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1、第22卷第2期河北建筑科技学院学报Vol122No122005年6月JournalofHebeiInstituteofArchitecturalScienceandTechnologyJun12005文章编号:1007-6743(2005)02-0034-03独立基础最小高度及合理台阶尺寸的计算确定12吴能森,林舟(1.福建农林大学交通学院,福州350002;2.福建信息职业技术学院建筑工程系,福州350003)摘要:根据规范要求,推导了独立基础最小有效高度的计算公式,经系数化处理,形式十分简单,并将其中的尺寸影响系数制成表格,便于设计时快速查用。经算例验证
2、,本文的公式及表格用于确定基础最小高度及合理的台阶尺寸,方便、快速、有效。关键词:独立基础;最小高度;合理尺寸中图分类号:TU470文献标识码:A独立基础的设计首先是确定基础高度及阶梯度h[800mm时取1.0,当h2000mm时取0.9,尺寸,常规设计时采用试算法,即先按经验假定基其间按线性内插取用;ft)混凝土轴心抗拉强度设础高度,得到基础的有效高度,然后进行基础混凝计值;bm)冲切破坏锥体上、下边长bt、bb的平均土的冲切承载力验算,直至抗冲切力稍大于冲切值;h0)基础有效高度;Al)冲切力作用面积,见力为止。要得到基础的最小高度及合理的台阶尺图1(
3、b)及图1(c);pj)相应于荷载效应基本组合寸,往往需要多次的试算,尤其对初学者或缺乏经的地基净反力,中心受压时取平均值,偏心受压时验者来说,试算法的工作量就更大。由于冲切承取最大值pjmax。载力的验算过程较烦琐,在工程设计时,设计者通常会假定偏大的基础高度,使验算通过即可,而不2计算公式推导再进行优化试算求基础最小高度。阶梯形独立基础台阶尺寸的确定更是如此。基础高度及阶梯尺当沿柱边冲切时,有bt=bc,而且在大多数情寸直接关系到基础的工程量,影响工程造价。在况下,基础长宽比l/b在2.0以内,冲切破坏锥体沿海软土地区,通常浅基础以地表硬壳层为持力底边落
4、在基础底面积之内,这时bb=bc+2h0,如层,因此为满足软弱下卧层承载力要求和控制沉图1(b)所示。于是降,须最大限度地减小基础高度,做到/宽基浅bm=(bt+bb)/2=bc+h0(3)2埋0。可见,寻求简单快速地确定基础最小高度及A1=(l/2-ac/2-h0)b-(b/2-bc/2-h0)合理的台阶尺寸意义重大。本文的工作旨在规范(4)要求的基础上,求得形式简单且便于应用的计算将式(3)、(4)代入(1)式得2公式及表格,使独立基础设计达到准确、快速、经pj[(l/2-ac/2-h0)b-(b/2-bc/2-h0)]济合理。[0.7Bhpft(bc+
5、h0)h0(5)令k=0.7Bhpft/pj(6)1规范要求则式(5)可整理为22Gbch0+bch0- (7)矩形独立基础在柱荷载作用下,如果基础高4(k+1)2度或阶梯高度不足,一般先沿柱或台阶短边一侧G=(2n-1)X-2(m-1)X-1(8)[1]G称为尺寸影响系数,式(8)中n=l/b;m=发生冲切破坏,因此规范要求F1[0.7Bhpf1bmh0(1)ac/bc;X=b/bc。式(1)右边部分为混凝土抗冲切力,左边部分令K=1+G/(k+1)(9)为冲切力F=(K-1)/2(10)F1=pjA1(2)则由式(7)求得式中Bhp)受冲切承载力截面影
6、响系数,当基础高h0Fbc(11)收稿日期:2005-01-07作者简介:吴能森(1964-),男,福建福清人,副教授,博士,从事基础工程、路基工程及建筑结构研究。*第2期吴能森等:独立基础最小高度及合理台阶尺寸的计算确定35基底和柱截面尺寸由附表1直接查得或由式(8)求得G,然后就可经式(9)、(10)、(11)的简单计算求得基础最小有效高度h0,从而确定基础最小高度h(有垫层时h=h0+45mm)。3.2确定台阶尺寸当600[h<900mm时,阶梯形基础分二级;当h900mm时,阶梯形基础分三级。以二级阶梯形基础为例,首先根据h和每级高度300~50
7、0mm的构造要求,确定第一级高度h1(通常取h1=h/2),从而确定h01=h1-45mm(有垫层时)。将上述公式中的ac、bc换为a1、b1,见图1(c),保持k、n、m不变(m可根据情况自行调整),取X=2.0~2.5(三级基础取X=1.5~2.0),由n、m、X查表1得G,从而可由式(9)~(11)计算求得所需的最小有效台阶高度h01min,它只要不大于h01即可。通过调整X取值,可使h01min尽可能接近h01,进而根据X、m值得到合理的台阶尺寸a1、b1。3.3算例某单层工业厂房柱阶梯形独立基础,偏心受压,已知l@b=3.6m@3.0m,ac@bc
8、=600mm@400mm,pjmax=240kPa,
