硫磺系统优化提升改造项目中高杯口基础设计应用（论文）.pdf

·20· 1 高杯口基础简介 高杯口基础属于柱下独立基础的 1种形式，当柱采用预制 构件时，基础顶面做成杯口形状，然后将预制钢筋混凝土柱 吊装进杯口中嵌固，一般采用强度等级高于基础一等级的细 石混凝土二次灌浆，此基础称为杯口基础。高杯口基础是指 在特殊条件下，包括地质条件或工艺条件，造成基础埋深较深， 同时为了减少预制柱的计算长度，方便吊装，特意将正常的 杯口基础加高，称为高杯口基础。 2 高杯口基础设计 常用的计算软件（ PKPM、YJK、理正工具箱等）中，地 基基础计算里只有杯口基础，尚未有高杯口基础的计算，所以 对于高杯口（基础短柱）的计算与配筋只能依据 GB 50007— 2011《建筑地基基础设计规范》中的要求进行设计。对于高杯 口部位的计算主要包括以下几个方面 ：杯口深度、杯口顶尺 寸与杯口底尺寸、杯壁厚度与配筋。 本文以硫磺扩能技术改造子项为实例介绍高杯口基础短 柱部位的设计，该项目为 27 m跨单层钢筋混凝土排架厂房， 屋架为 27 m折线形预应力混凝土屋架，柱距为 6 m，厂房柱为 钢筋混凝土预制柱，下柱截面尺寸为 450 mm ×950 mm，上柱 截面尺寸为450 mm ×400 mm，柱顶标高 13.600 m，基础采用 二阶梯式高杯口基础，基础底标高为 –6.100 m，基础顶标高 为–0.800 m，一阶台与二阶台均为 500 mm，杯口短柱高4.3 m。 2.1 v??g?G 依据GB 50007—2011 《建筑地基基础设计规范》中第 8.2.2 条及8.2.4条规定，柱的插入深度需满足表 1并且还需符合钢 筋的基本锚固长度要求以及吊装时的稳定性。 表1 柱的插入深度 矩形或工字形柱 双肢柱 h＜500 500 ≤h＜800 800 ≤h≤1000 1000 ＜ h h~1.2 h h 0.9 h且不小于800 0.8 h且不小于1000 （1/3~2/3） ha （1.5~1.8） hb 注： h为预制钢筋混凝土排架柱的长边尺寸，本工程 h=950 mm。 钢筋混凝土柱纵向受力钢筋在基础内的锚固长度（ la）根 据现行国家标准 GB 50010—2 010《混凝土结构设计规范》有 关规定确定。本工程所在地区的抗震设防烈度为 7度，抗震 等级为三级，所以纵向钢筋的抗震锚固长度 laE=1.05 la，排 架柱采用 C30混凝土，柱钢筋最大直径为 25（HRB400）， 其受拉钢筋在抗震设计时基本锚固长度为 37 d=925 mm，且 0.9 h=855 mm，故最终设计柱的插入深度为1 050 mm，杯口深 度为1 100 mm。 2.2 v?D?v?d??G 杯口顶及杯口底的尺寸应根据施工安装要求以及二次浇 筑混凝土等要求来确定，依据 GB 50 007–2 011《建筑地基基 础设计规范》中图8.2.5-1，通长杯口顶尺寸为 75 mm＋柱长 （宽）＋ 75 mm；杯口底尺寸为 50 mm＋柱长（宽）＋ 50 mm。 本工程钢筋混凝土柱尺寸为 450 mm ×950 mm，故杯口顶尺寸 为600 mm ×1 100 mm，杯口底尺寸为 550 mm ×1 050 mm。 2.3 v?gd??G 高杯口基础的工作原理是通过二次浇筑混凝土将钢筋混 凝土柱与基础结合在一起共同作用，故 GB 50007—2 011《建 筑地基基础设计规范》对杯底尺寸及杯壁厚度有明确要求， 根据第8.2.4.2条，需满足表 2的要求。 表2 高杯口基础的杯壁厚度 mm 柱截面长边尺寸 h 杯壁厚度 t 600＜ h≤800 ≥250 800＜ h≤1 000 ≥300 1 000 ＜ h≤1 400 ≥350 1 400＜ h≤1 600 ≥400 根据本工程预制钢筋混凝土柱的尺寸 h=950 mm，并且考 虑本工程外墙围护材料为 370 mm厚烧结粘土空心砖墙，所以 杯壁厚度选定为 350 mm。 2.4 ? 8 根据 GB 50007—2 011《建筑地基基础设计规范》规定， 当钢筋混凝土柱为轴心偏压或小偏心受压时，并且杯壁厚度 与基础短柱高度 不小于 0.65时，或者大偏心受压并且杯壁厚 度与基础短柱高度 不小于 0.75 时，杯壁可不配筋，由于本工 程采用高杯口基础，杯壁厚度与基础短柱的高度之比等于 0.08， 故基础短柱需进行配筋计算，在进行基础短柱配筋计算时，采 用结构设计计算软件PKPM软 件（PK二维设计 V4.3网络版）， 其中布置基础选项里有锥形基础和阶形基础。 ［摘 要］ :v?剂??v?剂??5 ????， V??]? ??,???? ??,?n???， (坠??s?， P临亚?N???g?刷?，???n??5。V? ? ?:v?n?}]Q? ?/?六??????。 ［关键词］ :v?剂?；卫<? ? ;ß - æ¯,¼ ［中图分类号］ TU 470bbbbb ［文献标志码］ Bbbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2021）16–0020–02 Design and Application of High-cup Foundation in Sulfur System Optimization and Upgrading Project Yu Zhao-ming ［Abstract ］High-cup foundation is a special form of cup mouth foundation ，which is mainly used for foundation form of industrial bent workshop and frame-bent structure workshop.The foundation form is usually stepped and tapered ，and size of the bottom plate is generally square or rectangle,and