独立基础长向钢筋在下层的设计主要基于受力方向和结构稳定性考虑,具体原因如下:
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反向受力原理
独立基础承受上部集中荷载后,地基产生的反向力通过基础底面传递,形成类似板状双向受力。长向钢筋(与基础长度方向一致)承担短向(垂直于基础长度方向)的主拉应力,短向钢筋则承担长向的剪力。这种布置能更有效地将荷载均匀分布到基础各部位。
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节约材料与经济性
长向钢筋在下层时,基础板有效高度增加,可减少钢筋用量,同时满足结构安全要求。例如,当基础底板长度≥2500mm时,长向钢筋可取底板长度的0.9倍,交错布置以优化配筋。
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规范与标准要求
根据《建筑结构设计规范》(如16G101-3),单柱独立基础底板双向交叉钢筋长向应设置在下,短向在上。这一规定确保了结构的安全性和施工的规范性。
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施工便利性
长向钢筋在下层便于施工操作,如起步筋距离、钢筋间距控制等。例如,起步筋距离通常取s/2或75mm中的较小值,且长向钢筋的布置更利于与柱基础连接。
长向钢筋在下层是独立基础受力合理、经济高效且符合规范的必然选择。