獨立基礎計算課件1

1、獨立基礎是多層框架結構與排架結構常用的基礎形式，相對于其他基礎類型，設計較為簡單，獨立基礎的設計也是各種基礎設計的基礎。根據上部結構的需要，獨立基礎可以設計成為杯口基礎適于預制柱結構；臺階式整體基礎適于現澆柱結構。獨立基礎設計，包括以下幾方面：基礎的埋置深度與基礎底面面積基礎的埋置深度的選擇與其他基礎相同，主要依據地基土層的分布情況、當地的氣候狀況、建筑物的特定要求來確定。但是對于獨立基礎，不同基礎可以采用不同的埋置深度，因此會形成不同基礎之間的高差。如果地基土層屬于開挖相對容易的土層，可以按照相臨基礎高差的處理原則進行處理，但如果基礎坐落于堅硬的巖石上，則會加大施工難度。此時采取的辦法，經常

2、是對于不同的基礎，在施工中分別達到設計標高或巖層，如果相臨基礎高差不滿足要求：較高基礎的邊緣至較低基礎基坑邊緣的距離小于基礎高差時，較低基礎的基坑可以采用毛石混凝土回填（C20混凝土，400mm粒徑毛石），至高基礎的底面?；A底面面積則根據基礎底面荷載、地基強度、基礎埋深、沉降控制要求等指標共同確定。基礎高度基礎高度應滿足兩個要求：構造要求與混凝土受沖切承載力的要求。構造要求是規(guī)范的基本要求。而所謂沖切，與剛性基礎的剛性角類似，是指柱與基礎交接處，由于柱的軸向力向混凝土內擴散所形成的對于混凝土的沖切。試驗結果表明，當基礎高度（或變階處高度）不夠時，柱傳給基礎的荷載將使基礎發(fā)生沖切破壞，即沿柱邊

3、大致成45方向的截面被拉開而形成圖角錐體破壞。為了防止沖切破壞，必須使沖切面外的地基反力所產生的沖切力小于或等于沖切面處混凝土的受沖切承載力。對矩形截面柱的矩形基礎，在柱與基礎交接處以及基礎變階處的受沖切承載力可按下列臨界公式計算：F1=0.7ftbmh0F1=psAbm=（bt+bb）/2 式中：bt沖切破壞錐體最不利一側斜截面的上邊長；當計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時，取柱寬；當計算基礎變階處的受沖切承載力時，取上階寬；bb沖切破壞錐體最不利一側斜截面的下邊長；當計算柱與基礎交接處時，取柱寬加兩倍基礎有效高度；當計算變階處時，取上階寬加兩倍該處的基礎有效高度；bm沖切破壞錐體斜截面的上

4、邊長bt，下邊長bb的平均值；h0基礎沖切破壞錐體的有效高度；ft混凝土抗拉強度設計值；A考慮沖切荷載時取用的多邊形面積，即圖中的陰影面積，ABCDEF；ps在荷載設計值作用下基礎底面單位面積上的土反力（可扣除基礎自身重力及其上土的重力），當為偏心荷載時可取最大的單位面積上的反力。設計時，一般是根據構造要求先假定基礎高度，然后按公式驗算。如不滿足，則應將高度增大重行驗算，直至滿足。當基礎底面落在45線（即沖切破壞錐體）以內時，可不進行受沖切驗算?；A配筋設計計算基礎底面地基土的反力時，應計入基礎自身重力及基礎上方土的重力，但是在計算基礎底板受力鋼筋時，由于這部分地基土反力的合力與基礎及其上方土

5、的自重力相抵消，因此這時地基土的反力中不應計及基礎及其上方土的重力，即以地基凈反力Pn來計算鋼筋?；A底板在地基凈反力作用下，在兩個方向都將產生向上的彎曲，因此需在底板兩個方向都配置受力鋼筋。配筋計算的控制截面一般取在柱與基礎交接處或變階處（對階形基礎），計算彎矩時，把基礎視作固定在柱周邊變階處（對階形基礎）的四面挑出的懸臂板。對軸心受壓基礎，沿長邊b方向的截面II處的彎矩MI等于作用在梯形面積ABCD上的地基凈反力Pn的合力與該面積形心到柱邊截面的距離相乘之積，根據力學原理，MIPn（b-hc）2（2l+bc）/24沿長邊b方向的受拉鋼筋截面面積AsI，可近似按下式計算：AsI=MI/0.9

6、fyh01式中h01截面II的有效高度，h01=h-as1同理，沿短邊l方向，對柱邊截面的彎矩M為：M= Pn（l-bc）2（2b+ bc）/24沿短邊方向的鋼筋一般置于沿長扭鋼筋的上面，如果兩個方向的鋼筋直徑均為d，則截面的有效高度h0=h01-d，于是，沿短邊方向的鋼筋截面面積As為As= M/0.9fy（hot-d）獨立基礎配筋設計如圖。獨立基礎的構造軸心受壓基礎的底面一般采用正方形。偏心受壓基礎的底面應采用矩形，長邊與彎矩作用方向平行，長、短邊長的比值在1.52.0之間，不應超過3.0。錐形基礎的邊緣高度不宜小于300mm，階形基礎的每階高度宜為（300500）mm?；炷翉姸鹊燃壊粦?/p>

7、低于C15，常用C15或C20?；A下通常要做素混凝土（一般為C10）墊層，厚度一般采用100mm，墊層面積比基礎底面積大，通常每端伸出基礎邊100mm。底板受力鋼筋一般采用HRB335或HPB235級鋼筋，其最小直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm。當有墊層時，受力鋼筋的保護層厚度不宜小于35mm，無墊層時不宜小于70mm?；A底板的邊長大于3m時，沿此方向的鋼筋長度可減短10%，但應交錯布置。對于現澆柱基礎，如與柱不同時澆灌，其插筋的根數與直徑應與柱內縱向受力鋼筋相同。插筋的錨固及與柱的縱向受力鋼筋的搭接長度應符合“混凝土結構設計規(guī)范”的規(guī)定。對于預制的杯口基礎，預制柱插人基礎杯口應有足夠的深度h1（mm），使柱可靠地嵌固在基礎中，插人深度應滿足下表的要求1：同時h1還應滿足柱縱向受力鋼筋錨固長度的要求和柱吊裝時穩(wěn)定性的要求，即應使h10.05倍柱長（指吊裝時的柱長）。除了插入的深度，對于預制基礎的杯底厚度a1和杯壁厚度t也有相關要求。如下表2：柱截面邊長尺寸h（mm）杯底厚度a1（mm）杯壁厚度t（mm）500150150-200500h800200200800h10002003001000h15002503501500h20003004001 h為柱截向長邊尺寸；柱軸心受壓或小偏心受壓時h1可適當減小，偏心距大于2h時，h1應適當加