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二、基底压力的简化计算(一)竖直中心荷载作用下当竖直荷载作用于基础中轴线时,基底压力呈均匀分布(图3-19),其值按下式计算:对于矩形基础式中:p-基底压力(kPa);P-作用于基础底面的竖直荷载(kN);F-上部结构荷载设计值 (kN) ;G-基础自重设计值和基础台阶上回填土重力之和(kN),G=AD;-基础材料和回填土平均重度,一般取20kN/m3;A-基底面积 (m2 );A=BL,B和L分别为矩形基础的宽度和长度 (m);D-基础埋置深度 (m)。对于条形基础,在长度方向上取1m计算,故有:式中:p-沿基础长度方向1m内相应的荷载值kN/m;其余意义同上。(二)单向偏心荷载作用下矩形基础受偏心荷载作用时,基底压力可按材料力学偏心受压柱计算。如果基础只受单向偏心荷载作用时,基底两端的压力为:式中:e-竖直荷载的偏心矩(m);其余意义同上。按式(3-16)计算,基底压力分布有下列三种情况:(1)当eB/6 时,pmin为负值,表示基础底面与地基之间一部分出现拉应力。但实际上,在地基土与基础之间不可能存在拉力,因此基础底面下的压力将重新分布(图3-20c)。这时,可根据力的平衡原理确定基础底面的受压宽度和应力大小(图3-20c),有基础受压宽度:基础底面最大应力:式中:K=B/2-e,符号意义同前。若条形基础受偏心荷载作用,同样可取长度方向上的一延米进行计算,则基底宽度方向两端的压力为:基底压力的具体求解方法参见例题3-4。【例题3-4】柱基础底面尺寸为1.21.0m2,作用在基础底面的偏心荷载F+G=150kN,如下图所示。如果偏心距分别为0.1m、0.2m、0.3m。试确定基础底面应力数值,并绘出应力分布图。解:1、当偏心距e=0.1m时,因为e=0.1mB/6=0.2m,故基底应力需按式(3-19)计算:基础受压宽度可按式(3-18)计算:应力分布图见下图(c)。例题3-4图说明:由以上例题可见,偏心受压基础底面的应力分布,则随偏心距而变化,偏心距愈大,基底应力分布愈不均匀。所以,在设计偏心受压基础时,应当注意选择合
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