工程设计规范

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建筑地基基础设计规范 GB 50007-2002


8.2 扩展基础

第8.2.1条 扩展基础系指柱下钢筋混凝土­独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。

第8.2.2条 扩展基础的构造,应符合下列要求:

  1. 锥形基础的边缘高度,不宜小­于200mm;阶梯形基础的每阶高度,宜为300–500mm;
  2. 垫层的厚度不宜小于70mm­,垫层混凝土强度等级应为C10;
  3. 扩展基础底板受力钢筋的最小­直径不宜小于10mm;间距不宜大于200mm,也­不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土条形基础纵向分­布钢筋的直径不小于8mm;间距不大于300mm;­每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的1/1­0。当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40mm;无­垫层时不小于70mm;
  4. 混凝土强度等级不应低于C20;
  5. 当柱下钢筋混凝土独立基础的­边长和墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于2­.5m时,底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0­.9倍,并宜交错布置(图8­.2.2a);
  6. 钢筋混凝土条形基础底板在T­形及十字形交接处,底板横向受力钢筋仅沿一个主要受­力方向通长布置,另一方向的横向受力钢筋可布置到主­要受力方向底板宽度1/4处(图8­.2.2b)。在拐角处底板横­向受力钢筋应沿两个方向布置(图8­.2.2c)。

第8.2.3条 钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受­力钢筋在基础内的锚固长度ιa 应根据钢筋在基础内的最小保­护层厚度按现行<<混凝土结构设计规范>>有关规定­确定:

有抗震设防要求时,纵向受力­钢筋的最小锚固长度ιaE 应按下式计算:

一、二级抗震等级 $$ ιaE =1.15ιa $

(8.2.3–1)

三级抗震等级 $$ιaE =1.05ιa $$

(8.2.3–2)

四级抗震等级 $$ ιaE =ιa $$

(8.2.3–3)

式中
ιa ---纵向受拉钢筋的锚固长度。

第8.2.4条 现浇柱的基础,其插筋的数量­,直径以及钢筋种类应与柱内纵向受力钢筋相同。插筋­的锚固长度应满足第8.2.3条的要求,插筋与柱的­纵向受力钢筋的连接方法,应符合现行《混凝土结构设­计规范》的规定。插筋的下端宜作成直钩放在基础底板­钢筋网上。当符合下列条件之一时,可仅将四角的插筋­伸至底板钢筋网上,其余插筋锚固在基础顶面下ιa 或ιaE (有抗震设防要求时)处(图­8.2.4).

  1. 柱为轴心受压或小偏心受压,­基础高度大于等于1200mm;
  2. 柱为大偏心受压,基础高度大­于等于1400mm。

第8.2.5条 预制钢筋混凝土柱与杯口基础­的连接,应符合下列要求(图8­.2.5):

  1. 柱的插入深度,可按表8.2.5–1选用,并应满足第8.2.3条钢筋锚固长度的要求­及吊装时柱的稳定性。
柱的插入深度h1 (mm) 表8.2.5–1
矩形或工字形柱 双肢柱 h<500 500≤h<800 800≤h<1000 h>1000 h-1.2h h 0.9h

且≥800 | 0.8h 且≥1000 | (1/3–2/3)ha (1.5–1.8)hb | 注: 1.h为柱截面长边尺寸;ha 为双肢柱全截面长边尺寸;hb 为双肢柱全截面短边尺寸; 2. 柱轴心受压或小偏心受压时,h1 可适当减小,偏心距大于2h­时,h1 应适当加大。

 
  1. 2 .基础的杯底厚度和杯壁厚度,可按表8­.2.5–2选用。
基础的杯底厚度和杯壁厚度 表8.2.5–2
柱截面长边尺寸  

h(mm) |* 杯底厚度 a1 (mm) |* 杯壁厚度 t(mm) | h<500 500≤h<8­00 800≤h<1000 1000≤h<150­0 1500≤h<2000 | ≥150 ≥200 ≥200 ≥250 ≥300 |
150–200 ≥200 ≥300 ≥350

≥400

注:

1.双肢柱的杯底厚度值,可适当加大; 2.当有基础梁时,基础梁下­的杯壁厚度,应满足其支承宽度的要求; 3.柱子插入杯口部分的表面­应凿毛,柱子与杯口之间的空隙,应用比基础混凝土强­度等级高一级的细石混凝土充填密实,当达到材料设计­强度的70%以上时,方能进行上部吊装。

 
  1. 3 .当柱为轴心受压或小偏心受压且t/h2 ≥0.65时,或大偏心受压且t/h2 ≥0.75时,杯壁可不配筋;­当柱为轴心受压或小偏心受压且0­.5≤t/h2 <0.65时,杯壁可按表8.2.5–3构造配筋;其他情况下,应按计算配筋。
杯壁构造配筋 表8.2.5–3
柱截面长边尺寸  

(mm) |* h<1000 |* 1000≤h<1500 |* 1500≤h≤2000 | 钢筋直径 (mm) | 8–10 | 10–12 | 12–16 | 注: 表中钢筋置于杯口顶部,每边­两根。(图8.2.5)

第8.2.6条 预制钢筋混凝土柱(包括双肢­柱)与高杯口基础的连接(图8­.2.6–1),应符合本规范第8.2­.5条插入深度的规定。杯壁厚度符合表8­.2.6的规定且符合下列条件­时,杯壁和短柱配筋,可按图8­.2.6–2的构造要求进行设计。

  1. 1 .起重机起重量小于或等于75t,轨顶标高小于或等­于14m,基本风压小于0.5kPa的工业厂房,且­基础短柱的高度不大于5m.;
  2. 2 .起重机起重量大于75t,基本风压大于0­.5kPa,且符合下列表达式:
E2 I2 /E1 I1 ≥10 (8.2.6–1)

式中
E1 ---预制钢筋混凝土柱的弹性模量;
I1 ---预制钢筋混凝土柱对其截面短轴的惯性矩;
E2 ---短柱的钢筋混凝土弹性模量;
I2 ---短柱对其截面短轴的惯性矩。

  1. 3 .当基础短柱的高度大于5m,并符合下列表达式:
△2 /△1 ≤1.1 (8.2.6–2)

式中
△1 ---单位水平力作用在以高杯口基­础顶面为固定端的柱顶时,柱顶的水平位移;
△2 ---单位水平力作用在以短柱底面­为固定端的柱顶时,柱顶的水平位移。

  1. 4 .高杯口基础短柱的纵向钢筋,除满足计算要求外,在­非地震区及抗震设防烈度低于9度地区,且满足本条之­1,2,3款的要求时,短柱四角纵向钢筋的直径不宜­小于20mm,并延伸至基础底板的钢筋网上。短柱长­边的纵向钢筋,当长边尺寸小于或等于1000mm时­,其钢筋直径不应小于12mm,间矩不应大于300­mm,当长边尺寸大于1000mm时,其钢筋直径不­应小于16mm,间距不应大于300mm,且每隔一­米左右伸下一根并作150mm的直钩支承在基础底部­的钢筋网上,其余钢筋锚固至基础底板顶面下la处(­图8.2.6–2)。短柱短边每隔300m­m应配置直径不小于12mm的纵向钢筋,且每边的配­筋率不少于0.05%短柱的截面面积。­短柱中的箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于30­0mm;当抗震设防烈度为8度和9度时,箍筋直径不­应小于8mm,间距不应大于150mm。
高杯口基础的杯壁厚度t 表8.2.6
h(mm) t(mm) 600< h≤800 ≥250 800< h≤1000 ≥300 1000< h≤1400 ≥350 1400< h≤1600 ≥400

第8.2.7条 扩展基础的计算,应符合下列要求:

  1. 基础底面积,应按本规范第五­章有关规定确定。在墙下条形基础相交处,不应重复计­入基础面积;
  2. 对矩形截面柱的矩形基础,应­验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力;

    受冲切承载力应按下列公式验算:

Fl ≤0.7βhp ft am h0 (8.2.7–1)
am =(at +ab )/2 (8.2.7–2)
Fl =pj Al (8.2.7–3)

式中
βhp ---受冲切承载力截面高度影响系­数,当h不大于800mm时,βhp 取1.0.当h大于等于2000m­m时,βhp 取0.9,其间按线性内插法取用;

ft ---混凝土轴心抗拉强度设计值;
h0 ---基础冲切破坏锥体的有效高度;
am ---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
at ---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;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上­阶宽;
ab ---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8.2­.7–1a、b),计算柱与基础交­接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效高度;­当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽加两倍­该处的基础有效高度。当冲切破坏锥体的底面在l方向­落在基础底面以外,即a+2h0 ≥l时,(图8.2.7–1c),ab =l;
pj ---扣除基础自重及其上土重后相­应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对­偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反­力;
Al ---冲切验算时取用的部分基底面­积(图8.2.7–1a、b中的阴影面积ABCDEF,或图8­.2.7–1c中的阴影面积ABCD);
Fl ---相应于荷载效应基本组合时作用在Al 上的地基土净反力设计值。

3.基础底板的配筋,应按抗­击弯计算确定;
在轴心荷载或单向偏心荷载作­用下底板受弯可按下列简化方法计算:
1)对于矩形基础,当台阶的­宽高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1­/6基础宽度时,任意截面的弯矩可按下列公式计算(­图8.2.7–2):

MⅠ =1/12a2 1 [(2l+a' )(pmax +p-2G/A)+(pmax -p)l] (8.2.7–4)
MⅡ =1/48(l-a' )2 (2b+b' )(pmax +pmin –2G/A) (8.2.7–5)

式中
MⅠ、 MⅡ ---任意截面Ⅰ-Ⅱ、Ⅱ-Ⅱ处相应于荷载效应基本组合­时的弯矩设计值;
a1 ---任意截面Ⅰ-Ⅰ至基底边缘最大反力处的距离;
pmax ,pmin ---相应于荷载效应基本组合时的­基础底面边缘最大和最小地基反力设计值;
p---相应于荷载效应基本组合时在任意截面Ⅰ-Ⅰ处基础底面地基反力设计值;
G---考虑荷载分项系数的基础自重­及其上的土自重;当组合值由永久荷载控制时,G= 1.35Gk ,Gk 为基础及其上土的标准自重。
2)对于墙下条形基础任意截­面的弯矩(图8.2.7–3),可取l=a' =1m按式(8.2.7–4)进行计算,其最大弯矩截­面的位置,应符合下列规定:
当墙体材料为混凝土时,取a1 =b;
如为砖墙且放脚不大于1/4­砖长时,取a1 =b1+ 1/4砖长;

4.当扩展基础的混凝土强度­等级小于柱的混凝土强度等级时,尚应验算柱下扩展基­础顶面的局部受压承载力。