獨(dú)立基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算

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1、擴(kuò)展基礎(chǔ)高度確定的簡化方法文章編號：１００５－６０３３（２００６）０４－0178-03??收稿日期：２００５－１０－３１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：TU47???文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ?《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５０００７—２００２）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、寬尺寸；然后再進(jìn)行基礎(chǔ)截面的設(shè)計(jì)驗(yàn)算?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》

2、（ＧＢ５０００７—２００２）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)基礎(chǔ)高度，再根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５００１０—２００２）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。１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

3、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。???????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４５°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１。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５０００７—２００２）８．２．７條規(guī)定受沖切承載力按下式驗(yàn)算：Ｆｌ≤０．７βｈｐｆｔａｍｈ０??????????????????????????????（1）ａｍ＝（ａｔ＋ａｂ）/２??????????????????????

4、???????????（2）Ｆｌ＝ｐｊＡｌ???????????????????????????????????????（3）式中：βｈｐ為受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)ｈ≤８００ｍｍ時(shí)，βｈｐ?。保埃?dāng)ｈ≥２０００ｍｍ時(shí)，βｈｐ取０．９，其間按線性內(nèi)插法取用；ｆｔ為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ｈ０為基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度；ａｍ為沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度；ａｔ為沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，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，當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；ａｂ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)

5、的下邊長，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ｌ方向落在基礎(chǔ)底面以外，即ａ＋２ｈ０≥ｌ時(shí)，ａｂ＝ｌ；ｐｊ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；Ａｌ為沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積（陰影面積）；Ｆｌ為相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Ａｌ上的地基土凈反力設(shè)計(jì)值。由圖１（ｂ）可知，式（１）中的ａｍｈ０值不等于陰影部分ＢＥＦＧＨ

6、Ｃ的面積，為了公式的實(shí)用性和統(tǒng)一性，式（１）宜改為下式：Ｆｌ≤０．７βｈｐｆｔＡｃ??????????????????????????????（４）式中，Ａｃ為沖切驗(yàn)算時(shí)沖切截面在基底的水平投影面積（圖１（ａ）中陰影部分ＣＧＨＤ或圖１（ｂ）中的陰影部分ＢＥＦＧＨＣ）。設(shè)基礎(chǔ)底面短邊長度和長邊長度分別為ｂ和ｌ，柱截面的寬度和長度分別為ａｔ和ｂｔ。（１）當(dāng)ｈ０≤（ｌ－ａｌ）/２時(shí)，即ｌ≥ａｌ＋２ｈ０時(shí)Ａｌ＝（ｂ/２－ｂｔ/２－ｈ０）ｌ－（ｌ/２－ａｔ/２－ｈ０）２???????（５）Ａｃ＝（ａｔ＋ｈ０）ｈ０????????????????????????

7、?????????????????（６）將式（５），（６）代入式（４），整理得：ｈ０２＋ａｔｈ０－０．２５×［２ｌ（ｂ－ｂｔ）－（ｌ－ａｔ）２］/［１＋０．７βｈｐ（ｆｔ/ｐｊ）］≥０????（7）由式（７）可知：ｈ０ｍｉｎ２＋ａｔｈ０ｍｉｎ－０．２５×［２ｌ（ｂ－ｂｔ）－（ｌ－ａｔ）２］/［１＋０．７βｈｐ（ｆｔ/ｐｊ）］＝０?（８）解式（８）得：ｈ０ｍｉｎ＝０．５［■〕－ａｔ］????（９）則基礎(chǔ)有效高度ｈ０?。ǎ欤幔簦?２≥ｈ０≥ｈ０ｍｉｎ范圍中任何一值均可滿足抗沖切要求。（２）當(dāng)ｈ０≤（ｌ－ａｌ）/２時(shí)，即ｌ＜ａｌ＋２ｈ０時(shí)Ａｌ＝（ｂ/２－

8、ｂｔ/２－ｈ０）ｌ?????????????（１０）Ａｃ＝（ａｔ＋ｈ０）ｈ０－［ｈ０－（ｌ－ａｔ）/２］２?