8.2  扩展基础

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

 

          (8.2.3-1)

三级抗震等级

 

          (8.2.3-2)

四级抗震等级

 

          (8.2.3-3)

 

式中

: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。

 

表8.2.5-1

柱的插入深度h1(mm)

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。

2.基础的杯底厚度和杯壁厚度,可按表8.2.5-2选用。

 

表  8.2.5-2

基础的杯底厚度和杯壁厚度

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。

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。   

 

表8.2.5-3

杯壁构造配筋

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 .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 .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:

 

          (8.2.3-1)

 

式中

:预制钢筋混凝土柱的弹性模量;

    

:预制钢筋混凝土柱对其截面短轴的惯性矩;

    

:短柱的钢筋混凝土弹性模量;

    

:短柱对其截面短轴的惯性矩。

 

3.0当基础短柱的高度大于5m,并符合下列表达式:

 

        (8.2.6-2)

 

式中

: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;

    

: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。

 

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。
 

 


 

  表8.2.6

高杯口基础的杯壁厚度t

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:

 

          (8.2.7-1)

 

          (8.2.7-2) 

 

           (8.2.7-3)

 

式中

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

    

:混凝土轴心抗拉强度设计值;

    

:基础冲切破坏锥体的有效高度;

    

:冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;

    

: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;

    

: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;

    

: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;

    

: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);

    

: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):
 

           (8.2.7-4)

 

           (8.2.7-5)

 

 式中

 :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;

 

:任意截面Ⅰ-Ⅰ至基底边缘最大反力处的距离;

 

: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;

 

: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;

 

: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。