柱下独立基础设计讲解

柱下独立基础设计的主要内容
3.1.2 偏心受压基础
基础边缘的最大和最小反力为：
pmax
m in
N A
M W
M —作用于基础底面形心处力矩设计值； W —与对应的基础底面的抵抗矩，
取 W l b2 6 e M N 代入上式则:
pmax
m in
N bl
1
6e b
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（4）基础构造处理，以防止发生其他问题。
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3.柱下基础设计主要计算过程：
3.1.地基承载力计算
3.1.1 轴心受压基础 设基底面积为A、反力为P，则设计应满足公式：
p N F G AA
f
a
—修正后的地基承载力设计值，按《建筑地基基础设计 规范》的相应规定计算用；
3.2.2基础冲切承载力计算
对最常见的矩形截面柱下的矩形基础，应分别验算柱与基 础交接处和基础变阶处的冲切承载力，见下页图。为简 便起见，验算时取一个最不利冲切破坏锥面即可，只要 该面不坏，则其他锥面也不会破坏。另外，对于冲切破 坏锥面大于基础底面积的情形，冲切破坏永远不会发生， 故不必验算。
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M
1 24
p j b hc 2 2l
bc
M
1 24
p j l
bc 2 2b
hc
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式中：b—矩形基础长边； L—矩形基础短边； hc—柱截面或变阶截面长边； bc—柱截面或变阶截面短边；
对于偏压基础： 偏压方向时
pj
p j max 2
柱下独立基础设计计算实例
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柱下独立基础设计计算实例
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柱下独立基础设计计算实例
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对于矩形柱下矩形基础，由图不难看出：
Al
b 2
hc 2
h0
l
l 2
bc 2
2
h0
当基底宽度小于四棱台底面宽度时，则：
Al
b 2
hc 2
h0
l
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3.3 基础受弯承载力计算 在基底净反力作用下，柱下单独基础可视为双向挑出并固
柱下独立基础设计计算实例
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3.2.基础冲切承载力计算
计算是在按构造要求确定出初步的基础高度后进行的。
3.2.1 基底净反力的概念
使基础构件产生冲切效果的基底应力称为基底净反
力，用Pj表示。
对于轴压基础：
pj
F A
对于偏压基础:
p j max
j m in
F A
M W
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冲切破坏面
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Fl 0.7hp ft amh0
式中:
冲切荷载 计算长度
Fl p j Al
am
at
ab 2
hp―受冲切承载力截面高度影响系数
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二、柱下独立基础设计的主要内容
1.基础分类：
基础的主要受力取自柱在基顶的截面Ⅲ—Ⅲ的不利内力 组。如图所示，若基底土反力均布，则称为轴压基础，否则 称为偏压基础。
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2.柱下基础设计的主要内容有四项：
定于柱周边的悬臂板，为分析方便，将基础倒置，视底 板为四边悬挑的变截面悬臂板，按对角线，把基础底板 分成四块梯形面积，近似把每块面积上的合力视为作用 在该悬臂方向的荷载，当为阶形基础时，还应再取变阶 截面为配筋控制截面计算。
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一种近似的计算办法是： 沿长边取弯矩控制截面Ⅰ-Ⅰ，利用： 控制弯矩=合力×合力作用点到控制截面的距离，可得：
（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积 过小，基底应力超过地基承载力造成地基破坏；
（2）按基础冲切承载力确定基础高度，以防止基础高度不 足，发生沿柱周边与基底连线约呈45°方向的冲切面的 拉开破坏；
（3）按基础受弯承载力确定底板上的双向受力钢筋，以防止 扩展式基础因底板双向悬挑受力，造成控制截面的弯曲 破坏；
考虑到Pmax仅发生在基础边缘，为节省，式中将地基承载 力的设计值提高20%是可行的。工程设计一般采用试算法， 即先假设基底面积：
A
1.2
~ 1.4
fa
F
md
定出面积尺寸，然后验算是否满足两个条件公式，若不满 足，则按估计加大尺寸后再算，直到满足为止。
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独立基础的概念
一、独立基础的概念
当建筑物上部结构采用框架结构或 单层排架结构承重时，基础常采 用方行或矩形的独立式基础，这 类基础称为独立式基础.也称单独 基础，是整个或局部结构物下的 无筋或配筋基础.一般是指结构柱 基，高烟囱，水塔基础等的形式 。
G —基础自重和基础上土重的重力设计值；设基础埋深d， 近似取基础及上覆土重力密度平均值。
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柱下独立基础设计的主要内容
m 20 kN m3 G m dA
则，代入上式 可得：
A F
fa md
求得后，只要选定基底的一个边长，则可求知另一边长。
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a b e 2
N pmax3al 2
所以:
pmax
2N 3al
2N 3 b el
2
偏压基础基底面积的应满足的设计条件公式为：
pmax 1.2 fa
p
pmax 2
pm in
fa
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计算知：当e＜b/6时，pmin＞0， 说明此时基底土反力呈梯形分布；
当e=b/6时， pmin =0， 此时基底土反力呈全三角形分布；
当e＞b/6时， pmin ＜0， 说明此时基底面积与土部分脱离，土 反力呈部分三角形分布，此时pmax计 算如下：
设土反力分布长度为3a，则合力作用点 距基础近边为a，且
p j
垂直偏压方向时
pj
p j max 2
p j min
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M
1 12
a12
2l
a
pmax
p
2G A
pm
ax
pl
M
1 l
48
a2 2b b
pmax
p m in
2G A
3.4 基础构造规定
详见相关规范.
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三、柱下独立基础设计计算实例
上部结构参见“标准化铁塔DGT(B)-30-0.45”，地质参数 依据XXXXX勘察院2009年2月提供的《XXXXXX移动基站岩 土工程勘察报告》。
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