问置探讨 柱下单独基础厚度直接解算法 黄念培 广东省化州市第五建筑工程公司 广东茂名５２５１００ 摘要：按《混凝土结构设计规范》给出的冲切承栽力计算公式确定柱下单独基础的厚度，需要进行试算，这会给设计带来一些麻烦。本文从 基本计算公式出发。推导出基础厚度的直接解算公式，从而避免繁琐的试算过程，使设计计算得以简化。 ． 关键词：柱下单独基础基础厚度试算法直接解算法 现行 混凝土结构设计规范 （ＧＢ５００１０—２００２）给出的矩形截 底面积ＡＢＣＤＥＦ上的地基净反力 （扣除基础自重及其以上土重的地基 面柱的矩形基础，在柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力 反力）的和，即上述公式（２）： ． 计算公式为（图１）： ＦＩ＝Ｆ；Ａ Ｆ ．７ Ｂ ｈ‘ｂｍｈｏ……………………（１） 图１中，冲切荷载面积Ａ＝基底面积ＡＢＣＤＥＦ 矩形面积ＡＧＨＦ－ Ｆｌ＝Ｆ．Ａ……………………………（２） （三角形面积ＢＣＧ＋Ｚ角形面积ＥＤＨ）： ｂｍ＝ 而矩形面积ＡＧＨＦ （一一…ｈｏ）ｂ …………………………（３） 三角形面积ＢＣＧ＋￣角形面积ＥＤＨ 所以冲切荷载面积Ａ＝（一一…ｈｏ）ｂ・（一…一ｈｏ） 式中Ｆ】一一冲切面上承受的地基反力设计值； ２………………………（４） Ｂ ｈ 一一截面高度影响系数：当ｈ＜８ＯＯｍｍ时，取§ｈ＝１．Ｏ；当ｈ 设角锥体破坏面上的抗冲切力为［Ｑ】，由公式（１）得 ＞＿２０００ａｒｍ时，ｐ ｈ＝ｏ．９，其间按线性内插法取用； 【Ｑ】＝０．７ ８ ｈ ‘ｂｍｈ口…………………（５） ｂ 一一冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上的上边长：当计算柱与 式中ｆｔ一一混凝土抗拉强度设计值。 基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽；计算基础变阶处的受冲切承 而ｂ ： ｂ ＋ ．（６） 载力时，取上阶宽； ｂｂ一一冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下边长：当计算柱与基 将（２）、（４）、（６）式代入（１）式可得： 础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基 础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度； Ｐｓ［（专一 一 ）ｂ一（号一 ｂｔ—ｈ） ］ ｈｏ一一基础冲切破坏锥体的有效高度： Ｏ．７ Ｂ ｈ‘（ｂｔ＋ｈ０）ｈ０………………（７） Ａ一一考虑冲切荷载时取用的多边形面积（图】中的阴影面积 解算上述不等式则可求得基础底板的有效高度 ＡＢＣＤＥＦ）； Ｐｓ一一荷载设计值作用下基础底面单位面积上的土反力（可扣除 粤Ｌ 善√ 百 ‘ ’ 基础自重及其上的土重），当为偏心荷载时，取用最大的单位反力。 式中ｂ ～一柱了横截面短边尺寸（ｍ） ｃ一一计算参数，按下式计算： Ｄ 一 当为矩形基础时： 必必 兰 ＝＝！尘： 妻： ：！ ．．．．……．１ ｑ ｌ “ 当为正方形基础时（柱也为正方形）： 龉醉 ： ： ＝ …………．．【１ｆ｝｝ ＋ 式中各符号意义同前。 公式（８）是假定冲切角锥体的下边线的边长小于基础宽度ｂ（ｅｐ ｂ＞ｂ。＋２ ｈｏ）而推导出来的，当冲切角锥体的下边长大于基础宽度（即 嘲１计算阶形转础的受冲坷，丘找 越 他饿 ａ｝杜坷罄础交接处：ｂＪ聪础蹙阶处 ｂ—｜２ ｈ ｂ）时则公式（７）变成： ｌ——冲切破坏锥体艟 ：利‘悯纳斜饿州； Ｐ。（一－一・ｈｏ）ｂ Ｓ‘［ｂ（ｈｏ一一一）十一一一】 ２一冲切稚｝ 饿体的戚阿椒 …・・……・・・・・・…・・－・ｔ……・－・……・・・・…・（１１） 时懈 林不等式可得甚础的有效高度为 工程上应用上述公式（１）、 （２）、 （３）计算基础底板的有效 ｔ 一 ）ｂ ￡．正ｆ 一｜＂≯ …¨ ’ 高度ｈ０时常采用试算的方法，就是先假定基础底板的有效高度ｈｏ，然 后将有关数据代入公式（１）、 （２）、 （３）进行验算。这种解算方 基础有效高度算出以后，则可求得基础底板的总高度： 法虽不困难，但对初学者来说，往往因缺乏经验，使预先假定的有效 有垫层时，ｈ＝ｈｏ＋４（ｃｍ） 高度ｈｏ不能满足设计要求，需要返工重算，这无疑增加了计算的工作 无垫层时，ｈ＝ｈｏ十７．５（ｃｍ） 鼍。因此有必要从基本公式出发，推导出一些能直接求解基础有效高 对于阶梯形基础，同样可按照上述方法直接解算变阶处的有效高 度的公式，以方便设计计算。 度。 由图１可知，对矩形基础，柱短边一侧冲切破坏较长边一侧危 参考文献： 险。因此，一般只需根据柱短边一侧冲切破坏务件确定底板的厚度。 【１ Ｊ中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范（ＧＢ 由图１可以看出，冲切面上承受的土壤反力设计值等于作用在基 ５００１０．２００２）中国建筑工业出版社２００２－３
