柱下獨立基礎設計講解

1、,柱下獨立基礎設計講解,獨立基礎的概念,一、獨立基礎的概念,當建筑物上部結構采用框架結構或單層排架結構承重時，基礎常采用方行或矩形的獨立式基礎，這類基礎稱為獨立式基礎.也稱單獨基礎，是整個或局部結構物下的無筋或配筋基礎.一般是指結構柱基，高煙囪，水塔基礎等的形式 。,柱下獨立基礎設計主要內容,二、柱下獨立基礎設計的主要內容,1.基礎分類：,基礎的主要受力取自柱在基頂?shù)慕孛娴牟焕麅攘M。如圖所示，若基底土反力均布，則稱為軸壓基礎，否則稱為偏壓基礎。,柱下獨立基礎設計主要內容,2.柱下基礎設計的主要內容有四項： （1）按地基承載力確定基礎底面面積，以防止基礎底板面積 過小，基底應力超過地基承載力造

2、成地基破壞； （2）按基礎沖切承載力確定基礎高度，以防止基礎高度不 足，發(fā)生沿柱周邊與基底連線約呈45方向的沖切面的 拉開破壞； （3）按基礎受彎承載力確定底板上的雙向受力鋼筋，以防止 擴展式基礎因底板雙向懸挑受力，造成控制截面的彎曲 破壞； （4）基礎構造處理，以防止發(fā)生其他問題。,柱下獨立基礎設計主要內容,3.柱下基礎設計主要計算過程： 3.1.地基承載力計算,3.1.1 軸心受壓基礎 設基底面積為A、反力為P，則設計應滿足公式：,修正后的地基承載力設計值，按建筑地基基礎設計規(guī)范的相應規(guī)定計算用；,基礎自重和基礎上土重的重力設計值；設基礎埋深d，近似取基礎及上覆土重力密度平均值。,柱下獨立

3、基礎設計的主要內容,則，代入上式 可得：,求得后，只要選定基底的一個邊長，則可求知另一邊長。,柱下獨立基礎設計的主要內容,3.1.2 偏心受壓基礎,基礎邊緣的最大和最小反力為：,作用于基礎底面形心處力矩設計值；,與對應的基礎底面的抵抗矩，,取,代入上式則:,柱下獨立基礎設計的主要內容,計算知：當eb/6時，pmin0， 說明此時基底土反力呈梯形分布； 當e=b/6時， pmin =0， 此時基底土反力呈全三角形分布； 當eb/6時， pmin 0， 說明此時基底面積與土部分脫離，土反力呈部分三角形分布，此時pmax計算如下： 設土反力分布長度為3a，則合力作用點距基礎近邊為a，且,柱下獨立基礎

4、設計的主要內容,所以:,偏壓基礎基底面積的應滿足的設計條件公式為：,柱下獨立基礎設計的主要內容,考慮到Pmax僅發(fā)生在基礎邊緣，為節(jié)省，式中將地基承載力的設計值提高20%是可行的。工程設計一般采用試算法，即先假設基底面積：,定出面積尺寸，然后驗算是否滿足兩個條件公式，若不滿足，則按估計加大尺寸后再算，直到滿足為止。,柱下獨立基礎設計的主要內容,3.2.基礎沖切承載力計算,計算是在按構造要求確定出初步的基礎高度后進行的。,3.2.1 基底凈反力的概念,使基礎構件產(chǎn)生沖切效果的基底應力稱為基底凈反力，用Pj表示。,對于軸壓基礎：,對于偏壓基礎:,柱下獨立基礎設計的主要內容,3.2.2基礎沖切承載力

5、計算,對最常見的矩形截面柱下的矩形基礎，應分別驗算柱與基礎交接處和基礎變階處的沖切承載力，見下頁圖。為簡便起見，驗算時取一個最不利沖切破壞錐面即可，只要該面不壞，則其他錐面也不會破壞。另外，對于沖切破壞錐面大于基礎底面積的情形，沖切破壞永遠不會發(fā)生，故不必驗算。,柱下獨立基礎設計的主要內容,沖切破壞面,柱下獨立基礎設計的主要內容,式中:,沖切荷載,計算長度,受沖切承載力截面高度影響系數(shù),柱下獨立基礎設計的主要內容,柱下獨立基礎設計的主要內容,對于矩形柱下矩形基礎，由圖不難看出：,當基底寬度小于四棱臺底面寬度時，則：,柱下獨立基礎設計的主要內容,3.3 基礎受彎承載力計算,在基底凈反力作用下，柱

6、下單獨基礎可視為雙向挑出并固定于柱周邊的懸臂板，為分析方便，將基礎倒置，視底板為四邊懸挑的變截面懸臂板，按對角線，把基礎底板分成四塊梯形面積，近似把每塊面積上的合力視為作用在該懸臂方向的荷載，當為階形基礎時，還應再取變階截面為配筋控制截面計算。,柱下獨立基礎設計的主要內容,一種近似的計算辦法是： 沿長邊取彎矩控制截面-，利用： 控制彎矩=合力合力作用點到控制截面的距離，可得：,柱下獨立基礎設計的主要內容,式中：b矩形基礎長邊； L矩形基礎短邊； hc柱截面或變階截面長邊； bc柱截面或變階截面短邊；,對于偏壓基礎：,偏壓方向時,垂直偏壓方向時,柱下獨立基礎設計的主要內容,3.4 基礎構造規(guī)定,詳見相關規(guī)范.,柱下獨立基礎設計計算實例,三、柱下獨立基礎設計計算實例,上部結構參見“標準化鐵塔DGT(B)-30-0.45”，地質參數(shù)依據(jù)XXXXX勘察院2009年2月提供的XXXXXX移動基站巖土工程勘察報告。,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨立基礎設計計算實例,柱下獨