柱下独立基础设计解PPT课件.ppt

,柱下独立基础设计讲解,独立基础的概念,一、独立基础的概念,当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方行或矩形的独立式基础，这类基础称为独立式基础.也称单独基础，是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础.一般是指结构柱基，高烟囱，水塔基础等的形式。,柱下独立基础设计主要内容,二、柱下独立基础设计的主要内容,1.基础分类：,基础的主要受力取自柱在基顶的截面的不利内力组。如图所示，若基底土反力均布，则称为轴压基础，否则称为偏压基础。,柱下独立基础设计主要内容,2.柱下基础设计的主要内容有四项：（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积过小，基底应力超过地基承载力造成地基破坏；（2）按基础冲切承载力确定基础高度，以防止基础高度不足，发生沿柱周边与基底连线约呈45方向的冲切面的拉开破坏；（3）按基础受弯承载力确定底板上的双向受力钢筋，以防止扩展式基础因底板双向悬挑受力，造成控制截面的弯曲破坏；（4）基础构造处理，以防止发生其他问题。,柱下独立基础设计主要内容,3.柱下基础设计主要计算过程：3.1.地基承载力计算,3.1.1轴心受压基础设基底面积为A、反力为P，则设计应满足公式：,修正后的地基承载力设计值，按建筑地基基础设计规范的相应规定计算用；,基础自重和基础上土重的重力设计值；设基础埋深d，近似取基础及上覆土重力密度平均值。,柱下独立基础设计的主要内容,则，代入上式可得：,求得后，只要选定基底的一个边长，则可求知另一边长。,柱下独立基础设计的主要内容,3.1.2偏心受压基础,基础边缘的最大和最小反力为：,作用于基础底面形心处力矩设计值；,与对应的基础底面的抵抗矩，,取,代入上式则:,柱下独立基础设计的主要内容,计算知：当eb/6时，pmin0，说明此时基底土反力呈梯形分布；当e=b/6时，pmin=0，此时基底土反力呈全三角形分布；当eb/6时，pmin0，说明此时基底面积与土部分脱离，土反力呈部分三角形分布，此时pmax计算如下：设土反力分布长度为3a，则合力作用点距基础近边为a，且,柱下独立基础设计的主要内容,所以:,偏压基础基底面积的应满足的设计条件公式为：,柱下独立基础设计的主要内容,考虑到Pmax仅发生在基础边缘，为节省，式中将地基承载力的设计值提高20%是可行的。工程设计一般采用试算法，即先假设基底面积：,定出面积尺寸，然后验算是否满足两个条件公式，若不满足，则按估计加大尺寸后再算，直到满足为止。,柱下独立基础设计的主要内容,3.2.基础冲切承载力计算,计算是在按构造要求确定出初步的基础高度后进行的。,3.2.1基底净反力的概念,使基础构件产生冲切效果的基底应力称为基底净反力，用Pj表示。,对于轴压基础：,对于偏压基础:,柱下独立基础设计的主要内容,3.2.2基础冲切承载力计算,对最常见的矩形截面柱下的矩形基础，应分别验算柱与基础交接处和基础变阶处的冲切承载力，见下页图。为简便起见，验算时取一个最不利冲切破坏锥面即可，只要该面不坏，则其他锥面也不会破坏。另外，对于冲切破坏锥面大于基础底面积的情形，冲切破坏永远不会发生，故不必验算。,柱下独立基础设计的主要内容,冲切破坏面,柱下独立基础设计的主要内容,式中:,冲切荷载,计算长度,受冲切承载力截面高度影响系数,柱下独立基础设计的主要内容,柱下独立基础设计的主要内容,对于矩形柱下矩形基础，由图不难看出：,当基底宽度小于四棱台底面宽度时，则：,柱下独立基础设计的主要内容,3.3基础受弯承载力计算,在基底净反力作用下，柱下单独基础可视为双向挑出并固定于柱周边的悬臂板，为分析方便，将基础倒置，视底板为四边悬挑的变截面悬臂板，按对角线，把基础底板分成四块梯形面积，近似把每块面积上的合力视为作用在该悬臂方向的荷载，当为阶形基础时，还应再取变阶截面为配筋控制截面计算。,柱下独立基础设计的主要内容,一种近似的计算办法是：沿长边取弯矩控制截面-，利用：控制弯矩=合力合力作用点到控制截面的距离，可得：,柱下独立基础设计的主要内容,式中：b矩形基础长边；L矩形基础短边；hc柱截面或变阶截面长边；bc柱截面或变阶截面短边；,对于偏压基础：,偏压方向时,垂直偏压方向时,柱下独立基础设计的主要内容,3.4基础构造规定,详见相关规范.,柱下独立基础设计计算实例,三、柱下独立基础设计计算实例,上部结构参见“标准化铁塔DGT(B)-30-0.45”，地质参数依据XXXXX勘察院2009年2月提供的XXXXXX移动基站岩土工程勘察报告。,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立基础设计计算实例,柱下独立