獨立基礎(chǔ)抗沖切驗算

1、.擴展基礎(chǔ)高度確定的簡化方法文章編號：（）0178-03   收稿日期：摘 要：根據(jù)有關(guān)規(guī)范推導(dǎo)出一個實用的計算基礎(chǔ)最小有效高度的公式，并通過舉例說明了具體的運算和使用方法。關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)；擴展基礎(chǔ)；基礎(chǔ)高度；計算公式中圖分類號：TU47    文獻標識碼： 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（ ）中擴展基礎(chǔ)設(shè)計的一般方法為：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，計算出基礎(chǔ)底面的長、寬尺寸；然后再進行基礎(chǔ)截面的設(shè)計驗算。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（ ）中沒有給出具體的基礎(chǔ)高度計算公式，而是憑經(jīng)驗先假定一個

2、基礎(chǔ)高度，再根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（ ）來驗算假定的基礎(chǔ)高度是否滿足抗沖切要求。這樣設(shè)計的缺點是：有可能假定基礎(chǔ)高度不夠，需要重新假設(shè)一個基礎(chǔ)高度再進行驗算；或者基礎(chǔ)高度富余太多造成浪費。為達到安全實用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量和保護環(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展基礎(chǔ)包括柱下鋼筋混凝土獨立基礎(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)計規(guī)范（ ）條規(guī)定受沖切承載力按下式驗算：                           

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 時，取， 當 時，取，其間按線性內(nèi)插法取用；為混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值；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)計算長度；為沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬

6、，當計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時，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，當沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)以內(nèi)時，計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度，當計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時， 取上階寬加兩倍該處基礎(chǔ)有效高度，當沖切破壞錐體的底面在方向落在基礎(chǔ)底面以外，即時，；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；為沖切驗算時取用的部分基底面積（陰影面積）；為相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在上的地基土凈反力設(shè)計值。由圖（）可知，式（）中的值不等于陰影部分的面積，為了

7、公式的實用性和統(tǒng)一性，式（）宜改為下式：                                （）式中，為沖切驗算時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)底面短邊長度和長邊長度分別為和，柱截面的寬度和長度分別為和。（） 當（）/時，即時（/）（/）&#

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（）/時，即時（/）              （）（）（）/         

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)分臺時臺高和臺寬的確定根據(jù)式（）或式（）可計算出基礎(chǔ)最小有效高度值，由（）/或（）/和及（為基底鋼筋保護層厚度）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、寬及柱截面長邊及短邊的值作圖，見圖。作柱腳點與基礎(chǔ)邊的基礎(chǔ)有效高度的底邊點的相連斜線，每一臺階角點位置應(yīng)位于斜線之外，即可保證基礎(chǔ)每階的抗沖切滿足要求。 計算實例某框架柱下為獨立基礎(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?！窘狻浚ǎ└鶕?jù)軸心荷載初步確定基底面積及基礎(chǔ)底面長、寬尺寸/（） /（×） （）考慮偏心荷載的影響，將增大，即 。設(shè)長寬比/， ， ，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)范是多年實踐經(jīng)驗、科研結(jié)果和很多學者學術(shù)思想的結(jié)晶，作者在學習和使用地基設(shè)計規(guī)范和混凝土設(shè)計規(guī)范時，對擴展