1 50010规定对卧置于地基上的混凝土板受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15％ (l 保留了本规范2002版增加的抗震设防烈度为8度和9度时 2 可按下式进行计算 图8.2.9中的阴影面积乘以基底平均净反力 s 其余的短向钢筋则均匀分布在中间带宽的两侧 l 中部反力逐渐减小 aE 0 不应重复计入基础面积 h 本规范编制时所作的计算分析和比较也表明 1 在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置(图8.2.1-2) 轨顶标高在14m以下的一般工业厂房做了大量分析工作 0 h为柱截面长边尺寸 当组合值由永久作用控制时 直径以及钢筋种类应与柱内纵向受力钢筋相同 并按最小配筋率0.15％计算基础底板的最小配筋量 318规范中基础板的最小配筋率是按温度和混凝土收缩的要求规定为0.2％(ƒ ＝p 1 当受剪验算截面为阶梯形及锥形时 h )应根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 短柱中其他部位的箍筋直径不应小于8mm 无垫层时不应小于70mm 3 应满足其支承宽度的要求 带短柱基础厂房的计算示意 8.2.13 (8.2.8-3) Ⅰ ——相应于作用的基本组合时 )应按下式计算 3 318规范 的比值愈大(图29a) a 除较小柱截面的杯口外 /△ 1/4 当长边尺寸大于1000mm时 此要求低于美国规范 尚应符合本规范第8.2.1条第3款的构造要求 hp 取h 多数设计在计算有短柱基础的厂房排架时 ƒ 2 2 式中 抗弯计算 △ 8-97增加了第8.2.5条中第2 而异 (b)简化计算 (8.2.9-1) 基础梁下的杯壁厚度 8.2.9 h愈大则其抗弯承载力愈大 纵向受力钢筋的锚固总长度除符合上述要求外 2 其他情况下 ACI-318规范的混凝土抗剪强度取ф 墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径不应小于8mm 1 注 短柱中杯口壁内横向箍筋不应小于ф8@150 50010有关规定确定 (8.2.13) 短柱四角纵向钢筋的直径不宜小于20mm β 0.7β 和△ 折算截面的宽度及截面有效高度 l 箍筋直径不应小于8mm 且基础短柱的高度不大于5m 1 7-89版颁布后 验算柱与基础交接处基础受剪承载力的条款 4—裂缝 0 当h/l＝0.20时 2 但当柱截面高度h大于1000mm (2)距支座边缘h a 底板受力钢筋的最小直径不应小于10mm 1 318规范 H—短柱高度 yk 本次修订适当加大了分布钢筋的配筋量 (8.2.5-2) 应适当加大 底部反力向中部集中 当验算截面为阶形或锥形时 英国规范CP 因此本规范提出对阶形以及锥形独立基础 0 3—板底面 ——基础冲切破坏锥体的有效高度(m) 基础底板配筋除满足计算和最小配筋率要求外 8.2.5 英国标准BS 表8.2.5 并取距支座边缘h 无需进行受剪承载力验算 (8.2.8-1) 应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力 当基础短柱的高度大于5m 2 截面的折算宽度和截面的有效高度 其中 6—按构造要求 h 每边两根(图8.2.4) 应符合下式的规定 8度和9度地区的建筑工程 基底反力呈现中部大 原机械工业部设计院对起重机起重量小于或等于750kN h 2 0 与我国《混凝土结构设计规范》GB 否则应按三阶柱进行分析 a 受剪切承载力计算 2 a 3 △ 0 h 为墙与基础交接处由基底平均净反力产生的单位长度剪力设计值 处(图8.2.3) 且两个方向的坡度不宜大于1:3 对于单向受力的基础底板 (8.2.8-2) 计算最小配筋率时 4 底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置 )(图8.2.8a 间距不应大于300mm 本规范2002版参照《机械工厂结构设计规范》GBJ l 图8.2.14 以及基础底面与地基土之间不出现零应力区(e≤b/6)为条件推导出来的弯矩简化计算公式 1 其插筋的数量 柱下独立基础底板受力钢筋布置 柱与基础交接处的剪力设计值(kN) 1 表8.2.4-1 当 (不小于ф12@300) 可适当减小 可按表8.2.4-1选用 8.2.3 基础高度大于或等于1400mm 8.2.7 为验算截面处基础底板的单位长度垂直截面有效面积 1 计算截面从板边退出h 则弯矩误差(△m/m)％ 自本规范GBJ 4 b中的阴影面积ABCDEF) 基本风压小于0.5kPa的工业厂房 取距支座边缘h 1 横向箍筋ф8@150的抗弯承载力随柱的插入杯口深度h 柱轴心受压或小偏心受压时 图8.2.8 8.2.1 短柱的刚度与杯壁的厚度t有关 )应按下式计算 0 受冲切承载力计算 图30 将排架柱视作固定在基础杯口顶面的二阶柱(图29b) 杯壁厚度应符合表8.2.5的规定 ＝2000mm 对柱下独立基础 试验板的面积为1.0m×1.0m V ≥a 抗剪强度为冲切承载力(双向受剪)时混凝土抗剪强度ф 垫层的厚度不宜小于70mm 旨在保证基底反力呈直线分布 后求得的钢筋 E a 1—杯口壁内横向箍筋ф8@150 1)当墙体材料为混凝土时 2)三级抗震等级纵向受力钢筋的抗震锚固长度(l 即[(m＇－m)/m]％愈大 插筋与柱的纵向受力钢筋的连接方法 (8.2.2-3) 间距不应大于300mm ＝800mm 低碳钢为0.24％ hs 2 (8.2.5-1) 且其设置量又与h成正比 1—开裂 ƒ 墙下条形基础纵横交叉处底板受力钢筋布置 ＝(a 11 1 3 作用分项系数可取1.35 ＝1.15l 0 按构造配筋的限制条件可适当放宽 扩展基础 构件尚属安全使用范围之内 aE 1 0 取柱宽 此外 锥形基础的边缘高度不宜小于200mm 当不符合上述条件时 A ＝M/0.9 ——相应于作用的基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基反力设计值(kPa) a 钢筋混凝土条形基础底板在T形及十字形交接处 现浇柱的基础 aE 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 地基反力呈直线分布 注 E hs 试验结果表明 (8.2.11-2) 合金钢为0.15％和0.12％ 当冲切破坏锥体落在基础底面以内时 式中 λ 基础底板短向钢筋应按上述方法布置 二级抗震等级纵向受力钢筋的抗震锚固长度(l 图8. 偏心距大于2h时 当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内(图8.2.8a ＝275MPa～345MPa)和0.18％(ƒ 上的地基土净反力设计值（kPa） 图8.2.5-1 应符合下列规定 J ——纵向受拉钢筋的锚固长度(m) a 取1.0 2 应验算柱(墙)与基础交接处的基础受剪切承载力 基于试验结果 图8.2.5-2 基础边缘反力逐渐增大 取 1 符合本规范要求的双向受力独立基础 F 其余钢筋锚固至基础底板顶面下 a 基础的杯底厚度和杯壁厚度 预制钢筋混凝土柱与杯口基础的连接示意 试验结果和大量工程实践表明 110规定板的受力钢筋和次要钢筋的最小配筋率 s / ——扣除基础自重及其上土重后相应于作用的基本组合时的地基土单位面积净反力(kPa) b 2 8.2.4 2 因此 当基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度时 均匀分布在与柱中心线重合的宽度等于基础短边的中间带宽范围内(图8.2.13) t 基础的杯底厚度和杯壁厚度 一般都不考虑短柱的影响 对基础底面短边尺寸小于或等于柱宽加两倍基础有效高度的柱下独立基础 h 倍短向全部钢筋面积均匀配置在阴影范围内 其抗弯承载力已达到甚至超过顶层钢筋网的抗弯承载力 hp ——预制钢筋混凝土柱对其截面短轴的惯性矩(m 柱为轴心受压或小偏心受压 1 8.2.12 l—板宽 h 0 )时 △m/m＝8％ 8.2.6 当h≥1000mm时 △ 我国《混土结构设计规范》GB Ⅱ-Ⅱ处的弯矩设计值(kN·m) 0 J ≤0.7β m 从图中可以看到 可将其截面折算成矩形 8.2.11 图30为二阶柱和三阶柱的弯矩误差关系 墙下条形基础底板应按本规范公式(8. l 2 3 按附录U计算 阶梯形基础的每阶高度 8.2.8 8.2.9 地基承载力没有充分发挥基础板就出现井字形受弯破坏裂缝 /△ aE 3 aE 1 a /6 ＞2000mm时 (mm) 3款的要求时 h—板厚 间距不应大于300mm 式中 可适当加大 式中 ——受冲切承载力截面高度影响系数 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 / 计算斜截面受剪承载力时 受压承载力计算 当抗震设防烈度为8度和9度时 )应按下式计算 max a ——相应于作用的基本组合时 杯壁可不配筋 V (c)精确计算 318 并应满足本规范第8.2.2条钢筋锚固长度的要求及吊装时柱的稳定性 50010的有关规定 7—短柱短边纵向钢筋每边不小于0.05％ 高杯口基础 j 柱子与杯口之间的空隙 2 h A 其剪切所需的截面有效面积一般都能满足要求 b) 对符合本规范条文要求 截面的折算宽度和截面的有效高度按本规范附录U计算 当有垫层时钢筋保护层的厚度不应小于40mm 与（△m/m）％(上柱)关系 s 在轴心荷载或单向偏心荷载作用下 预制钢筋混凝土柱与杯口基础的连接(图8.2.4) 2.9-1)验算墙与基础底板交接处截面受剪承载力 m 当台阶的宽高比小于或等于2.5且偏心距小于或等于1/6基础宽度时 墙下条形基础的计算示意 8.2.10 ——受剪切承载力截面高度影响系数 垫层混凝土强度等级不宜低于C10 ≥10 当h大于或等于2000mm时 1 为减小混凝土收缩产生的裂缝 l 基础底面两个方向的边长一般都保持在相同或相近的范围内 各国规范的规定不尽相同 8.2.14 4—短柱四角钢筋一般不小于 当h不大于800mm时 7度 yk 在加荷接近冲切承载力时 图29 墙下条形基础(图8.2.14)的受弯计算和配筋应符合下列规定 2 墙下条形基础底板每延米宽度的配筋除满足计算和最小配筋率要求外 计算柱与基础交接处的受冲切承载力时 柱的插入深度 p——相应于作用的基本组合时在任意截面Ⅰ-Ⅰ处基础底面地基反力设计值(kPa) 短柱长边的纵向钢筋 t λ＝1－(ω/6) 应符合下列规定 hp (8.2.9-2) 8.2 美国ACI ——短柱的钢筋混凝土弹性模量(kPa) (8.2.14) 3)四级抗震等级纵向受力钢筋的抗震锚固长度(l 图8.2.13 取 (8.2.2-2) b 大量试算工作表明 柱为大偏心受压 任意截面Ⅰ-Ⅰ (8.2.11-1) 可将其截面折算成矩形截面 当h/l＝0.16时 a 设计时应充分利用其抗弯承载力以减少杯壁其他的钢筋用量 算得的板厚小于美国ACI (a)柱与基础交接处 1—焊接网 顶层钢筋网由于抗弯力臂大 l 此时基础的受力状态接近于单向受力 2. 需要说明的是 V b 当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时 β 短柱短边每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 A 在轴向荷载作用下 规定了扩展基础的设计内容 ——预制钢筋混凝土柱的弹性模量(kPa) 任意截面每延米宽度的弯矩 1 间距不应大于200mm 剪力设计值取支座边缘处的剪力 8110规定板的两个方向的最小配筋率 ＝0.8h时 )/2 当柱为轴心受压或小偏心受压且 郭天强对不同宽高比的板进行了试验 为确保扩展基础设计的安全 aE 处作为验算受剪承载力的截面 ——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长(m) G——考虑作用分项系数的基础自重及其上的土自重(kN) 取柱宽加两倍基础有效高度 h 3 处的剪力作为验算的剪力设计值 t 高杯口基础构造配筋 其最大弯矩截面的位置 在非地震区及抗震设防烈度低于9度地区 设计时只是在截面高度影响系数中略有差别 应验算墙与基础交接处单位长度的基础受剪切承载力 其斜截面受剪承载力的验算位置一律取支座边缘处 提高条形基础对不均匀地基土适应能力 端部小(图31a 2 ≤ a h 我国混凝土结构设计规范对均布荷载作用下的板类受弯构件 其中 剪力设计值一律取支座边缘处的剪力 a 8.2.2 验算阶形基础受剪切承载力示意 1 t 其折算截面的宽度b 50010对卧置于地基上的混凝土板受拉钢筋的最小配筋率以及英国规范对合金钢的最小配筋率要求相一致 插筋的下端宜做成直钩放在基础底板钢筋网上 在验算单向受剪承载力时 按照我国混凝土设计规范的受剪承载力公式验算 应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB b——基础底面的边长(m) ) 图8.2.9 柱与基础交接处不存在受冲切的问题 E 范围内无集中荷载时 β 矩形基础底板的计算示意 16@300 2 长向配筋应均匀分布在基础全宽范围内 hp 抗弯能力有限 短柱刚度愈小即△ 2 本次规范修订时 当计算基础变阶处的受冲切承载力时 h /△ 当达到材料设计强度的70％以上时 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8.2.1-2) β a 补充了基础底面短边尺寸小于柱宽加两倍基础有效高度时 ——单位水平力作用在以高杯口基础顶面为固定端的柱顶时 aE 1—冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面 ＜800mm时 ＝ 间距不应大于150mm 2 图8.2.3 t 尚应符合下列规定 l 8.2.7 ≤1000用ф12@300 a 或大偏心受压且 注 杯壁配筋 ) 图31 计算阶形基础的受冲切承载力截面位置 )应按下式计算 柱顶的水平位移(m) 0 这种简化计算所得的弯矩m较考虑有短柱存在按三阶柱(图29c)计算所得的弯矩小 方能进行上部吊装 验算截面的位置 基础底板钢筋可按式(8.2.12)计算 基础底板短向钢筋布置示意 ——冲切验算时取用的部分基底面积(m 1 扩展基础 2 8.2.11 有利于底板内力重分布 ＝1.11时 aE M t 当冲切破坏锥体落在基础底面以内时 t 基础板相对较厚 当计算基础变阶处的受冲切承载力时 制定高杯口基础的构造依据是 2 明确了柱下独立基础的受力钢筋最小配筋率为0.15％ 取0.9 1 表8.2.4-3 2 基础底板的配筋 1—λ 2—顶层焊接钢筋网 扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础 纵向受力钢筋的抗震锚固长度(l 每延米分布钢筋的面积不应小于受力钢筋面积的15％ 取上阶宽加两倍该处的基础有效高度 ＝(800/ 均能保证必需的安全度 l β 也不应小于100mm 当△ 1 预制钢筋混凝土柱(包括双肢柱)与高杯口基础的连接(图8.2.5-1) 注 中国建筑科学研究院地基所黄熙龄 应符合下式的规定 F 扩展基础的计算应符合下列规定 可按表8.2.4-2选用 ＋a 验算截面取柱边缘 h (8.2.2-1) 8.2.1 当h/l≤0.125时 对基础台阶宽高比小于或等于2.5的独立柱基可采用基底反力直线分布进行内力分析 s 1 h m a 2 1 5—短柱长边纵向钢筋当 其余插筋锚固在基础顶面下l b 为双肢柱全截面短边尺寸 抗震设防烈度为6度 1 墙下条形基础底板为单向受力 杯壁可按表8.2.4-3构造配筋 式中 3 其间按线性内插法取用 aE 在相同的短柱高度和相同的柱截面条件下 本条文中所说的“短边尺寸”是指垂直于力矩作用方向的基础底边尺寸 /3的一半 (a)厂房图形 l 基础台阶宽高比小于或等于2.5是基于试验结果 美国规范ACI b h 本条中的公式(8.2.11-1)和式(8.2.11-2)是以基础台阶宽高比小于或等于2.5 取上阶宽 考虑到实际工作中柱下独立基础底面两个方向的边长比值有可能大于2 min ) 1 当柱下独立柱基底面长短边之比ω在大于或等于2 ≥0.65时 p 的相关系数γ＝0.817824352 ＝415MPa) GBJ 扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15％ ＞1000用 柱下独立基础的受冲切承载力应按下列公式验算 不同宽高比的基础板下反力分布 F M 小于或等于3的范围时 起重机起重量大于750kN 1一砖墙 / 扩展基础的构造 底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0.9倍 ≤1.1 应按本规范第5章有关规定确定 杯壁构造配筋 式中 ——短柱对其截面短轴的惯性矩(m 对阶形或锥形基础截面 弯折段的长度不应小于150mm 当符合下列条件之一时 图8.2.4 当柱为轴心受压或小偏心受压且0.5≤ 插筋的锚固长度应满足本规范第8.2.2条的规定 考虑到独立基础的高度一般是由冲切或剪切承载力控制 A ) Ⅱ 由于基础底板中垂直于受力钢筋的另一个方向的配筋具有分散部分荷载的作用 h 并通过试验验证 8.2.8 表8.2.4-2 其钢筋直径不应小于16mm 本规范此次修订 高杯口基础的杯壁厚度t ——任意截面Ⅰ-Ⅰ至基底边缘最大反力处的距离(m) (b)基础变阶处 国内高杯口基础杯壁厚度以及杯壁和短柱部分的配筋要求基本上照此执行 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 低碳钢为0.25％和0.15％ 而我国的混凝土单向受剪强度与双向受剪强度相同 0 合金钢为0.13％ 如果用其计算最小配筋量可能导致底板用钢量不必要的增加 t 可将其截面折算成矩形截面 J 柱顶的水平位移(m) 适用于除岩石以外的地基 ＝ ——验算截面处基础的有效截面面积(m A hs 取h /△ 5 4 其钢筋直径不应小于12mm 图8.2.1-1 ＋1/4砖长 8.2.5 最终基础板出现冲切破坏(图31d) 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应符合下列规定 宜为300mm～500mm 应按抗弯计算确定 A l 基础高度大于或等于1200mm l 或l J 仅需对基础进行斜截面受剪承载力验算 通过十多年实践 高杯口基础短柱的纵向钢筋 当长边尺寸小于或等于1000mm时 1 间距不应大于300mm 2 柱下矩形独立基础任意截面的底板弯矩可按下列简化方法进行计算(图8.2.11) 根据构件端部斜截面脱离体的受力条件规定了 3款的限制条件 在条形基础相交处 基本风压大于0.5kPa 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 2—混凝土墙 可仅将四角的插筋伸至底板钢筋网上 ƒ ——相应于作用的基本组合时作用在A 按本规范附录U确定 3—插入基础底部的纵向钢筋不应少于每米1根 应符合下列规定 0 4 此类基础的截面高度由受冲切承载力控制 当满足(1)支座反力(沿剪力作用方向)在构件端部产生压力时 7-89规范就是据此规定杯壁的厚度 3 1 20 2 并宜交错布置(图8.2.1-1) / 扩展基础的基础底面积 纵向钢筋直径可为12mm～16mm 及截面有效高度h 为保证柱下独立基础双向受力状态 除应符合本规范第8.2.4条插入深度的规定外 8.2 本次修订 当有基础梁时 j ＝1.05l 情况良好 5—板顶面 现浇柱的基础中插筋构造示意 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(l 当h 双肢柱的杯底厚度值 并延伸至基础底板的钢筋网上 b 当基础高度小于l 8.2.10 为双肢柱全截面长边尺寸 而验算断面取梁边或墙边时算得的板厚则大于美国ACI 4 本条为强制性条文 1 短柱部分的横向箍筋的配置量不宜小于ф8@150的要求 在进行扩展基础设计时必须严格执行 2—柱边整齐裂缝 杯壁厚度t 轨顶标高小于或等于14m ƒ 尚应验算柱下基础顶面的局部受压承载力 2 可将其截面折算成矩形 其最小直锚段的长度不应小于20d 3 h y 2)如为砖墙且放脚不大于1/4砖长时 1 p p ——混凝土轴心抗拉强度设计值(kPa) ——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度(m) 取支座边缘处作为验算受剪承载力的截面 加载超过地基承载力特征值后 杯壁配筋的构造要求是基于横向(顶层钢筋网和横向箍筋)和纵向钢筋共同工作的计算方法 一般工业厂房△ 2 按下式计算 分析结果表明 以及墙下条形基础 E 0 且满足表8.2.5杯壁厚度最小要求的设计可不考虑高杯口基础短柱部分对排架的影响 应按计算配筋 表中钢筋置于杯口顶部 l 2—冲切破坏锥体的底面线 注 ＜0.65时 a 起重机起重量小于或等于750kN 3 应按下列公式验算柱与基础交接处截面受剪承载力 ＝l 1)一 0 对于非预应力构件 ——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(m) 因此设计时横向箍筋不宜大于ф8@150 处(图8.2.5-2) 柱子插入杯口部分的表面应凿毛 且满足本条第1 ≥0.75时 31b) 1 图8.2.1-2 可按照本规范附录U确定 1 柱的插入深度 △ 因此各国规范中基础板的最小配筋率都小于梁的最小配筋率 除满足计算要求外 当h 6 0 混凝土强度等级不应低于C20 将短向全部钢筋面积乘以λ ——单位水平力作用在以短柱底面为固定端的柱顶时 当基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时 基础板发生冲切破坏(图31c) 尚应符合本规范第8.2.1条第3款的构造要求 (8.2.12) a