现浇独立柱基础抗剪承载力的验算
国外建材科技
,))=年第,*卷第L期
现浇独立柱基础抗剪承载力的验算
马姝蕾
深圳市建筑设计研究总院第三设计院"!
摘
要#$建筑地基基础设计规范%然而实践证明-这一()))*+,)),中没有规定要验算独立柱基础抗剪承载力-&’
方面的验算是必要的.
关键词#独立基础/抗剪切承载力验算
0问题的提出
计算某(层框架结构的其中一根框架柱的独立基础时-理1213系列软件的45567计算结果与8
正9软件的计算结果产生了出入.,种软件的计算结果如下#
0:0已知条件
柱#方柱-;>->?
设计值#,=:,)BFF:,(B@-HC-DI-HE
标准值#L,:))B-HC-DICG>-HEMMIMBC.
^_S‘AKF
Q!EBCG>"Da
,(F:P*
Q!IDaBCG>"
J=:L,
@QBC,=L,:LA
,
混凝土强度等级#,(->/O,钢筋级别#,A(-N>/I
基础混凝土保护层厚度#F)>>/
A基础与覆土的平均容重#,):))BCQ>/
地基承载力设计值#LFLFB/1S基础埋深#A:))>/作用力位置标高#):)))>.
0:TUVVWX计算结果
采用中华人民共和国国家标准&()))*+’,)),YY综合法.
节点号
):))>\
Q>SbB1S\L=KP:LL
Q>cd\B1S*,L:=A
QZNB1S))LFLF:
Qe>>LF*P
Q?>>LF*P
柱下独立基础冲切计算#
QiQB1S冲切力QSf>>g_S‘方向h>>BC抗力QBCjQ=)):FKAkl=)):FKAkJ=)):FPKml=)):FP(mJ=)):FK,kl=)):FK,kJ=)):FK,ml=)):FK,mJ
L((P:L(K=:L()(:LP=L:LF*A:L()):L,LP:L*(A:
AP*:=F)F:AK=:(PL:),,L:),,(:)):)):)
F,,:=F,,:=L)=:KLLF:),F):,,F):,LF):LLF):L
FA):FA):,():,=):,():,():,)):,)):
柱下独立基础底板配筋计算#
g_S‘
DL
E;n
Q!Q!"o"
g_S‘
D,I;n
Q!!"Qo"
*P*:,K,
FKA,*L:,*P,=(K:)A)FPPKL:A*L
LFqL))I实配#LFqL))E实配#pp
理正9软件的计算结果0:r8
采用与4基础尺寸验算.5567相同的荷载s
基底反力计算#
基础各阶尺寸#
#C_L,
eL())L)))
?L())L)))
jA))A))
承载力验算时-底板总反力标准值!!L""#B1S相应于荷载效应标准组合ut
h@Mln"Q;Sb
DMQvI
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!(")*+,-./",10."#$%&’"0
,12&345678/"2
各角点反力
!7:678;!5=645;9&95
!45678;!376?@荷载效应基本组合C
!&(,-&94536
!-)/0,10)/2,12&
抗冲切满足J基础受弯计算A
第
,5IVI’
B&计算截面处底板悬挑长度CVH
配筋计算公式-&/,’D68[G[M+Z2D
弯矩计算公式
第9阶’A/下&896:D;96:D;>S\#+/右&8
96:D;96:D/左&8/上&8
计算-下&9
上&9
第S\#+/右&
#$%0022各角点反力
!9&
5:67D;!=&8:D67D;!:&8
5865D地基承载力验算
!"&9?@;满足
!"#@E&957:678F96?@;满足J
基础抗剪验算A抗剪验算公式
KF&D63ILMIGNI-OBPQ4DD9DR
’剪力K根据最大净反力!#@E
计算+第9阶’>S+AK下&7
&7
+
A-O下&D6=7;-O右&D6=7;-O上&D6=7;-O左&D6=7第S+AK下&9:7D657;K右&9:7D657;K上&9:7D657;K
左&9:7D657砼抗剪面积’#
+A-O下&D657;-O右&D657;-O上&D657;-O左&D657抗剪不满足T
基础抗冲切验算A
抗冲切验算公式
UVF&D63ILM!IGN
I-WBPQ
4DDD3.
-
计算+第9阶’>S+AUV下&D6DD;UV右&D6DD;UV上&D6DD;UV
左&D6DD砼抗冲面积’#
+A-W下&D6DD;-W右&D6DD;-W
上&D6DD;-W左&D6DD第S+AUV下&D6DD;UV右&D6DD;UV上&D6DD;UV
左&D6DD砼抗冲面积’#
+A-W下&D6DD;-W右&D6DD;-W上&D6DD;-万方数据
W
左&D6DD/上&
5564
,#+A-Z下&958:;-Z
右&958:;-Z上&958:;-Z
左&958:抗弯计算满足J
显然;]^^_‘进行了基础的抗弯a抗冲切a地基的承载力验算;
而b理正c除了以上项目外;还有抗剪切验算J由以上计算结果可知;]^^_‘的计算尺寸并不能满足b理正c的抗剪切验算;如果满足的话;假定基底面积不变;基础厚度竟然需要93DD##J这
关键的问题是A柱下独立基础的计算项目中是否应该包括抗剪切验算J
d问题的探讨
]^^_‘的设计依据为e建筑地基基础设计规范f;查阅该规范中关于扩展基础的章节;并未规定要验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受剪切承载力J倒是对筏基底板’76:64条a76:68条+及柱下桩基础独立承台’764697条+规定了验算抗剪切承载力J
b理正c软件进行抗剪切承载力验算所用的规范为e混凝土结构设计规范fPQ4DD9DR
-
计算J基础规范中没有规定应进行独基的抗剪切承载力验算;实际是否需要呢g一般来说;柱下单独基础双向受力;冲切与剪切;其破坏机理类似;承载力均受混凝土的抗拉强度所控制J不同的是剪切破坏面可视为平面;而冲切破坏面可视为曲面J故剪切又称单向剪切h冲切又称双向剪切J对于双向受力的柱下单独基础应验算控制
截面的受冲切承载力;必要时应验算抗剪切承载力J
e建筑地基基础设计规范fPQ
4DDD3R
-
UViD63LM!GNHjMk’9+
9D4
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!&""#$%
’()
*)/(’0)*+#’,-*.
对于双向受力的基础底板1一般情况下应是安全的2但为稳妥起见1还应加上一条界限条件公式1来同时满足受剪切承载力的要求1即
"3456$/’789:;)>;/;’9)*+/%,
对于验算截面取在距柱边或变阶处
于以下原因C混凝土结构设计规范E中规定承受均布D荷载为主的无腹筋一般受弯构件的受剪承载力控制截面取为柱F墙等支座边B建筑地基基础设计规范ED第LIAAAJK(AA(1898I条取距梁边
式’的推导如下C9)
基础应满足受冲切承载力要求C式’取柱边或7)截面的剪力设计变阶处!"$/(3A8J;:代入式’有令!#A8J1():*;"’I)
(AAQ年第(J卷第7期
现在就用式’验算一下前面提到的基础C冲切破坏9)锥体的底面落在基础底面以外
*R-*)/(#’78I-A8Q)/(#78AIS+#’,
不变阶1#715
$(Q8(/78IT78I#7IQJ8(UVW%#0I
;8A1;8A
/789;:,);/;’56$%
/789X78AX’767IQJ8(X7A
Q
78(JX7A)X78A/78A#A87(A
不满足式’可见抗剪切承载力不满足29)1
进一步分析1不难发现1由于地基承载力特征值较高1达到79使得基底面积较小’79U178IXVW
这就导致(种结果B基底反力较大1抗剪切面78I)1的要求2解决的方法有积较小2所以不能满足式’9)一是增加基础高度1二是加大基础面积2通过(种C
增加基础高度1可以增加抗剪面积1也可以调节;
Y结
语
以上分析可见1进行独立基础的抗剪切承载力验算是必要的2特别是在某种特定的条件下1如地基承载力特征值较高B独立基础长边与短边之比大于基础底板近乎单向受力时1更应加以注意2(1
"$/(3A8J;:’并整理有"以5Q)#
即得式’/19)*;+;
"3’56$/789;:);/;*+/%
图7设计荷载简图
收稿日期C(AAIZALZ7(8
作者简介C马姝蕾1工程师B深圳1深圳市建筑设计研究总院第三设计院’I7LA07)8
图(基础尺寸简图
万方数据
7AQ