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Wx、Wy ——矩形基础底面对x、y 轴的抵抗矩(m
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)。
3当矩形基础核心区外承受双向偏心荷载,且基础脱开基底面积不大于全部面积的1/4时,验算地基承载力的基础底面压力可按下列公式确定(当由单向偏心控制时计算公式参见《高耸结构设计规范》GB50135-2006之7.2.3-1、7.2.3-2):
pkmax?Fk?Gk (4.2.2-6)
3axayaxay?0.125bl (4.2.2-7)
b 式中 ax—— 合力作用点至ex一侧基础边缘的距离(m),按?ex计算;
2l,按?ey计算; ay—— 合力作用点至ey一侧基础边缘的距离(m)
2,按ex—— x方向的偏心距(m)
Mkx计算;
Fk?Gk,按ey—— y方向的偏心距(m)MkyFk?Gk计算;
图4.2.2在双向偏心荷载作用下,矩形基础底面部分脱开时的注:当基础脱开地基土的面积不大于全部面积的1/4,且满足4.2.2-2式规定时,可不验算基础的倾覆。
4.2.3 地基稳定性计算
处于山坡地的铁塔应按现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011之5.4节的相关规定进行地基稳定性计算。 4.2.4 液化土地基措施
对于地面下存在饱和砂土、饱和粉土的铁塔基础,除6 度外,应进行液化
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判别;存在液化土层的地基,应根据抗震设防烈度、抗震设防类别、地基的液化等级,结合具体情况采取相应的措施。具体措施应符合现行标准《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012的相关规定。 4.3 扩展基础
4.3.1 铁塔采用扩展基础形式时,基础底面允许部分脱开地基土的面积应不大于底面全面积的1/4(微波塔除外)。
4.3.2 无筋扩展基础(图4.3.2)高度应满足下式的要求:
H0?b?b0 (4.3.2) 2tan?式中:b——基础底面宽度(m); b0——基础顶面柱脚宽度(m); H0——基础高度(m);
tan?——基础台阶宽高比b2:H0,其允许值可按表4.3.2选用; b2——基础台阶宽度(m)。
表4.3.2 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值
基础材料 混凝土基础 质量要求 C25混凝土 台阶宽高比的允许值 pk≤100 100<pk≤200 200<pk≤300 1∶1.00 1∶1.00 1∶1.25 注: 1 pk为作用标准组合时的基础底面处的平均压力值(kPa);
2混凝土基础单侧扩展范围内基础底面处的平均压力值超过300kPa时,尚应进行抗剪验算;对基底反力集中于立柱附近的岩石地基,应进行局部受压承载力验算。
b2hb0b1H0构造配筋b
图4.3.2无筋扩展基础构造示意
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4.3.3采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱,其柱脚高度h1不得小于b1(图4.3.2),并不应小于300mm且不小于20d。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时,可沿水平方向弯折,弯折后的水平锚固长度不应小于10d也不应大于20d。
注:d为柱中的纵向受力钢筋的最大直径。
4.3.4扩展基础的计算应符合下列规定:
1对柱下扩展基础,当冲切破坏锥体落在基础底面以内时,应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力;
2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扩展基础,应验算柱与基础交接处的基础受剪切承载力; 3基础底板的配筋,应按抗弯计算确定;
4当基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时,尚应验算柱下基础顶面的局部受压承载力。
4.3.5柱下扩展基础的受冲切承载力应按下列公式验算:
Fl≤0.7βhpftam h0
(4.3.5-1) (4.3.5-2) (4.3.5-3)
am = (at+ab)/2
Fl= pjAl
式中:βhp——受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取
1.0;当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用; ft——混凝土轴心抗拉强度设计值(kPa); h0——基础冲切破坏锥体的有效高度(m); ; am——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度(m)
,当计算柱与基础at——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长(m)
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
(m),当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内(图4.3.5a、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,取上阶宽加两倍该处的
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基础有效高度;
pj——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),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;
Al——冲切验算时取用的部分基底面积(m2)(图4.3.5a、b中的阴影面积
ABCDEF);
Fl——相应于作用的基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值(kPa)。
(a)柱与基础交接处 (b)基础变阶处
图4.3.5 计算阶形基础的受冲切承载力截面位置
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
4.3.6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,应按下列公式验算柱与基础交接处截面受剪承载力:
Vs ≤ 0.7βhsftA0 βhs = (800/h0)1/4
(4.3.6-1) (4.3.6-2)
式中:Vs——相应于作用的基本组合时,柱与基础交接处的剪力设计值(kN),
图4.3.6中的阴影面积乘以基底平均净反力;
βhs——受剪切承载力截面高度影响系数,当h0<800mm时,取h0=800mm;
当h0>2000mm时,取h0=2000mm;
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A0——验算截面处基础的有效截面面积(m2)。当验算截面为阶形或锥形
时,可将其截面折算成矩形截面,截面的折算宽度和截面的有效高度按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011附录U计算。
(a)柱与基础交接处 (b)基础变阶处
图4.3.6 验算阶形基础受剪切承载力示意图
4.3.7在轴心荷载或单向偏心荷载作用下,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,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4.3.7):
MI?122Ga1[(2l?a?)(pmax?p?)?(pmax?p)l] (4.3.7-1) 12A2G1(l?a?)2(2b?b?)(pmax?pmin?) (4.3.7-2) 48AMII?式中:MⅠ、MⅡ——任意截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ处相应于作用的基本组合时的弯矩设
计值(kN·m);
; a1——任意截面Ⅰ-Ⅰ至基底边缘最大反力处的距离(m)l、b——基础底面的边长(m);
pmax、pmin——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);
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
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