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独立基础的设计计算
独立基础是多层框架结构与排架结构常用的基础形式,相对于其他
基础类型,设计较为简单,独立基础的设计也是各种基础设计的基础。
根据上部结构的需要,独立基础可以设计成为杯口基础——适于预制柱
结构;台阶式整体基础——适于现浇柱结构。
独立基础设计,包括以下几方面:
基础的埋置深度与基础底面面积
基础的埋置深度的选择与其他基础相同,主要依据地基土层的分布
情况、当地的气候状况、建筑物的特定要求来确定。但是对于独立基础,
不同基础可以采用不同的埋置深度,因此会形成不同基础之间的高差。
如果地基土层属于开挖相对容易的土层,可以按照相临基础高差的处理
原则进行处理,但如果基础坐落于坚硬的岩石上,则会加大施工难度。
此时采取的办法,经常是对于不同的基础,在施工中分别达到设计
标高或岩层,如果相临基础高差不满足要求:较高基础的边缘至较低基
础基坑边缘的距离小于基础高差时,较低基础的基坑可以采用毛石混凝
土回填(C20混凝土,400mm粒径毛石),至高基础的底面。
基础底面面积则根据基础底面荷载、地基强度、基础埋深、沉降控
制要求等指标共同确定。
基础高度
基础高度应满足两个要求:构造要求与混凝土受冲切承载力的要求。
构造要求是规范的基本要求。而所谓冲切,与刚性基础的刚性角类
似,是指柱与基础交接处,由于柱的轴向力向混凝土内扩散所形成的对
于混凝土的冲切。
试验结果表明,当基础高度(或变阶处高度)不够时,柱传给基础
0
的荷载将使基础发生冲切破坏,即沿柱边大致成45方向的截面被拉开
而形成图角锥体破坏。
为了防止冲切破坏,必
须使冲切面外的地基
反力所产生的冲切力
小于或等于冲切面处
混凝土的受冲切承载
力。对矩形截面柱的矩
形基础,在柱与基础交
接处以及基础变阶处
的受冲切承载力可按
冲切问题下列临界公式计算:
F=0.7fbh
ltm0
F=pA
ls
b=(b+b)/2式中:
mtb
b--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长;当计算柱与基础交接
t
处的受冲切承载力时,取柱宽;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,
取上阶宽;
b--冲切破坏锥体
b
最不利一侧斜截面的
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