参考答案:
12.(1)规范给出的公式如下: 考虑到,这里用下角标"j"表示"净",对应于扣除基础自重和其上土重后的情况,则上面的公式可变形为: 将规范公式改为按照净反力计算,有时会更加方便。 (2)为了更好理解各个符号的含义以及公式的本质,下面对规范公式进行推导。单独扩展基础受基底反力作用,产生类似于"双向板"受力的双向弯曲,分析时可将基底按对角线分成4个区域,如图2-4-10所示,左右区域承受非均匀的基底反力,前后区域承受均匀基底反力。 Ⅰ-Ⅰ截面的弯矩,可按下面思路求得:取与Ⅰ-Ⅰ截面距离为χ的窄条,其宽度为d,则该区域的基底反力的合力为: 这样,对Ⅰ-Ⅰ截面的弯矩就是 所以,对χ=0至α范围积分可得左边区域地基反力对Ⅰ-Ⅰ截面所形成的弯矩。即 若由于柱受到的弯矩方向由逆时针变为顺时针,则基底压力左侧为p,右侧为p,若其他条件不变,仍采用以上的符号,则可推导出此时Ⅰ-Ⅰ截面所受到的弯矩为: 对于规范中的Ⅱ一Ⅱ截面弯矩,承受均匀的基底反力,可采用与上述相同的原理求解,比较简单,这里不再赘述。 (3)从公式推导过程可见,规范中所说的"任意截面Ⅰ-Ⅰ"是指处于柱左边的、与长度为6的基底边垂直的截面,"任意截面Ⅰ-Ⅰ"不能跨越柱子取柱右边的截面。图中的长度α′,是相对于基底截面而言的,是截面Ⅰ-Ⅰ与对角线相交部分截出的长度。显然,截面越靠近柱边缘,弯矩越大,配筋计算所需要的弯矩取α′=α计算。另外还需注意,弯矩的方向改变会造成规范计算公式的不适用,上面的推导就是要加深这样一种认识。不过,通常计算弯矩的目的是配筋,因此,势必要求计算最大弯矩,这样,再来计算与p相距α处截面的弯矩就变得没有意义。 (4)在计算出弯矩之后,即可按照下式进行配筋计算:
相关知识:四、地基与基础