建筑基础设计常见问题分析（论文）.pdf

·158 · 无筋扩展基础、扩展基础是砌体结构、多高层混凝土结 构的常用基础类型，对设计人员而言也是各类基础中较为简 单的基础形式。对柱下独立基础而言，基础大小（基础底面积） 由地基承载力来确定，基础高度由基础的受冲切承载力来确 定，基础配筋由抗弯承载力计算来确定。 但在实际工程中很多结构设计师因为对规范条文理解不 深刻、理解错误或延续前辈的经验做法，导致实际工程中经 常会出现一些设计不合理、不经济的问题。本文对这些基础 设计中的常见问题进行总结、分析，为广大工程设计人员的 实际工作提供参考。 1 常见问题 1.1 ?? ??n??"? O1 对于墙下条形基础，最常见的问题就是设计人员不区分条 形基础的台阶宽高比一律配置钢筋。当然不加以区分均配置钢 筋并不存在安全问题，但是会存在设计不合理、不经济的问题。 GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》 8.1.1条中有明确 规定，当基础满足下列 3种情况时 ：基底应力 pk≤ 100 kPa 时 台阶宽高比不大于 1∶ 1.00 ；基底应力 100＜ pk≤ 200 kPa 时 台阶宽高比不大于 1∶ 1.00 ；基底应力 200＜ pk≤ 300 kPa 时 台阶宽高比不大于 1∶ 1.25，则不需要配置钢筋。 上述 3种情况下基础均在冲切角范围内，属于刚性基础。 在工程界，很多设计人员针对该规范条文给出的理由是刚性 角范围内基础底面不存在弯矩所以无需配置钢筋，实际上这 种理解是错误的。 先假设此解释是正确的，则《建筑地基基础设计规范》 中应当给出 pk≥ 300 kPa 时的情况，而实际上规范仅仅给出 了 pk≤ 300 kPa时无需配置钢筋的情况。真正决定是否配筋的 是弯矩对基底混凝土所产生的拉应力相对于基础混凝土本身 的抗拉强度的大小。对于刚性基础，基础底面是存在弯矩的， 只不过通常情况下该弯矩产生的基底混凝土拉应力要小于基 础混凝土本身的抗拉强度（尤其是地基规范中给出的 pk≤ 300 kPa的工况），所以无需配置受力钢筋。下面通过简单的计 算而言明这个问题。 令地基净反力为 q，混凝土抗拉强度设计值为 ft，基础台 阶宽度、高度为 b, h。取1 m长条形基础进行分析，条基根部（上 部墙体边）弯矩 M=qb2/2，基础截面抵抗矩 W=h2/6，主拉应力 σ=M/W=3qb2/h2，只有当 σ≥ ft也就是 b/h≥ ft/3q 时才需要 配筋（即基础底拉应力 >混凝土抗拉强度）。 因此基础是否需要配筋与基础是否在冲切角范围内并 没有直接关系，而仅和台阶高宽比与混凝土抗拉强度与基 底净反力之间的比值有关。当 q≤ ft/3（基底净反力较小） 时，即使 b>h也有可能无需配置抗弯钢筋 ；当 q≥ ft/3（基 底净反力较大）时，即使 b<h也有可能需要配置抗弯钢 筋。 以 C15混凝土为例，其抗拉强度设计值 ft=0.91 MPa，当 q≤ 0.91/3=303 kPa 时，对于在冲切角范围内的基础（ b< h），b/h≤ ft/3q ， 此时是 无需配置抗弯钢筋的，该结论 与 GB50007—2011《建筑地基基础设计规范》表 8.1.1中 pk≤ 300 kPa 时在冲切角范围内的刚性基础均无需配置钢 筋是一致的 ；当基底应力 pk取一较小值，如 q=100 kPa 时， 对于在冲切角范围外的基础（ b>h）， 当 b/h< ft/3q =1.74 此时仍然是无需配置抗弯钢筋的。 另外要注意，规范要求基底应力 pk>300 kPa 时尚需进行 抗剪验算，这是因为此时剪力较大，在支座边缘处截面中和 中和轴附近的主拉应力有可能大于混凝土抗拉强度而出现 裂缝。 以上仅通过计算对基础中混凝土拉应力进行分析，而在 实际工程中，基础底面本身和地基土之间也存在着巨大的摩 擦力，该摩擦力也起着一定程度的反弯曲作用，所以基础混 凝土中的真实拉应力是要小于常规计算结果的。因此在具体 项目中结构设计人员要细心把握，不要盲目按照经验做法来 设计，否则基础配筋会比实际需要大很多，会造成很大的浪费。 1.2 1a ? ?_ Kn????:g? 8 对于柱下独立基础，最常见的问题就是设计人员按阶形 ［摘 要］ M??n? 、??n乔??(n乔 +? ，????n乔 +? ，?}?六? ?/??}??住??  ?9 ? 。s?h 25n???}??/?}?(????? ??Q9 ?)??e ，了?其??亦??Ts?侃 n ? ?3 8， 凹?s?h(n乔???之?、 <?、? 8?????b??， s??Tn??仍妙?， ?V??、<????W。 ［关键词］ M??n?；??n乔 ；??凯 ? ；? c ［中图分类号］ TU 318bbbbb ［文献标志码］ Abbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2019）08–0158–02 Analysis of Common Problems in Architectural Foundation Design Zhang Lei ［Abstract ］Strip foundation under wall and independent foundation under column are the most commonly used foundation types， it's also a simpler base type， however，there are many problems that are easy to be ignored in actual projects. This paper analyzes the mo