墙下钢筋混凝土条形基础一般用于单层或多层的砌体结构中,并且广泛应用于多层及小高层钢筋混凝土剪力墙结构的房屋中。
墙下条形基础的埋深及宽度确定后,基础底板厚度及配筋需对基础受力情况进行分析计算后方可确定。基础受荷载作用时,如同倒置的“悬臂梁”,如图2-15所示。“悬臂梁”在基底设计净反力pj(扣除基础自重及基础上回填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)作用下,基础底板将发生向上的弯曲变形,Ⅰ—Ⅰ截面产生设计弯矩M。当配筋不足时,底板会因M过大而沿Ⅰ—Ⅰ截面开裂。同时,在pj作用下,Ⅰ—Ⅰ截面产生剪力V,截面外侧会产生向上错动的趋势。实验及理论分析表明,底板在V作用下,当基础板厚度不够时,底板会产生斜向裂缝。可见,基础底板应有足够的厚度和配筋。
1.基础底板厚度的确定
图2-15 条形基础受力分析
沿墙基纵向取1m长基础板进行分析,设上部结构传至基础顶面相应于荷载效应基本组合时的荷载为F(kN/m),可得基底单位面积净反力:
Ⅰ—Ⅰ截面设计剪力:
根据受均布荷载作用下的无腹筋梁受剪承载力公式,底板有效高度h0满足下式要求时,在设计剪力V作用下底板不产生斜裂缝破坏。
式中:h0——底板有效高度(mm),底板有垫层时h0=h-45mm;底板无垫层时h0=h-75mm,h为基础底板厚度;
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm2)。
2.配筋计算
式中:As——基础底板受力钢筋截面积(mm2);
fy——钢筋抗拉强度设计值(N/mm2),HPB300级钢筋,fy=270N/mm2;HRB335级钢筋,fy=300N/mm2。
当条形基础受偏心荷载时,式(2-31)、式(2-33)中基底设计净反力pj取基底边缘最大净反力pjmax与Ⅰ—Ⅰ截面处净反力pjⅠ的平均值,即pj=(pjⅠ+pjmax)/2。
[例题5]设计某教学楼外墙钢筋混凝土基础,上部结构传至基础顶面的荷载设计值F=270kN/m(Fk=200kN/m),修正后的地基承载力特征值fa=135kPa;混凝土强度等级为C20,钢筋为 HPB300级,基底标高-1.75m,基底垫层厚100mm,如图2-16所示。
图2-16 例题5附图(www.xing528.com)
解:(1)求基础宽度
(2)确定底板厚度
基底净反力pj=F/b=135(kPa)
Ⅰ—Ⅰ截面设计剪力:
底板有效高度按式(2-32),混凝土为C20时,ft=1.1N/mm2
h0=V/700ft=144(mm)
按式(2-32)中有关要求,因设有垫层,底板厚h=h0+45=189(mm),为满足构造要求,取h=200mm,实际h0=155mm。
(3)底板配筋计算,Ⅰ—Ⅰ截面弯矩按式(2-33)计算
受力筋截面积,按式(2-34)计算,采用HPB300级钢筋,fy=270N/mm2
As=M/0.9h0fy=1205(mm2)
条形基础纵向每米长度内可选9φ14钢筋,均布即可。
注意:计算剪力及弯矩时,对砖墙且放脚不大于1/4砖长时,从墙边(不包括放脚)算起,对混凝土墙体,从墙底座边缘算起。以上计算的As为每米长基底受力筋配筋量。分布筋采用φ8@250即可,至此,该基础设计计算完毕。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。