浅论柱下独立基础设计.pdf

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1、2012年2月建两蜀蓑商规划与设t浅论柱下独立基础设计陈景星(福建省建筑设计研究院)摘要：本文作者从最浅显的角度，阐述了关于柱下独基设计的基本要点，以供同行参考。关键词：柱下独基；基本原则；构造要求；计算实例l引言在基础工程设计中，我们常见的浅基础有筏基①，条基，以及独立基础等。在地质条件及各方面均允许的情况F，考虑剑基坑开挖的土方量，混凝土用量②(包括基础T程材料的运输)，基础本身的用钢量，人工费用等，一般来说，采用独立基础的造价要低廉许多，因此，在中、低层建筑中，独立基础较为常见。本文所要阐述的

2、是扩展基础系钢筋混凝土柱下独立基础，通常简称为梓下独基(不含无筋扩展系基础③)。2设计基本原则(1)扩展基础系属于柔性基础，应根据《建筑地基基础设计规范》GB5007—2002的有关规定进行计算。(2)基础底面积应根据地基承载力确定，当轴心荷载作用时，荷载效应组合作用下基础底面的平均压力P。应不大于修正后的地基承载力特征值￡(详见《地规》④公式5．2．1—1)；当偏心荷载作用时，除P。≤‘外，尚应使荷载效应标准组合下基础底面边缘的最大压力值小于或等十1．2倍的修正后的地基承载力特征值￡(详见媸b^财

3、公式5．2．1-2)。(3)基底配筋可按板抗弯计算。(4)应验算柱与基础交接处以及基础变阶处受冲切和剪刨的承载力，之后有详细论述。(5)当基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，应验算柱下基础顶面局部受压承载力，现在少数小高层民用建筑采用柱下独基时多为十一层以下，柱强度等级大多不超过C40，粗约估算轴力N=1．3x6．5x65)(13×11=7854．27kN，基础多采用E25，按常见的lm3短肢剪力墙估算顶面局部受压承载力计算：F，≤∞·B．·匕·A。(混凝土规范式A．5．1—1)局部荷载设

4、计值171=7854．27kN。混凝土局部受压面积A，=390000ram。基础在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算：Ah_(1300+600)(300+600)=1710000lnln。混凝土局部受压时的强度提高系数：Bl=(A，A1)0．5=(1．7I／0．39)0．5=2．094∞。B1。k‘AI=I．0x2．094x0．85x11900x0．39=8260．5kN≥Fl=7854．27kN，满足要求。由此可见，采用柱下独基常见的小高层，当跨度不超过6．5m时，基础采用C25是能够满足局

5、部受压要求的，建议计算时无需再作柱下基础顶面局部受压承载力验算。另外，在选用柱下独基作为基础方案时，一般常见的情况是，荷载效应基本组合时设计值中，偏心弯矩值，柱底剪力很小(数值上小于50且不大于竖向力数值1／25)，此时对基础的影响，竖向力起主导作用，简化计算时可忽略弯矩，剪力，经过计算，结果与实际偏差不大。3构造要求(1)柱下独基按截面形状可分为对称阶梯形和刘称锥形，考虑到基础位置可能与附近基础重叠，必须验算基础中心与柱中心偏移对基础的影响，省规范中提到矩形基础艮宽比宜在(1．5-4)的范围内。(

6、2)锥形基础的坡度角，不宣大于25。且不得大于350基础边缘高度不宜小于200mm。由于有坡度角的限制，采用锥形基础往往不如阶梯形基础底截面布置灵活。(3)阶梯形基础一般不超过三阶，这与施工要求基础一次性浇捣有关，阶数太多不利于施工。每阶高度宜为300～500mm，总高H≤500时，为一阶；500mm(H。<900mm时，为二阶；H=900mm时，为三阶；条件不满足的情况下，高度超过前述界限也是可行的，但仍需满足规范各项要求。(4)混凝土强度等级不应低于C25。(5)柱下独基边长不小于2．5m时，底

7、板受力钢筋的长度可取该边长的0．9倍，并宜交错布置。(6)基础的受力钢筋不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100ram，当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40ram，无垫层时不小于70mm。(7)另外，在柱位相对密集，但条件允许采用柱下独基时，宜考虑基础问地基的相互影响，一般来说，地基压力的扩散与持力层土层的内摩的技术，加强开放新能源利用的意识等等，尽量降低石油，煤炭的利用，尽可能提升化石能源的利用率。加大对生物能源、氢能、风能、太阳能的使用。③在进行城市建筑的布局和设计时应当熟悉城

8、市所在地的地质、气候、水等因素条件以及地理特征。具体可以分为公园绿地、生产绿地、附属绿地等。从而全面提升绿化系统的生态功效。④城市的交通系统方面充分考虑交通道路的布局、能源的供给、交通工具三方面的内容。增加对节能、环保型交通工具的研究和引进。如混合能源的汽车，或者纯电力的车。大型交通工具使用过程中要排放大量的废气，从而产生温室效应。因而对其的随控的技术、末段处理技术以及发动机的研究技术就必须得加强，从而能够回收温室气体进行高效的处理和回收。⑤要根据当地的景观，历史文化