2.17.7柱下锥形单独基础设计-结构工程师考试教程

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：图2.17-14 基础冲切图图2.17-15 Al计算图关于面积Al的计算如下。同时应满足图2.17-7的各项尺寸要求。图2.17-17 基础构造图基础设置在比较干燥且土质好的土层上时，可不设垫层，此时基础底面钢筋的保护层厚度应不小于70mm。表2.17-8 杯壁内加强钢筋直径规定

在选定了地基持力层和基础埋置深度后，单独基础的设计主要有以下几方面内容：确定基础底面尺寸、验算基础高度、计算底板钢筋、构造处理。

1.基础底面尺寸

要求基础底面产生的压力不大于地基承载力设计值，一般情况下的丙级建筑物，在符合第5章（《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）表3.0.3）的规定时，可不做变形验算。

承受偏心荷载或同时承受轴力和弯矩时，假定其底面压应力按线性非均匀分布（图2.17-13），这时边缘处压应力可用材料力学公式计算

式中 M_k、N_k——相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的弯矩和轴向压力；

V_k——相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的剪力值；

G_k——基础和填土自重的标准值；

A——基础底面积，A=ab，其中a为基础底面长边长度，b为短边长度；

W——基础底面的抵抗矩，。

图2.17-13 偏压基础反力分布图

亦可写成

式中 e——基底总压力N_bot的偏心距，。当时，p_min＜0，说明部分基础底面不

与地基接触，这时按图2.17-13c计算，即

式中 c——基底总荷载N_bot到基底面应力较大边缘的距离，。

按照（《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2010））第5章规定，偏心受压基础的基底总压应力应满足

对有吊车厂房，应控制，以免基础基底反力不均引起基础过量转动而影响厂房正常使用；对无吊车厂房，当基础荷载中计入风荷载引起的内力时，允许，但应控制，以防基础转动过大。

2.基础高度

基础高度根据柱与基础交接处混凝土抗冲切承载力的要求确定。如果沿柱周边的高度不够，将会发生如图2.17-14所示的冲切破坏。为了保证不发生冲切破坏，必须使冲切面处的地基净反力产生的冲切力F_l小于或等于冲切面处的混凝土抗冲切承载力，即

F_l≤0.7β_hf_tb_mh₀ （2.17-15）

式中 F_l——冲切破坏面以外地基净反力产生的冲切力；

β_h——截面高度影响系数，，当h₀＜800mm时，取β_h=1.0；当h₀＞2000mm时，取β_h=0.9，其间按线性内插取用；

f_t——混凝土轴心抗拉强度设计值；

b_t——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽b_c；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽b₁；

b_b——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内（图2.17-15b），计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加2倍基础有效高度（b_c+2h₀）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加2倍该处的基础有效高度（b₁+2h₀₁）；当冲切破坏锥体的底面在b方向落在基础底面以外，即（b_c+2h₀）≥b时（图2.17-15c），取b_b=b；