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