7,3、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、天然地基基礎(chǔ)7,3,1,本文提出了斜立式基礎(chǔ)的適用范圍及大致形式,7。3、2.本文對構(gòu)架式塔的獨(dú)立式基礎(chǔ)加連系梁的基礎(chǔ)形式的設(shè)計(jì)方法做了明確規(guī)定.這種基礎(chǔ)在高聳結(jié)構(gòu)中用得最多,7,3,3.7,3、5,重點(diǎn)闡述了 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。GBJ、135。90中的,板式基礎(chǔ) 即本標(biāo)準(zhǔn)中的、擴(kuò)展基礎(chǔ)、此種基礎(chǔ)在天然地基上的高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)中最為常見 有圓形、方形,環(huán)形等 環(huán)形基礎(chǔ)底板外形系數(shù)根據(jù)圖7。3,3、3曲線擬合而成 因臺階形基礎(chǔ)不適合于上表面配筋、故去除,注明基礎(chǔ)自重和覆土重時(shí)對基礎(chǔ)底板強(qiáng)度計(jì)算正彎矩?zé)o關(guān) 7、3、6。高聳結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)受拔力作用 靠自重.覆土重及土的抗剪切性能 時(shí).底板反向受彎,因而在底板上表面也要做配筋驗(yàn)算,這種情況對其他結(jié)構(gòu)相當(dāng)獨(dú)特.但在高聳結(jié)構(gòu)中卻很普遍,本條新增了計(jì)算底部上表面配筋時(shí)的均布荷載設(shè)計(jì)值公式,此時(shí)基礎(chǔ)及其上覆土重量起控制作用、故取分項(xiàng)系數(shù)1。35、同時(shí),上表面配筋尚應(yīng)滿足最小配筋率要求,7.3 7。高聳結(jié)構(gòu)一般很少用、剛性基礎(chǔ),即.無筋擴(kuò)展基礎(chǔ),7.3 8、高聳鋼結(jié)構(gòu)的錨栓是上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間的重要連接件,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮對鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兼容.而兩者的施工標(biāo)準(zhǔn)差異很大,本條根據(jù)高聳結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),提出了錨栓設(shè)計(jì)的具體要求。預(yù)應(yīng)力錨栓的疲勞應(yīng)力幅的相關(guān)規(guī)定見Eurocode3。Design。of Steel.Structures、Partl,9,Fatigue。錨栓組合件如圖6所示 圖6、預(yù)應(yīng)力錨栓組合件1.上錨板。2 尼龍螺母.3.熱縮管.4,錨栓及套管 5,下錨板。6 支撐。7,錨固螺母。8。預(yù)埋件、9,苯板.10,墊層?,F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn).鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、GB,50017規(guī)定錨栓預(yù)拉力P以錨栓的抗拉強(qiáng)度為準(zhǔn)、再考慮必要的系數(shù)和實(shí)用需要 用錨栓的有效截面經(jīng)計(jì)算確定,錨栓預(yù)拉力的取值直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土的使用效果,如果預(yù)拉力取值過低。則預(yù)應(yīng)力錨栓經(jīng)過各種損失后。對混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力過小,不能有效地提高預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度.且易松弛、如果張拉控制應(yīng)力取值過高,則可能引起錨固區(qū)混凝土局壓破壞,構(gòu)件的延性降低 且對錨栓抗疲勞不利,基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力錨栓因采用直接張拉法施工.沒有拉扭復(fù)合應(yīng)力,故預(yù)拉力值可比現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。GB 50017提高.將該標(biāo)準(zhǔn)中影響系數(shù)1 20改成1。15,考慮錨栓材質(zhì)的不均勻性,引進(jìn)折減系數(shù)0。9.施工時(shí)為了補(bǔ)償錨栓預(yù)拉力的松弛。一般超張拉5,10,為此采用一個超張拉系數(shù)0,9,由于以錨栓的抗拉強(qiáng)度為準(zhǔn).為安全起見再引入一個附加安全系數(shù)0。9、這樣,錨栓最大預(yù)拉力應(yīng)按下式計(jì)算,式中、fu,錨栓經(jīng)熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度。對8。8級取為830MPa、對10,9級取為1040MPa、Ae,螺紋處的有效面積、當(dāng)混凝土局部承壓難以滿足時(shí),錨栓最小預(yù)拉力可取為0,37fuAe 但最小預(yù)拉力必須保證基礎(chǔ)混凝土在風(fēng)機(jī)工作荷載下處于受壓狀態(tài),現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,GB 50010對預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋張拉控制應(yīng)力的要求為0。50fpyk 0、85fpyk 基礎(chǔ)錨栓為高強(qiáng)螺栓,材料延性和韌性較預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋好、按該規(guī)定。預(yù)應(yīng)力錨栓預(yù)拉力取為0、37fuAe 0。63fuAe也較為合適,樁基礎(chǔ)7,3.12、高聳結(jié)構(gòu)不同于一般建筑結(jié)構(gòu)、因其自身細(xì)而高的特點(diǎn),對風(fēng)荷載較為敏感,在風(fēng)荷載作用下,柱腳往往出現(xiàn)較大拔力,因此采用樁基礎(chǔ)時(shí),必須對樁基進(jìn)行抗拔驗(yàn)算及抗拔試驗(yàn),這涉及樁基的安全、因此必須做嚴(yán)格規(guī)定 7.3,13。本條規(guī)定了高聳結(jié)構(gòu)抗拔樁及承臺的具體構(gòu)造要求。巖石錨桿基礎(chǔ)7,3。14,7 3、17,這幾條對在巖石地基上的高聳結(jié)構(gòu)所常用的錨桿基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造要求作出具體規(guī)定,預(yù)應(yīng)力巖石錨桿基礎(chǔ)7,3,18 疲勞動力荷載作用下,普通巖石錨桿疲勞應(yīng)力幅較大、且其黏結(jié)錨固有逐步失效的趨勢 故承受疲勞動力荷載作用時(shí) 應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力巖石錨桿基礎(chǔ),7。3,22。采用自鎖式巖石錨桿或擴(kuò)底巖石錨桿可使錨桿錨固力由、握裹,抗剪轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石的抗壓,以及抗壓后產(chǎn)生的摩擦。提高了錨固的可靠性和抗疲勞。幾種特殊的基礎(chǔ)形式7.3、23 本條對無埋深預(yù)制基礎(chǔ)的主要設(shè)計(jì)原則作出規(guī)定。無埋深預(yù)制基礎(chǔ)是指在工廠預(yù)制完成的鋼筋混凝土塊 在現(xiàn)場經(jīng)組合拼裝后放置在有可靠持力層的地基上.作為上部高聳結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 無埋深預(yù)制基礎(chǔ)主要通過預(yù)制混凝土塊及其上的鐵塔,機(jī)房等自重來抵抗風(fēng)荷載引起的彎矩.目前在通信工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,考慮到運(yùn)輸與安裝方便.預(yù)制基礎(chǔ)一般均分條塊制作,為保證其整體性,各條塊間應(yīng)可靠連接.預(yù)制基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定性可以依據(jù),在正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下基底脫開面積不大于基礎(chǔ)底面1。4 的原則得到保證.抗滑移穩(wěn)定性可依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第7,4,6條執(zhí)行。7。3、24.本條對螺旋樁。圖7.的使用作出規(guī)定,螺旋樁因其自身帶有螺紋.跟普通鋼管樁相比。具有抗拔承載力相對較高的優(yōu)點(diǎn).且因?yàn)楦呗柦Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)抗拔是結(jié)構(gòu)的一個重要受力特點(diǎn)、因此建議高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用螺旋樁。目前螺旋樁沒有較為完善的理論計(jì)算公式 設(shè)計(jì)者可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ,94對其進(jìn)行估算、并且通過試驗(yàn)驗(yàn)證其承載能力 圖7。螺旋樁結(jié)構(gòu)示意圖1 后注漿,2、預(yù)制承臺,3.螺旋樁7。3、25 本條對筒式基礎(chǔ)的主要設(shè)計(jì)原則作出規(guī)定、筒式基礎(chǔ)采用單個直徑較大的筒體作為高聳結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 筒體可采用預(yù)應(yīng)力混凝土或者鋼材,筒式基礎(chǔ)目前在風(fēng)電與通信工程領(lǐng)域有一定應(yīng)用 筒式基礎(chǔ)由沿深度分布的水平地基反力組成的力矩與合力抵抗彎矩和剪力 由于剛度相對土體較大、可作為剛性樁計(jì)算 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可采用剛性樁計(jì)算原則。主要驗(yàn)算地基土承載能力,筒式基礎(chǔ)變形以及筒式基礎(chǔ)自身強(qiáng)度等,筒式基礎(chǔ)示意圖如圖8所示 圖8,筒式基礎(chǔ)示意圖1,塔體,2、連接法蘭 3。筒式基礎(chǔ)樁身,4。樁尖.筒式基礎(chǔ)應(yīng)按下列方法進(jìn)行抗彎承載力.豎向承載力。頂部位移.轉(zhuǎn)角以及筒式基礎(chǔ)強(qiáng)度的驗(yàn)算 1,受力簡圖以及土壓力分布曲線,圖9 式中,q、單位長度上的土被動抗力,kN。m.a.b.曲線系數(shù).單位分別為kN。m2、5 kN,m1 5 Mk.荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下地面,z,0處 彎矩、kN、m Fk,荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下壓力.kN,Vk 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下地面,z,0處。剪力.kN.H 有效樁長.m。z 離地面距離、m,圖9 受力簡圖及土壓力分布曲線O。剛性轉(zhuǎn)動小心點(diǎn),Z1、轉(zhuǎn)動中心點(diǎn)至地面距離.Z0 淺部土壓力極值點(diǎn)至地面距離.2。筒式基礎(chǔ)抗彎承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算,淺部土壓力極值點(diǎn)處 筒式基礎(chǔ)底部,式中、β 極限承載力修正系數(shù)。β,1,8.γ、計(jì)算點(diǎn)所在土層土的重度 kN,m3。c、φ。土的黏聚力及內(nèi)摩擦角,淺部土壓力極值點(diǎn)離地面距離為,對應(yīng)的土壓力為,筒式基礎(chǔ)底部對應(yīng)的土壓力為 3、筒式基礎(chǔ)豎向承載力應(yīng)按下式計(jì)算 式中。Ra。筒式基礎(chǔ)豎向承載力特征值 應(yīng)按下式計(jì)算,式中。qsik,筒式基礎(chǔ)側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,kN.m2,μ。筒式基礎(chǔ)周長,m.li。筒式基礎(chǔ)側(cè)第i層土的厚度 m,4,筒式基礎(chǔ)頂部位移及轉(zhuǎn)角應(yīng)符合下列規(guī)定、1。頂部位移δ0應(yīng)按下式計(jì)算,2,轉(zhuǎn)角tanθ應(yīng)按下式計(jì)算 5,筒式基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定.離地面z處的剪力和彎矩應(yīng)按下列公式計(jì)算 6,地基土比例系數(shù)C值可按以下規(guī)定確定。1。在土質(zhì)相近地區(qū)大量使用筒式基礎(chǔ)時(shí) 宜通過水平靜載試驗(yàn)確定。2、當(dāng)無水平靜載試驗(yàn)資料時(shí),應(yīng)按表3的要求采用 表3、不同土類對應(yīng)C值注,表中IL為土的液性指數(shù)。e為土的孔隙比、對于第2類土,取Ee.2E1、2,對于第3類土 取E,Ee.3E1.2 對于第4類土 取Ee 4E1、2。其中E1,2為土體壓縮模量。3,當(dāng)筒式基礎(chǔ)側(cè)面由幾種土層組成時(shí).應(yīng)求得主要影響深度hc,2,D0。1.m范圍內(nèi)的C值作為計(jì)算值,圖10、當(dāng)hc深度內(nèi)存在兩層不同土?xí)r,圖10、不同土層C值計(jì)算示意圖。當(dāng)hc深度內(nèi)存在三層不同土?xí)r。7。適用條件,筒式基礎(chǔ)應(yīng)符合下列規(guī)定。H、2 5、λ。26、式中。λ,樁土形變系數(shù)。1,m,C.地基土比例系數(shù),kN,m3.5。D1.筒式基礎(chǔ)的計(jì)算直徑、m。當(dāng)D0,1 0m時(shí),D1。0,9,1,5D0,0 5、當(dāng)D0。1、0m時(shí)。D1。0,9、D0,1,0,D0 筒式基礎(chǔ)直徑。m,E、彈性模量。kN,m2.I.慣性矩.m4