柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的主要受力取自柱在基頂?shù)慕孛姊蟆蟮牟焕麅?nèi)力組。如圖所示，若基底土反力均布，則稱為軸壓基礎(chǔ)，否則稱為偏壓基礎(chǔ)。

柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有四項(xiàng)：（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面面積，以防止基礎(chǔ)底板面積過小，基底應(yīng)力超過地基承載力造成地基破壞；（2）按基礎(chǔ)沖切承載力確定基礎(chǔ)高度，以防止基礎(chǔ)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(chǔ)受彎承載力確定底板上的雙向受力鋼筋，以防止擴(kuò)展式基礎(chǔ)因底板雙向懸挑受力，造成控制截面的彎曲破壞；（4）基礎(chǔ)構(gòu)造處理，以防止發(fā)生其他問題。1.地基承載力計(jì)算軸心受壓基礎(chǔ)設(shè)基底面積為A、反力為P，則設(shè)計(jì)應(yīng)滿足公式：≤—修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相應(yīng)規(guī)定計(jì)算采用；—基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上土重的重力設(shè)計(jì)值；設(shè)基礎(chǔ)埋深d，近似取基礎(chǔ)及上覆土重力密度平均值，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。偏心受壓基礎(chǔ)基礎(chǔ)邊緣的最大和最小反力為：—作用于基礎(chǔ)底面形心處力矩設(shè)計(jì)值；—與對應(yīng)的基礎(chǔ)底面的抵抗矩，取代入上式則:計(jì)算知：當(dāng)e＜b/6時，pmin＞0，說明此時基底土反力呈梯形分布；當(dāng)e=b/6時，pmin=0，此時基底土反力呈全三角形分布；當(dāng)e＞b/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(jì)算如下：設(shè)土反力分布長度為3a，則合力作用點(diǎn)距基礎(chǔ)近邊為a，且所以:偏壓基礎(chǔ)基底面積的應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)條件公式為：考慮到Pnax僅發(fā)生在基礎(chǔ)邊緣，為節(jié)省，式中將地基承載力的設(shè)計(jì)值提高20%是可行的。工程設(shè)計(jì)一般采用試算法，即先假設(shè)基底面積：定出面積尺寸，然后驗(yàn)算是否滿足兩個條件公式，若不滿足，則按估計(jì)加大尺寸后再算，直到滿足為止。2.基礎(chǔ)沖切承載力計(jì)算計(jì)算是在按構(gòu)造要求確定出初步的基礎(chǔ)高度后進(jìn)行的。（1）基底凈反力的概念使基礎(chǔ)構(gòu)件產(chǎn)生沖切效果的基底應(yīng)力稱為基底凈反力，用Pj表示。對于軸壓基礎(chǔ)：對于偏壓基礎(chǔ):（2）基礎(chǔ)沖切承載力計(jì)算對最常見的矩形截面柱下的矩形基礎(chǔ)，，應(yīng)分別驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處和基礎(chǔ)變階處的沖切承載力，見圖。為簡便起見，驗(yàn)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(chǔ)底面積的情形，沖切破壞永遠(yuǎn)不會發(fā)生，故不必驗(yàn)算。沖切破壞面式中:沖切荷載計(jì)算長度:―受沖切承載力截面高度影響系數(shù)對于矩形柱柱下矩形基基礎(chǔ)，由圖圖不難看出出：當(dāng)基底寬度度小于四棱棱臺底面寬寬度時，則則：3基礎(chǔ)受彎彎承載力計(jì)計(jì)算在基底凈反反力作用下下，柱下單單獨(dú)基礎(chǔ)可可視為雙向向挑出并固固定于柱周邊的的懸臂板，，為分析方方便，將基基礎(chǔ)倒置，，視底板為為四邊懸挑的變變截面懸臂臂板，按對對角線，把把基礎(chǔ)底板板分成四塊塊梯形面積，近近似把每塊塊面積上的的合力視為為作用在該該懸臂方向向的荷載，當(dāng)為為階形基礎(chǔ)礎(chǔ)時，還應(yīng)應(yīng)再取變階階截面為配配筋控制截截面計(jì)算。一種近似的的計(jì)算辦法法是：沿長邊取彎彎矩控制截截面Ⅰ-ⅠⅠ，利用：：控制彎矩=合力×合合力作用點(diǎn)點(diǎn)到控制截截面的距離離，可得：：式中：b——矩形基礎(chǔ)礎(chǔ)長邊；L—矩形基基礎(chǔ)短邊；；hc—柱截截面或變階階截面長邊