第七节 柱下独立基础设计
3.7.1 基础的分类与设计内容
(1) 柱下独立基础（扩展基础）根据其受力性能可分为：
① 轴心受压基础
② 偏心受压基础
(2) 基础的设计内容：
① 基础的形式；
② 埋置深度；
③ 底面尺寸；
④ 基础高度；
⑤ 底板的配筋计算；
对一些重要的建筑物或土质较为复杂的地基，尚应进行变形或稳定性验算；
当独立基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下独立基础顶面的局部受压承载力。
3.7.2 基础底面尺寸
1、轴心荷载作用下的基础
在偏心荷载作用下，基础底面的压力为线性分布。
基础底面边缘的压力可按下式计算：
在确定偏心荷载作用下基础的底面尺寸时，一般采用试算法。首先按轴心荷载作用下初步估算基础的底面面积；再考虑基础底面弯矩的影响，将基础底面积适当增加（20-40）%，初步选定基础底面的边长l和b，计算偏心荷载作用下基础底面的压力值，然后验算是否满足要求；如不满足，应调整基础底面尺寸重新验算，直至满足为止。
3.7.3 基础高度验算
独立基础的高度除应满足构造要求外，还应根据柱与基础交接处以及基础变阶处混凝土的受冲切承载力计算确定。
3.7.4 基础底板配筋
独立基础底板的受力状态可看作在地基土反力作用下支承于柱上倒置的变截面悬臂板。基础底板配筋采用地基土净反力。
1、轴心荷载作用下的基础
将基础底板划分为四个区块，每个区块都可看作是固定于柱边的悬臂板，且区块之间无联系。
因此柱边截面I-I和截面II-II的弯矩设计值，分别等于作用在梯形ABCD和BCEF上的总地基净反力乘以其上面积形心至柱边截面的距离。
由于长边方向的钢筋一般置于沿短边方向钢筋的下面，此处若假定b方向为长边，故沿长边b方向的受力钢筋截面面积，可近似按下式计算：
2、偏心荷载作用下的基础
当偏心矩小于或等于1/6基础宽度时，沿弯矩作用方向在任意截面Ⅰ-Ⅰ处，及垂直于弯矩作用方向在任意截面Ⅱ-Ⅱ处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值可分别按下列公式计算：
3.7.5 构造要求
基础形状：独立基础的底面一般为矩形，长宽比宜小于2。基础的截面形状一般可采用对称的阶梯形或锥形。
底板配筋：基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。当基础底面边长大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长的0.9倍，并宜交错布置。
混凝土强度等级：基础的混凝土强度等级不宜低于C20。垫层的混凝土强度等级应为C10。
(1) 柱下独立基础（扩展基础）根据其受力性能可分为：
① 轴心受压基础
② 偏心受压基础
(2) 基础的设计内容：
① 基础的形式；
② 埋置深度；
③ 底面尺寸；
④ 基础高度；
⑤ 底板的配筋计算；
对一些重要的建筑物或土质较为复杂的地基，尚应进行变形或稳定性验算；
当独立基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下独立基础顶面的局部受压承载力。
3.7.2 基础底面尺寸
1、轴心荷载作用下的基础
在偏心荷载作用下，基础底面的压力为线性分布。
基础底面边缘的压力可按下式计算：
在确定偏心荷载作用下基础的底面尺寸时，一般采用试算法。首先按轴心荷载作用下初步估算基础的底面面积；再考虑基础底面弯矩的影响，将基础底面积适当增加（20-40）%，初步选定基础底面的边长l和b，计算偏心荷载作用下基础底面的压力值，然后验算是否满足要求；如不满足，应调整基础底面尺寸重新验算，直至满足为止。
3.7.3 基础高度验算
独立基础的高度除应满足构造要求外，还应根据柱与基础交接处以及基础变阶处混凝土的受冲切承载力计算确定。
3.7.4 基础底板配筋
独立基础底板的受力状态可看作在地基土反力作用下支承于柱上倒置的变截面悬臂板。基础底板配筋采用地基土净反力。
1、轴心荷载作用下的基础
将基础底板划分为四个区块，每个区块都可看作是固定于柱边的悬臂板，且区块之间无联系。
因此柱边截面I-I和截面II-II的弯矩设计值，分别等于作用在梯形ABCD和BCEF上的总地基净反力乘以其上面积形心至柱边截面的距离。
由于长边方向的钢筋一般置于沿短边方向钢筋的下面，此处若假定b方向为长边，故沿长边b方向的受力钢筋截面面积，可近似按下式计算：
2、偏心荷载作用下的基础
当偏心矩小于或等于1/6基础宽度时，沿弯矩作用方向在任意截面Ⅰ-Ⅰ处，及垂直于弯矩作用方向在任意截面Ⅱ-Ⅱ处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值可分别按下列公式计算：
3.7.5 构造要求
基础形状：独立基础的底面一般为矩形，长宽比宜小于2。基础的截面形状一般可采用对称的阶梯形或锥形。
底板配筋：基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。当基础底面边长大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长的0.9倍，并宜交错布置。
混凝土强度等级：基础的混凝土强度等级不宜低于C20。垫层的混凝土强度等级应为C10。