獨(dú)立基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算

1、.擴(kuò)展基礎(chǔ)高度確定的簡(jiǎn)化方法文章編號(hào)：（）0178-03   收稿日期：摘 要：根據(jù)有關(guān)規(guī)范推導(dǎo)出一個(gè)實(shí)用的計(jì)算基礎(chǔ)最小有效高度的公式，并通過舉例說明了具體的運(yùn)算和使用方法。關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)；擴(kuò)展基礎(chǔ)；基礎(chǔ)高度；計(jì)算公式中圖分類號(hào)：TU47    文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ ）中擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般方法為：先根據(jù)上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的荷載及地質(zhì)資料所提供的地基承載力、基礎(chǔ)埋置深度等相關(guān)資料，計(jì)算出基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)、寬尺寸；然后再進(jìn)行基礎(chǔ)截面的設(shè)計(jì)驗(yàn)算。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ ）中沒有給出具體的基礎(chǔ)高度計(jì)算公式，而是憑經(jīng)驗(yàn)先假定一個(gè)

2、基礎(chǔ)高度，再根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ ）來驗(yàn)算假定的基礎(chǔ)高度是否滿足抗沖切要求。這樣設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是：有可能假定基礎(chǔ)高度不夠，需要重新假設(shè)一個(gè)基礎(chǔ)高度再進(jìn)行驗(yàn)算；或者基礎(chǔ)高度富余太多造成浪費(fèi)。為達(dá)到安全實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境等要求，根據(jù)有關(guān)規(guī)范和混凝土抗沖切的有關(guān)公式，推導(dǎo)出確定基礎(chǔ)最小有效高度的直接公式。 最小有效高度的確定公式擴(kuò)展基礎(chǔ)包括柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。由于墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)不存在假定基礎(chǔ)高度的問題，因此，只討論柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)最小有效高度的確定。       

3、 基礎(chǔ)最小有效高度一般是在滿足抗沖切條件下的較小值，根據(jù)受力情況，基礎(chǔ)的沖切破壞往往發(fā)生在柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處，它往往是沿著柱邊或變階截面處方向下°的斜截面組成。滿足此要求的最小高度即為最小有效高度，見圖。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ ）條規(guī)定受沖切承載力按下式驗(yàn)算：                           

4、60;    （1）（）/                                  （2）            

5、60;                            （3）式中：為受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng) 時(shí)，取， 當(dāng) 時(shí)，取，其間按線性內(nèi)插法取用；為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；為基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度；為沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度；為沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬

6、，當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；為沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)以內(nèi)時(shí)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度，當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)， 取上階寬加兩倍該處基礎(chǔ)有效高度，當(dāng)沖切破壞錐體的底面在方向落在基礎(chǔ)底面以外，即時(shí)，；為扣除基礎(chǔ)自重及其土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的地基土單位面積凈反力，對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力；為沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積（陰影面積）；為相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在上的地基土凈反力設(shè)計(jì)值。由圖（）可知，式（）中的值不等于陰影部分的面積，為了

7、公式的實(shí)用性和統(tǒng)一性，式（）宜改為下式：                                （）式中，為沖切驗(yàn)算時(shí)沖切截面在基底的水平投影面積（圖（）中陰影部分或圖（）中的陰影部分）。設(shè)基礎(chǔ)底面短邊長(zhǎng)度和長(zhǎng)邊長(zhǎng)度分別為和，柱截面的寬度和長(zhǎng)度分別為和。（） 當(dāng)（）/時(shí)，即時(shí)（/）（/）&#

8、160;       （）（）                                          （）將式（），（

9、）代入式（），整理得：×（）（）/（/）     （7）由式（）可知：×（）（）/（/）  （）解式（）得：     （）則基礎(chǔ)有效高度?。ǎ?范圍中任何一值均可滿足抗沖切要求。（）當(dāng)（）/時(shí)，即時(shí)（/）              （）（）（）/         

10、60;         （）將式（），（）代入式（），整理得：（）×（）× /（ /） （）           由式（）可知：（）×（） /（ /） （）則基礎(chǔ)有效高度?。ǎ?，且范圍中任何一值均可滿足抗沖切要求。 基礎(chǔ)分臺(tái)時(shí)臺(tái)高和臺(tái)寬的確定根據(jù)式（）或式（）可計(jì)算出基礎(chǔ)最小有效高度值，由（）/或（）/和及（為基底鋼筋保護(hù)層厚度）確定基礎(chǔ)在柱腳處的高度。根據(jù)值及有關(guān)構(gòu)造要求確定基礎(chǔ)是做

11、成等高、錐形還是階形。階形基礎(chǔ)的每階高度按地基基礎(chǔ)規(guī)范取為 ，每階分界線可根據(jù)基礎(chǔ)長(zhǎng)、寬及柱截面長(zhǎng)邊及短邊的值作圖，見圖。作柱腳點(diǎn)與基礎(chǔ)邊的基礎(chǔ)有效高度的底邊點(diǎn)的相連斜線，每一臺(tái)階角點(diǎn)位置應(yīng)位于斜線之外，即可保證基礎(chǔ)每階的抗沖切滿足要求。 計(jì)算實(shí)例某框架柱下為獨(dú)立基礎(chǔ)，承受的上部荷載為 ，柱腳彎距為 ·，地基承載力為 /，柱截面（×）為 × ，基底距自然地面高為 ，混凝土采用。求基底面積及確定基礎(chǔ)高度。【解】（）根據(jù)軸心荷載初步確定基底面積及基礎(chǔ)底面長(zhǎng)、寬尺寸/（） /（×） （）考慮偏心荷載的影響，將增大，即 。設(shè)長(zhǎng)寬比/， ， ，則 × （

12、）基底壓力（）/（ ×××）/（/） （/）偏心荷載作用下最大地基壓力：（）/（×）/（/） （/）（）最小有效高度的確定由參數(shù) ， ， ， ， /， /，（）/ 。則有：（）（）（）××（）（/）××（ /）設(shè)（）/，由式（）可得： （）設(shè)（）/，由式（）可得：（）×××/（××） （）/ （）即（）/此種情況不存在。取 ，則：（）/c （） （）即 （）根據(jù)以上計(jì)算可知：基礎(chǔ)的有效高度的取值范圍為 ，故基礎(chǔ)高度取 范圍中任一值均可滿足沖切要求。           結(jié)語規(guī)范是多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、科研結(jié)果和很多學(xué)者學(xué)術(shù)思想的結(jié)晶，作者在學(xué)習(xí)和使用地基設(shè)計(jì)規(guī)范和混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，對(duì)擴(kuò)展