核心原因:“选基础尺寸 / 桩数,是‘日常用’不是‘抗极端’”
按地基承载力确定基础底面积(比如柱子基础要做多大)、桩数(比如需要打几根桩),本质是 “确定地基‘日常要扛的重量’,保证日常使用不出问题”,而不是 “扛极端重量”
这就决定了不用承载能力极限状态的基本组合,具体分 3 点通俗讲:
第一:基础尺寸 / 桩数是 “长期承载”,不是 “抗极端”
地基和基础是建筑的 “长期受力部件”,每天都要扛建筑自重 + 日常活荷载(比如人、家具重量),这是 “长期、稳定的力”;
而地震、暴雨等极端荷载是 “偶尔发生、短期作用” 的力(比如地震可能几十年遇一次,持续几十秒)。
如果按 “承载能力基本组合”(极端最大荷载)来定基础尺寸:
比如日常荷载需要基础底面积 1㎡,按极端荷载可能要算到 3㎡
基础会做得超大、桩会打得超多,不仅浪费钢筋混凝土(成本翻倍),还会占用更多地下空间(比如地下室没法用),完全没必要。
类比:给人买鞋,日常走路穿 38 码刚好,如果按 “搬重物时脚会膨胀” 的极端情况买 42 码,平时走路会晃得难受,还浪费钱。
第二:“地基承载力特征值” 本身已考虑 “安全储备”,不用再叠加极端荷载
规范里的 “地基承载力特征值”(比如地基能扛 200kPa 压力),不是 “地基的极限扛重能力”,而是 “日常使用的‘安全扛重值’”
它是通过实验测出地基 “极限承载力” 后,再除以一个 “安全系数”(通常是 2)得到的。
比如:地基实际极限能扛 400kPa(极端情况能扛这么多),规范取 “特征值 200kPa”
这个 200kPa 已经预留了 “对抗极端荷载的安全空间”(极端时就算荷载超 200kPa,到 400kPa 才会垮)。
如果再用 “承载能力基本组合”(极端荷载)来算基础尺寸,相当于 “重复加安全储备”
特征值已除 2(留了安全空间),再按极端荷载(比日常大 1.5 倍)计算,基础会被设计得 “过分安全”,完全没必要。
第三:“极端情况的安全” 靠 “其他设计”,不是 “放大基础尺寸”
建筑对抗地震、暴雨等极端情况,有专门的 “抗极端设计”,不用靠 “放大基础尺寸” 来解决:
比如抗地震,会通过 “设计抗震结构”(比如框架柱加箍筋、地基做抗震垫层)来实现,而不是 “把基础做大一倍”;
比如抗暴雨,会通过 “设置排水系统”(比如地基周围做盲沟、地下室做防水)来减少水对地基的影响,而不是 “多打几根桩”。
简单说:“日常用的基础尺寸” 和 “抗极端的结构措施” 是 “分工明确” 的
前者管 “日常不出小问题”,后者管 “极端不出大问题”,不用混为一谈。
按地基承载力定基础尺寸 / 桩数,是 “算日常要扛的重量,保证平时不裂不沉”,所以用 “正常使用的标准组合”(日常荷载)。
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抗扭计算中,纵筋和箍筋的数量要达到平衡,同时要满足最小配筋率要求