )= 1.21实际配筋率 ρ= 0.002142.1E+05-1189.5 取ρte =-1350.10.0051.197-32740.002ψ=1.1-0.65f tk /(ρte σsk )=ωmax =αcr ψσsk (1.9C+0.08d eq /ρte )/Es=1.2Mx/(0.9fyho)=ωmax =αcr ψσsk (1.9c+0.08d eq /ρte )/Es=最小配筋率 ρmin =0.5*-2891.1/(11.4/2)=KN*m1.强度计算:底板底筋 fy =360N/mm 2ho=mm②⑥号筋每延米筋面积 As= 1.2*-253.6/(0.9*360*244)=-3849mm 2实配φ12@150实配 As =754mm 2满足要求!2.裂缝验算:构件受力特征系数 αcr =2.1(按砼规表8.1.2-1取)钢筋弹性模量 Es=N/mm 2(按砼规表4.2.4取)σsk =M k /(0.87hoA s)=-253.6/(0.87*244*754)=N/mm 2ρte =As/(0.5bh)=754/(0.5*1000*300)=<0.010.011.1-0.65*2.01/(0.01*-1584.4)=>1.0取ψ=12.1*1*-1584.4*(1.9*25+0.08*12/0.01)/210000=-2.27mm<0.2mm 满足要求!㈤.Y向柱上板带跨中弯矩及跨中板带弯矩计算：1. 沿Y向总弯矩标准值:Moy=qLx(Ly-2C/3)2/8=-24.5*11.4*(12.1-2*3/3)^2/8=KN*m a.柱上板带跨中每延米My=0.18*-3561/(11.4/2)=KN*m b.跨中板带支座每延米My=0.17*-3561/(11.4/2)=KN*m c.跨中板带跨中每延米My=0.15*-3561/(11.4/2)=KN*mMy=-112.5KN*m1.强度计算:底板面筋 fy =360N/mm 2ho=mm⑤号筋每延米筋面积As=1.2My/(0.9fyho)=1.2*-112.5/(0.9*360*274)=-1521mm 2实配φ12@150实配 As =754mm 2满足要求!2.裂缝验算:构件受力特征系数 αcr =2.1(按砼规表8.1.2-1取)钢筋弹性模量 Es=N/mm 2(按砼规表4.2.4取)σsk =M k /(0.87hoAs)=-112.5/(0.87*274*754)=N/mm 2ρte =As/(0.5bh)=754/(0.5*1000*300)=<0.01取ρte =0.011.1-0.65*2.01/(0.01*-625.9)=>1.0取ψ=12.1*1*-625.9*(1.9*20+0.08*12/0.01)/210000=-0.84mm<0.2mm 满足要求!㈥.Y向承台根部负弯矩计算：沿Y向总弯矩标准值:Lx/2=5.7>33Moy=qLx(Ly-C)2/8 =-24.5*11.4*(12.1-0.6)^2/8=KN*m0.5*-4617.2/3=KN*m1.强度计算:承台底板底筋 fy =360N/mm 2ho=mm承台每延米筋面积 As= 1.2*-769.5/(0.9*360*543)=-5249mm 2实配φ14@120实配 As =1282mm 2满足要求!2.裂缝验算:构件受力特征系数 αcr =2.1(按砼规表8.1.2-1取)最小配筋率 ρmin =0.0021.2My/(0.9fyho)=承台每延米弯矩 My = 0.5Moy/Bx=-769.55430.002实际配筋率 ρ= 0.00251实际配筋率 ρ= ψ=1.1-0.65f tk /(ρte σsk )=1.309ωmax =αcr ψσsk (1.9C+0.08d eq /ρte )/Es=0.00214取 Bx=-4617.20.0052.1E+05-625.90.17Moy/Bx=274最小配筋率 ρmin =ωmax =αcr ψσsk (1.9C+0.08deq/ρte )/Es=-3561-106.20.15Moy/Bx=-93.7底板面筋计算弯矩选用0.18Moy/Bx=-112.5实际配筋率 ρ= 0.002512.1E+05-1584.40.005取ρte =ψ=1.1-0.65f tk /(ρte σsk )= 1.182最小配筋率 ρmin =0.002-253.6244柱上板带每延米弯矩 My = 0.5Moy/Bx=1.2My/(0.9fyho)=钢筋弹性模量 Es=N/mm 2(按砼规表4.2.4取)σsk =M k /(0.87hoAs)=-769.5/(0.87*543*1282)=N/mm 2ρte =As/(0.5bh)=1282/(0.5*1000*600)=<0.010.011.1-0.65*2.01/(0.01*-1270.6)=>1.0取ψ=12.1*1*-1270.6*(1.9*25+0.08*14/0.01)/210000=-2.03mm<0.2mm 满足要求!ωmax =αcr ψσsk (1.9C+0.08d eq /ρte )/Es=0.004ψ=1.1-0.65f tk /(ρte σsk )= 1.2032.1E+05 取ρte =-1270.6。
独基+防水板计算
0.36
m
Ab--局部受压的计算底面积Ab ＝
3.24
m
fcc——素混凝土的轴心抗压强度设计值；为0.85 fc =
12.155 N/mm2
βl--混凝土局部受压时的强度提高系数；βl=(Ab/Al)0.5=
3.00
ω * βl * fcc * Al ＝
13127.40
kN
≥
Fl=
977.7kN
满足要求
0.7 0.008
0.3 0.059 0.75 0.005
0.35 0.048 0.8 0.003
0.4 0.039 0.85 0.001
0.45 0.031
0.5 0.025
0.55 0.019
0.6 0.015
沿独立基
础周边均
匀分布的
① 线荷载：
qwj*(LxLy
-axay）/
qe= （2*
（ax+ay）
4.27 m 306.40 Kpa
基础及基础上的土重Gk=
128.75
kN
基础底面处的平均压力值：pk = (Fk + Gk) / A =
145.75 Kpa ≤ fa= 306.40
满足要求
偏心作用：基础底面边缘的最大（最小）压力值：pkmax(min)=(Fk+Gk)/A±Mxk/Wx±Myk/Wk
kx= 0.014807
(防水板的 平均固端弯 矩系数，可 按下表取 值）
a= √ax*ay= 2.5
ky= 0.017545
0.60 0.55
0.015 0.65 0.011 0.60241 0.019 0.60 0.015 0.568182
a/l k
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分项系数按可变荷载分项系数确定，取 1.4。防水板 的平均净反力值 Pj=4616/3.7*3.7=338 KN/m2。b.水
a.柱边缘截面：
的计算应采用相关计算程序按复杂楼板计算，也可 浮力较小（Qw Qs+Qa）或无水浮力作用时，相应于
As ≈M1/(0.9hofy) =1410*106/0.9*700*300 =
水浮力的加大而增加。
值：
计算：此时用于基础设计的独立基础底面的平均压
2.3 在建筑使用过程中由于地下水位变化，作
Qe≈
力设计值
用在防水板底面的地下水浮力也在不断改变，因此
Qwj(lxly-axay)/2(ax+ay)=16.2*(9*8.4-3.7*3.7)/2*
Pj=338 KN/m2.
防水板是一种随荷载情况变化而变换支撑情况的 (3.7+3.7)=67.8KN/m
本组合时的设计值，即水浮力起控制作用时的荷载
5.5.1 防水板荷载的计算：防水板及其以上土
M12 =3.7*67.8* (1.85 -1.05) +3.7*46.54 =
设计值，而不是荷载标准值。当地下水浮力小于防 重标准值：Qs1=20*0.8=16KN/m2。防水板的水浮力 372.89KNm
水板自重及其上的建筑做法重量时，建筑物重量全 标准值：Qsw=10*(0.8+1.5)=23 KN/m2。地下水浮力控
=(1.85-0.3)2/6*[(2*3.7+0.6)*265]=849KNm
载能力，至少能承担防水板混凝土浇注时的重量及
M1=M11+M12=561.03+849=1410KNm
其施工荷载；具有一定的变形能力，避免防水板承
5.5.5 独立基础变阶处截面的基础底面弯矩设
担过大的地基反力，要求软垫层的厚度至少大于地 计值计算：
建筑工程
浅谈柱下独立基础加防水板的计算
赵守亮 (哈尔滨方舟建筑设计有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000)
摘 要：针对柱下独立基础加防水板的计算进行了论述。 关 键 词 ：独立基础;防水板；计算
随着我国经济的腾飞及基础设施建设的不断 基的沉降值。
发展，更多的基础形式在工程实践中得到广泛的应
5 工程实例
基础底板的最小配筋率为 0.15%，即 Asmin=
正常计算独立基础的同时，叠加由水浮力引起的防 设计值计算，水浮力较大（Qw>Qs+Qa）时，独立基础 0.15%*1000*750=1125 mm2
水板对独立基础的附加内力。比较两种情况的计算 的基础底面弯矩分为两部分，一是由防水板抵抗水
5.5.9 防水板按无梁楼盖设计：
M22= a12[(2l+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]
部由独立基础传给地基；反之，防水板对独立基础 制的内力组合时，防水板的荷载设计值为：
=(1.85-1.05)2/6*[(2*3.7+2.1)*265]=268.54KNm
底面的地基反力起一定的分担作用，使独立基础底
Qwj=1.4*23-1.0*16=16.2 KN/m2.
M2=M12+M22=372.89+268.54=641.43KNm
面的部分地基反力转移至防水板，并以水浮力的形
5.5.2 防水板传给独立基础的等效荷载计算：
5.5.6 水浮力较小（Qw Qs+Qa）或无水浮力作
式直接作用在防水板底面，这种地基反力的转移随
a. 沿独立基础周边均匀分部的等效荷载设计 用）时，独立基础柱根截面的基础底面弯矩设计值
结果，取大值进行包络设计。
浮力引起的弯矩 M11，二是由 Pj 引起的弯矩 M12
已 知 bce =3.7m,lx =9.0m,ly =8.4m,Q =Qwj =16.2
4 构造措施
即 M1=M11+M12。a.M11=3.7*67.8* （1.85-0.3）+ KN/m2。Mx=Qly(lx-2bce/3)2/8=16.2*8.4(9-2*3.7/3)2/8=
As ≈M2/(0.9hofy) =641.43*106/0.9*350*300 =
的计算方法确定。当地下水浮力大于防水板自重及 Pj=338-67.8*3.7*4/3.7*3.7=265 KN/m2。
6788mm2
其上的建筑做法重量时，根据矢量叠加的原理，在
5.5.4 独立基础沿柱边缘截面的基础底面弯矩
5.4 部结构传给基础的相应于荷载效应
抗水浮力，不考虑其他地基承载力，上部结构载重 基本组合时，作用在基础顶面的柱底轴向压
全部由基础承担。
力值 N=4616KN，地下水位高出地下室地面
2.2 作用在防水板上的荷载有：地下水浮力、 1.5m。见图 1。
防水板自重及其上建筑做法重量，均为荷载效应基
5.5 防水板的计算：
按公式：M1= a12 [(2l+a')(Pmax+P-2G/A)+
复杂板类构件。
b.沿独立基础边缘均匀分部的线弯矩设计值： (Pmax-P)l]
3 计算方法
a=
=3.7,a/lx=3.7/9=0.41,a/ly=3.7/8.4=0.44.
=（1.85 -0.3）2/6 [(2*3.7 +0.3)*338] =1042.12 <
有地下室且有防水要求时，如地基较好，可选
5.2 防水板及独立基础的混凝土强度等
用柱下独立基础加防水板的做法。此种做法可应用 级均采用 C30.
于地下车库，也适用于高层建筑的裙房。
5.3 防 水 板 下 设 聚 苯 板 垫 层 ，厚 度
2 受力分析
20mm，强度不低于 15kPa.
2.1 在独基加防水板中，防水板一般只用来抵
按无梁楼盖双向板计算。
荷载效应基本组合时，独立基础底面的平均净反力 7460mm2
3.2 独立基础的计算。当地下水浮力小于防水 值 Pj=338 KN/m2。c.水浮力较大（Qw>Qs+Q重及其上的建筑做法重量时，直接按独立基础 于基础设计的独立基础底面的平均压力设计值：
责任编辑：才玉萍
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为实现结构设计的计算模型，在防水板下应 3.7*46.54=561.03KNm。b.M12= a12[(2l+a')(Pmax+ 641.601KNm。
设置软垫层，确保防水板不承担或者承担最小的地 P-2G/A)+(Pmax-P)l]
防水板各截面的弯矩及配筋。(见表 1)
基反力。对软垫曾一般有如下要求：具有一定的承
独立基础及防水板一般单独计算。
查表得 k1=0.038,k2=0.033
1410KNm
3.1 防水板的计算。防水板的计算模型可简化
me1≈kQwjlxly=0.038*16.2*9*8.4=46.54KNm/
5.5.7 无地下水浮力作用时，独立基础变阶处
为以独立基础为支座的复杂受力双向板。防水板上 m
=（1.85 -1.05）2/6 [(2*3.7 +2.1)*338] =342.51 <
下室地面非固定设备重量等组成，水浮力按抗浮设 础的相应于荷载效应基本组合时，作用在基础顶面 641.43KNm
计水位确定，当地下水位变化剧烈时，水浮力荷载 的柱底轴向压力值 N=4616KN，则作用在基础底面
5.5.8 独立基础的配筋设计
用。柱下独立基础加防水板就是其中一项，拓展了
现结合鸡西某地下车库的计
钢筋混凝土扩展基础广阔的应用空间。工程实践表 算进一步说明柱下独立基础加防
明，独立基础加防水板具有传力简单、明确，经济适 水板的计算。
用等优点，因此在工程中应用相当普遍。
5.1 采用独立基础加防水板。
1 应用条件
基础底标高 184.70m，抗浮设防水位 187.00m
截面的基础底面弯矩设计值按公式：
的恒荷载一般由板自重、板上填土荷载、建筑地面
me2≈0.033*16.2*9*8.4=40.42KNm/m
M2= a12[(2l+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]
做法等组成，活荷载一般由地下室地面活荷载、地
5.5.3 独立基础的其他荷载：a.上部结构传给基