柱下獨立基礎(chǔ)的沖切和剪切.doc

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1、柱下獨立基礎(chǔ)的沖切與剪切柱下獨立基礎(chǔ)高度的確定，應以滿足沖切或剪切為準繩，2002版的地基基礎(chǔ)規(guī)范（老規(guī)范）只是講到了沖切，2011版的地基基礎(chǔ)規(guī)范（新規(guī)范）增補了剪切的條文，可見規(guī)范在這個問題上也是日臻成熟的。鑒于這個問題的重要性，本文結(jié)合老規(guī)范、新規(guī)范、廣東地規(guī)等計算規(guī)定及構(gòu)造手冊，給出自己的理解，僅供批評指正。一、沖切1、老規(guī)范8.2.7-2條：對矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)，應驗算柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力。計算參數(shù)中，為沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長，其定義包括錐體底面落在基底以內(nèi)、以外兩

2、種情況。本條的研究對象：未提及分類，故為全部獨基。2、新規(guī)范8.2.7-1條：對柱下獨立基礎(chǔ)，當沖切破壞錐體落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時，應驗算柱與基礎(chǔ)交接處及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力。計算參數(shù)中，為沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長，其定義只包括錐體底面落在基底以內(nèi)一種情況。本條的研究對象：8.2.8~9條的條文說明中，柱下獨立基礎(chǔ)底面兩個方向的邊長比值大于2，此時基礎(chǔ)的受力狀態(tài)接近于單向受力，柱與基礎(chǔ)交接處不存在受沖切的問題。結(jié)合新規(guī)范增補的剪切計算條文，推測本條的研究對象是長寬比不大于2的雙向受力狀態(tài)的基礎(chǔ)。3、廣

3、東地規(guī)9.2.7-2條：對矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)應驗算柱與基礎(chǔ)交接處及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力。計算參數(shù)中，定義及計算同老規(guī)范。本條的研究對象：沖切計算需滿足不等式9.2.7-4，而不滿足該不等式的，應進行剪切計算。而9.2.7條條文說明中，柱下獨立基礎(chǔ)長邊與短邊之比大于2，基礎(chǔ)底板近乎單向受力，應驗算基礎(chǔ)的受剪切承載力。可見，不滿足不等式的基礎(chǔ)，可近似認為就是長寬比大于2的基礎(chǔ)，因此本條的研究對象就是長寬比不大于2的基礎(chǔ)，同新規(guī)范。4、對比新規(guī)范將研究對象宏觀分類，是合乎力學原理的，不同之處在于，對于長寬比小于2，錐體落在基底外部

4、的情況，老規(guī)范規(guī)定可算沖切，但是新規(guī)范明確取消了這條，就證明老規(guī)范這里是不合理的（筆者猜測是錐體落在基底外部，無法形成沖切破壞面，再按沖切計算牽強），但由于老規(guī)范這里的按沖切計算實際操作起來基本和剪切計算的數(shù)據(jù)相當，因此筆者大膽揣測，新規(guī)范這里之所以改，是覺得老規(guī)范這里表達不合理，但不是計算不合理，即老規(guī)范的精神還是可以延續(xù)的，基于這一點，我認為長寬比小于2，錐體落在基底外部時，還是可按8.2.9條進行剪切驗算的。對于這種情況，還有另外一種觀點，就是不用計算。因為，而對比無筋擴展柱下混凝土基礎(chǔ)，時，寬高比最大值為1，而此時我們的獨

5、立基礎(chǔ)是肯定滿足這個構(gòu)造的，不需進行抗剪驗算（此時的獨基就是可配抗彎筋也可不配的剛性基礎(chǔ)）；時，最大寬高比為1:1.25，此時我們的獨立基礎(chǔ)不一定滿足這個要求，如果不滿足，還是要剪切計算；當對于剛性基礎(chǔ)需抗剪驗算的情況，我們的獨立基礎(chǔ)也需要進行剪切驗算。而《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》中提到，第一、階梯形基礎(chǔ)的外邊線應在自柱邊算起的45度線以外；第二、當設計要求階形或梯形基礎(chǔ)的外邊線落在自柱邊算起的45度線以內(nèi)時，基礎(chǔ)的各階寬、高尺寸應滿足受剪承載力要求。如果執(zhí)行了第一條，就直接回避了錐體落在基底外部的問題，如果沒執(zhí)行，應滿足受剪承載力的

6、要求，也是可以構(gòu)造滿足或計算滿足的。綜上所述，對于長寬比小于2的柱下獨基，宜使其錐體落在基底內(nèi)部，如果落在了外部，當時無需計算，受剪承載力自然滿足，時，按照8.2.9條通過計算滿足受剪承載力要求。二、剪切1、新規(guī)范8.2.9條：當基礎(chǔ)底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度時，應按下列公式驗算柱與基礎(chǔ)交接處截面受剪承載力。本條研究對象：綜前所述，是全部獨基。2、廣東地規(guī)9.2.7條：當不滿足式（9.2.7-4）時，應按下式驗算距基礎(chǔ)柱邊或變階處截面的受剪承載力。本條研究對象：長寬比大于2的獨基。3、對比不同之處在于驗算控制截面

7、的位置，而對于這點，廣東地規(guī)的條文說明中也指出了這一點的做法上不同規(guī)范、不同國家間的差異?？紤]規(guī)范的約束力從屬關(guān)系，執(zhí)行國家規(guī)范。這里，如果長寬比大于2，但錐體落在基底內(nèi)部，按照8.2.7-1的要求，應該進行沖切計算，但其條文說明提到此類基礎(chǔ)由于單向受力不存在沖切的問題，但是如果算剪切又不滿足8.2.9計算剪切的前提，看似矛盾，實則細讀8.2.9條文說明，“柱與基礎(chǔ)交接處不存在受沖切的問題，僅需對基礎(chǔ)進行斜截面受剪承載力驗算”，這種情況應該還是要按剪切計算的，規(guī)范之所以沒提這類情況，應該是實際中長寬比大于2的獨基，短邊尺寸一般是小

8、于柱寬加兩倍有效高度的，即此類情況不太可能出現(xiàn)。三、結(jié)論表1柱下獨立基礎(chǔ)的沖切與剪切長寬比不大于2的獨基長寬比大于2的獨基錐體落在基底內(nèi)沖切剪切錐體落在基底外宜避免，否構(gòu)造或剪切剪切