7.3 钢筋混凝土基础底板正截面承载力计算
7.3.1 当台阶的宽高比不大于2.5和偏心距不大于基础宽度的1/6时,计算截面的弯矩可按下列公式计算:
1 矩形底板中心受压或受拉(图7.3.1-1)时,可按式7.3.1-1和式7.3.1-2计算:
式中:P0——底板平均净压力设计值,,当计算上拔情况时,;
b1和l1——底板处柱截面的长度和宽度(m)。
图7.3.1-1 矩形底板中心受压或受拉时弯矩计算简图
2 矩形底板单向受弯(图7.3.1-2)时,可按式7.3.1-3和式7.3.1-2计算:
式中:P1——底板Ⅰ(图7.3.1-2阴影部分)平均压力设计值(kPa);;当计算上拔情况时,。
图7.3.1-2 矩形底板单向受弯时弯矩计算简图
3 矩形底板双向受弯(图7.3.1-3)时,可按式7.3.1-3和式7.3.1-4计算:
式中:P2——底板Ⅱ(图7.3.1-3阴影部分)平均压力设计值(kPa);;当计算上拔情况时,。
图7.3.1-3 矩形底板双向受弯时弯矩计算简图
7.3.2 钢筋混凝土矩形底板的正截面受拉钢筋宜按单筋矩形截面计算,其纵向受拉钢筋截面面积可按式7.3.2计算:
式中:x——混凝土受压区高度,;
As——垂直于MⅠ或MⅡ截面的底板下部(承压时)或上部(承拉时)纵向受拉钢筋截面面积;
h0——底板计算截面的有效高度;
M——计算截面1-1或2-2处的弯矩设计值。
7.3.3 底板在下压荷载作用下,当无上部纵向钢筋和腹筋时,底板的受冲切承载力应满足下列要求:
1 矩形截面柱作用于矩形底板时(图7.3.3),在柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力可按下列公式计算:
式中:βhp——受冲切承载力截面高度影响系数,当h≤0.8m时,取βhp=1.0,当h≥2.0m时,取βhp=0.9,其间按线性内插法取用;
at——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长,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;
ab——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7.3.3(a)、(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2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7.3.3(c)],ab=l;
h0——基础冲切破坏锥体的有效高度;
Al——考虑冲切荷载时取用多边形面积(图7.3.3中阴影面积);
pj——扣除基础自重及其上土重的荷载设计值作用下地基土单位面积净反力,对偏心受压基础可取用基础边缘处最大地基土单位面积净反力;
am——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
Fl——作用在Al上的地基土净反力设计值。
图7.3.3 阶形基础受冲切承载力计算截面位置
1—冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面;2—冲切破坏锥体的底面线
2 圆形和环形截面柱作用于底板的冲切承载力可按式7.3.3-4计算:
式中:N0——扣除底板上土重的作用于底板上的轴向压力设计值;
d0——柱的外径。
7.3.4 底板在上拔荷载作用下(图7.3.4),当无腹筋时可按式7.3.4-1计算抗剪承载能力:
式中:b0——计算截面X—X中和轴处宽度;
h0——计算截面有效高度;
Acx——图7.3.4中阴影部分面积。
图7.3.4 底板上拔时剪切承载力计算简图