摘要 現(xiàn)階段,多桿合一基礎(chǔ)多采用獨立基礎(chǔ),獨立基礎(chǔ)的脫空比控制值是設(shè)計中的重要指標(biāo),脫空比控制值的大小將直接影響到基礎(chǔ)尺寸的取值,目前尚無專門的規(guī)范對多桿合一基礎(chǔ)脫空比進行規(guī)定。結(jié)合既有相關(guān)規(guī)范對脫空比的要求,研究分析了獨立基礎(chǔ)基底脫空比與基礎(chǔ)抗傾覆安全系數(shù)的關(guān)系,并分析了典型多桿合一基礎(chǔ)的基底脫空比與基底最大壓應(yīng)力的關(guān)系。根據(jù)分析結(jié)果,建議多桿合一基礎(chǔ)的基底脫空比按15%控制較為合理。
關(guān)鍵詞 獨立基礎(chǔ);基底脫空比;抗傾覆安全系數(shù);基底最大壓應(yīng)力
中圖分類號 TU470+.3 文獻標(biāo)志碼 A
0引言
隨著城市的快速發(fā)展,城市道路兩側(cè)交通指示牌、信號燈、監(jiān)控等各類設(shè)施桿件林立,交叉重復(fù)的桿件對城市街道的景觀產(chǎn)生了較大的不良影響,桿件的重復(fù)設(shè)置也增加了道路的工程造價。多桿合一是將多種桿件功能匯集在一個綜合桿上,有效的減少了道路兩側(cè)的桿件數(shù)量,已成為新建城市道路桿件設(shè)計的趨勢?,F(xiàn)階段,多桿合一基礎(chǔ)多采用獨立基礎(chǔ),獨立基礎(chǔ)的脫空比控制值是基礎(chǔ)設(shè)計中重要的指標(biāo),其取值的大小將直接影響到基礎(chǔ)尺寸。目前,尚無專門的規(guī)范對多桿合一基礎(chǔ)的脫空比進行規(guī)定。在水平荷載作用下,既有相關(guān)規(guī)范對基礎(chǔ)基底脫空比控制值的規(guī)定見表1。
目前,除JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[2]外,其他相關(guān)規(guī)范并未對基底脫空比的取值依據(jù)及作用進行說明。根據(jù)該規(guī)程第12.1.7條的條文說明:為使高層建筑在水平力和豎向荷載作用下,地基壓應(yīng)力不至于過于集中,對基礎(chǔ)底面壓應(yīng)力較小一端的應(yīng)力狀態(tài)作了限制,滿足本條高層建筑結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力具有足夠的安全儲備,不需驗算結(jié)構(gòu)的整體傾覆。因此,限制基底脫空比的作用主要體現(xiàn)在兩方面:一方面是控制結(jié)構(gòu)的抗傾覆安全性,另一方面是控制地基壓應(yīng)力不至于過大。
1基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定與基底脫空比的關(guān)系
為分析獨立基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定與基底脫空比的關(guān)系,現(xiàn)以平面寬度為b,長度為l的矩形獨立基礎(chǔ)為例,進行抗傾覆安全系數(shù)計算。當(dāng)基底脫空比大于0時,偏心荷載作用下獨立基礎(chǔ)的基底壓力見圖1。
由上述可知,獨立基礎(chǔ)基底脫空比與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗傾覆安全系數(shù)成線性反比關(guān)系,當(dāng)基底脫空比按小于15%控制時,基礎(chǔ)的抗傾覆安全已有足夠的安全富裕。
2基底脫空比對基底最大壓應(yīng)力的影響
3結(jié)論及建議
(1)對于多桿合一的基礎(chǔ)設(shè)計,當(dāng)基底脫空比按k≤0.15控制時,基礎(chǔ)的抗傾覆安全系數(shù)已有足夠富裕。
(2)與普通框架結(jié)構(gòu)柱的獨立基礎(chǔ)不同的是,多桿合一基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的軸力較小。當(dāng)基礎(chǔ)平面尺寸大于1.5m×1.5m時,并控制基底脫空比k≤0.15,基底最大壓應(yīng)力Pkmax≤1.2fa普遍可以滿足。
(3)在JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[2]中以H/B上部結(jié)構(gòu)的高寬比來作為脫空比控制值劃分的依據(jù),但該條規(guī)定適用于基礎(chǔ)寬度B與上部結(jié)構(gòu)寬度B相同的情形。對于多桿合一基礎(chǔ),如以高寬比H/B大于4,脫空比按0控制,過于保守,且不盡合理。建議多桿合一基礎(chǔ)的基底脫空比按小于15%控制較為合理。
參考文獻
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