自建房坡形独立基础础和条基混合形,柱头基础下沉严重吗

独立柱的独立基础,柱身与柱基从哪里划分?
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浅谈柱下独立基础设计
  摘要: 针对在独立基础设计工作中遇到的经常容易被忽略的问题,本文对其进行了揭露和探讨分析,提出相应的见解和思路,为今后的基础设计工作提供一定参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-642559.htm  关键词:柱下独立基础 基底压力 净反力 承载力 扩散角 配筋      进行基础设计必须根据建筑物的功能和安全等级、建筑规模和上部结构类型,充分考虑场地及地基土条件,结合施工条件以及工期、造价等多方面要求,合理选择基础类型,因地制宜、精心设计,以保证建筑物的安全和正常使用。一般性建筑在地质条件良好的情况下,基础型式多数采用柱下独立基础,其优点是:抗弯和抗剪性能良好 ,施工简单,经济性、耐久性和抗冻性都较理想。   当轴心荷载作用时,基底压力(p)是指基础底面单位面积上的压力,此压力等于上部结构传至基础顶面的竖向力值(F)与基础自重和基础上的土重(G)的和;当偏心荷载作用时,根据材料力学偏心受压原理可知基底压力为(偏心距e≤b/6,基底压力分布为梯形或者三角形):,M为作用在基础底面的力矩值;W基础底面的地抗矩;b矩形基础底面宽度。基底压力(p)是用来进行地基承载力计算的;基底净反力是扣除基底自重和及其上覆土重后的地基土单位面积净反力,致使多外伸出部分基础底板发生向上弯曲拉裂现象,其主要作用是验算柱与基础交接处及基础变阶处的受冲剪承载力。柱下独立基础的设计主要包括两大方面内容:a、确定基础的剖面尺寸,即确定符合地基及下卧层承载力条件要求的基底面积(b×l),在保证基础不发生冲切破坏的前提下确定出的基础高度(h)。b、进行满足正截面抗弯要求的基础配筋计算(As)。   在常规的地基基础设计中往往会遇到由于基础偏心距或者弯矩较大情况,基底净反力产生负值(pmin<0或者e>b/6),基础离荷载较远一侧产生拉应力,发生弯起现象;在对基础冲剪和配筋计算过程中往往忽视结构基础自重及其上覆土重对计算结果的影响。对基础设计过程中常见的几种问题展开讨论。   1. 软弱下卧层验算   基础设计过程中经常遇到这样的现象:很多人由于岩土知识的欠缺,导致对软弱下卧层的理解不是很透彻,不明白具体哪一层是软弱下卧层,在验算过程中不知道验算到哪一层为止,经常只验算持力层下临的层为止,受习惯的扩散角计算法束缚。其实当持力层下存在多层软弱下卧层或软硬相间的下卧层时候,关键是灵活应用附加应力法和扩散角法,从上至下逐层计算每个下卧层顶面附加应力值,直至将整个压缩层验算结束。当用到扩散角查表的时候,对于表格范围以外的情况(ES1/ES2<3)要引起注意,由于上覆土扩散能力较差,若z/b在0至0.5范围内,扩散角可近似取为0,但偏于保守;若z/b>0.5时,附加压力P可采用双层地基附加应力分布理论来确定。当存在两层软弱层时,验算下层软土顶面附加应力时,容易忽视经上层软弱土传递应力过程中扩散角发生了改变。正确方法是:应将pz1认为是第①层软弱层顶面和和新基底(持力层底)作用的附加压力。Z2作为新基底至软弱下卧层②顶面距离,根据ES2/ES3及Z2/b2重新确定扩散角θ2;若Es2/Es3<3,且Z2/b2<0.5时,近似认为θ2=0°,这样计算结果接近实际。(如图1)   2. pmin<0情况下   pmin<0情况下由于基础和地基之间不能承受拉应力,离荷载较远一侧基础底面将与地基局部脱开,必然导致基底压力的重新分布。此种情况下依据基底净反力应与偏心荷载平衡的条件,三角形分布基底反力的合力应该与偏心荷载形成一对平衡力,其值大小相等,方向相反。基底边缘的最大压应力重新进行调整,。(如图2)此时,就不可以简单地利用 (Pmax+ Pmin)/2 作为计算弯矩的依据,势必会造成基础板面配筋较缺少,导致基础底板使用时的受拉开裂甚至破坏。   配筋计算对于偏压程度允许达到3c/a=0.75的基础(如采用扩展基础的高耸建筑结构),尚基础长度方向将有1/4段受到G/A 的反向荷载作用,产生较大的反向弯矩。这时,须重新考虑按计算配置基础底板板面的配筋。对于Pmin <0情况下一般建筑,拉应力作用并不是很大的柱下独立基础可仅将基础板面配置双向构造抗弯钢筋即可。条件允许情况下尽量避免此种情况的发生,采取调整偏心距或基础宽度的方法。   3. 基础底板最小配筋率ρmin   基础底板设计时候基础设计规范没有给明相应的最小配筋率,对卧置于地基上的混凝土板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%。说明对于钢筋混凝土受弯结构构件,纵向受拉最小配筋率不应低于0.15% 。最小配筋率规定为:当构件的配筋率ρ很小,受拉区开裂后,钢筋应力趋近于屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率ρmin。是根据Mu=Mcy时确定最小配筋率。 控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏,即避免发生“一裂即断”的脆性破坏。 工作中经常遇到地基土发生不均匀沉降,导致基础底板被漏空托起,造成“超负荷”现象。为防止底板发生脆性破坏,本人认为基础底板纵向受拉钢筋最小配筋率ρmin不低于0.15%。   通过多年实践计算,通常情况下,对于ρ≤0.15%情况多数认为是由于非受力原因造成基础高度增大引起的。由此可见,控制基础底板纵向受拉钢筋最小配筋率ρmin=0.15%是关键,虽然对于基础造价影响甚小,但提高了基础结构设计的可靠度。         参考资料:   [1] GB
建筑地基基础设计规范[S];   [2] 张高峰.验算软弱下卧层强度时应注意的问题[J].岩土工程技术.2007年8月 第21卷第4期:199~201;
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