Ⅰ受彎計算

5.9.1 樁基承臺應(yīng)進(jìn)行正截面受彎承載力計算。承臺彎距可按本規(guī)范第5.9.2～5.9.5條的規(guī)定計算，受彎承載力和配筋可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的規(guī)定進(jìn)行。
5.9.2 柱下獨立樁基承臺的正截面彎矩設(shè)計值可按下列規(guī)定計算：
    1. 兩樁條形承臺和多樁矩形承臺彎矩計算截面取在柱邊和承臺變階處[見圖5.9.2(a)]，可按下列公式計算：

圖5.9.2 承臺彎矩計算示意
（a)矩形多樁承臺；（b）等邊三樁承臺；（c)等腰三樁承臺

5.9.3 箱形承臺和筏形承臺的彎距可按下列規(guī)定計算：
    1. 箱形承臺和筏形承臺的彎矩宜考慮地基土層性質(zhì)、基樁分布、承臺和上部結(jié)構(gòu)類型和剛度，按地基—樁—承臺—上部結(jié)構(gòu)共同作用原理分析計算；
    2. 對于箱形承臺，當(dāng)樁端持力層為基巖、密實的碎石類土、砂土且深厚均勻時；或當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為剪力墻；或當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架-核心筒結(jié)構(gòu)且按變剛度調(diào)平原則布樁時，箱形承臺底板可僅按局部彎矩作用進(jìn)行計算；
    3. 對于筏形承臺，當(dāng)樁端持力層深厚堅硬、上部結(jié)構(gòu)剛度較好，且柱荷載及柱間距的變化不超過20％時；或當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架-核心筒結(jié)構(gòu)且按變剛度調(diào)平原則布樁時，可僅按局部彎矩作用進(jìn)行計算。
5.9.4 柱下條形承臺梁的彎矩可按下列規(guī)定計算：
    1. 可按彈性地基梁(地基計算模型應(yīng)根據(jù)地基土層特性選取)進(jìn)行分析計算；
    2. 當(dāng)樁端持力層深厚堅硬且樁柱軸線不重合時，可視樁為不動鉸支座，按連續(xù)梁計算。
5.9.5 砌體墻下條形承臺梁，可按倒置彈性地基梁計算彎矩和剪力，并應(yīng)符合本規(guī)范附錄G的要求。對于承臺上的砌體墻，尚應(yīng)驗算樁頂部位砌體的局部承壓強(qiáng)度。

Ⅱ受沖切計算

5.9.6 樁基承臺厚度應(yīng)滿足柱(墻)對承臺的沖切和基樁對承臺的沖切承載力要求。
5.9.7 軸心豎向力作用下樁基承臺受柱(墻)的沖切，可按下列規(guī)定計算：
    1. 沖切破壞錐體應(yīng)采用自柱(墻)邊或承臺變階處至相應(yīng)樁頂邊緣連線所構(gòu)成的錐體，錐體斜面與承臺底面之夾角不應(yīng)小于45°(見圖5.9.7)。
    2. 受柱(墻)沖切承載力可按下列公式計算：

圖5.9.7 柱對承臺的沖切計算示意



圖5.9.8-1 四樁以上（含四樁）承臺角樁沖切計算示意
（a）錐形承臺；（b）階形承臺



圖5.9.8-2 三樁三角形承臺角樁沖切計算示意


圖5.9.8-3 基樁對筏形承臺的沖切和墻對筏形承臺的沖切計算示意
（a）受基樁的沖切；（b）受樁群的沖切

Ⅲ 受剪計算

5.9.9 柱(墻)下樁基承臺，應(yīng)分別對柱(墻)邊、變階處和樁邊聯(lián)線形成的貫通承臺的斜截面的受剪承載力進(jìn)行驗算。當(dāng)承臺懸挑邊有多排基樁形成多個斜截面時，應(yīng)對每個斜截面的受剪承載力進(jìn)行驗算。
5.9.10 柱下獨立樁基承臺斜截面受剪承載力應(yīng)按下列規(guī)定計算：
    1. 承臺斜截面受剪承載力可按下列公式計算(見圖5.9.10-1)：

圖5.9.10-1 承臺斜截面受剪計算示意


圖5.9.10-2 階梯形承臺斜截面受剪計算示意


圖5.9.10-3 錐形承臺斜截面受剪計算示意

Ⅳ局部受壓計算

5.9.15 對于柱下樁基，當(dāng)承臺混凝土強(qiáng)度等級低于柱或樁的混凝土強(qiáng)度等級時，應(yīng)驗算柱下或樁上承臺的局部受壓承載力。

Ⅴ抗震驗算

5.9.16 當(dāng)進(jìn)行承臺的抗震驗算時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定對承臺頂面的地震作用效應(yīng)和承臺的受彎、受沖切、受剪承載力進(jìn)行抗震調(diào)整。

條文說明

5.9 承臺計算

5.9.1 本條對樁基承臺的彎矩及其正截面受彎承載力和配筋的計算原則作出規(guī)定。
5.9.2 本條對柱下獨立樁基承臺的正截面彎矩設(shè)計值的取值計算方法系依據(jù)承臺的破壞試驗資料作出規(guī)定。20世紀(jì)80年代以來，同濟(jì)大學(xué)、鄭州工業(yè)大學(xué)(鄭州工學(xué)院)、中國石化總公司、洛陽設(shè)計院等單位進(jìn)行的大量模型試驗表明，柱下多樁矩形承臺呈“梁式破壞”，即彎曲裂縫在平行于柱邊兩個方向交替出現(xiàn)，承臺在兩個方向交替呈梁式承擔(dān)荷載(見圖31)，最大彎矩產(chǎn)生在平行于柱邊兩個方向的屈服線處。利用極限平衡原理導(dǎo)得柱下多樁矩形承臺兩個方向的承臺正截面彎矩為本規(guī)范式(5.9.2-1)、式(5.9.2-2)。
    對柱下三樁三角形承臺進(jìn)行的模型試驗，其破壞模式也為“梁式破壞”。由于三樁承臺的鋼筋一般均平行于承臺邊呈三角形配置，因而等邊三樁承臺具有代表性的破壞模式見圖31(b)，

圖13 承臺破壞模式
(a)四樁承臺；（b）等邊三樁承臺；
（c)等邊三樁承臺；（d）等腰三樁承臺

    考慮到圖31(b)的屈服線產(chǎn)生在柱邊，過于理想化，而圖31(c)的屈服線未考慮柱的約束作用，其彎矩偏于安全。根據(jù)試件破壞的多數(shù)情況采用式(10)、式(11)兩式的平均值作為本規(guī)范的彎矩計算公式，即得到本規(guī)范式(5.9.2-3)。
    對等腰三樁承臺，其典型的屈服線基本上都垂直于等腰三樁承臺的兩個腰，試件通常在長跨發(fā)生彎曲破壞，其屈服線見圖31(d)。按梁的理論可導(dǎo)出承臺正截面彎矩的計算公式：

    式(12)未考慮柱的約束影響，偏于安全；而式(13)又不夠安全，因而本規(guī)范采用該兩式的平均值確定等腰三樁承臺的正截面彎矩，即本規(guī)范式(5.9.2-4)、式(5.9.2-5)。
    上述關(guān)于三樁承臺計算的M值均指通過承臺形心與相應(yīng)承臺邊正交截面的彎矩設(shè)計值，因而可按此相應(yīng)寬度采用三向均勻配筋。
5.9.3 本條對箱形承臺和筏形承臺的彎矩計算原則進(jìn)行規(guī)定。
    1. 對箱形承臺及筏形承臺的彎矩宜按地基——樁——承臺——上部結(jié)構(gòu)共同作用的原理分析計算。這是考慮到結(jié)構(gòu)的實際受力情況具有共同作用的特性，因而分析計算應(yīng)反映這一特性。
    2. 對箱形承臺，當(dāng)樁端持力層為基巖、密實的碎石類土、砂土且深厚均勻時；或當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為剪力墻；或當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架-核心筒結(jié)構(gòu)且按變剛度調(diào)平原則布樁時，由于基礎(chǔ)各部分的沉降變形較均勻，樁頂反力分布較均勻，整體彎矩較小，因而箱形承臺頂、底板可僅考慮局部彎矩作用進(jìn)行計算、忽略基礎(chǔ)的整體彎矩，但需在配筋構(gòu)造上采取措施承受實際上存在的一定數(shù)量的整體彎矩。
    3. 對筏形承臺，當(dāng)樁端持力層深厚堅硬、上部結(jié)構(gòu)剛度較好，且柱荷載及柱間距變化不超過20％時；或當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架-核心筒結(jié)構(gòu)且按變剛度調(diào)平原則布樁時，由于基礎(chǔ)各部分的沉降變形均較均勻，整體彎矩較小，因而可僅考慮局部彎矩作用進(jìn)行計算，忽略基礎(chǔ)的整體彎矩，但需在配筋構(gòu)造上采取措施承受實際上存在的一定數(shù)量的整體彎矩。
5.9.4 本條對柱下條形承臺梁的彎矩計算方法根據(jù)樁端持力層情況不同，規(guī)定可按下列兩種方法計算。
    1. 按彈性地基梁(地基計算模型應(yīng)根據(jù)地基土層特性選取)進(jìn)行分析計算，考慮樁、柱垂直位移對承臺梁內(nèi)力的影響。
    2. 當(dāng)樁端持力層深厚堅硬且樁柱軸線不重合時，可將樁視為不動鉸支座，采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，按連續(xù)梁計算。
5.9.5 本條對砌體墻下條形承臺梁的彎矩和剪力計算方法規(guī)定可按倒置彈性地基梁計算。將承臺上的砌體墻視為彈性半無限體，根據(jù)彈性理論求解承臺梁上的荷載，進(jìn)而求得承臺梁的彎矩和剪力。為方便設(shè)計，附錄G已列出承臺梁不同位置處的彎矩和剪力計算公式。對于承臺上的砌體墻，尚應(yīng)驗算樁頂以上部分砌體的局部承壓強(qiáng)度，防止砌體發(fā)生壓壞。
5.9.7 本條對樁基承臺受柱(墻)沖切承載力的計算方法作出規(guī)定：
    1. 根據(jù)沖切破壞的試驗結(jié)果進(jìn)行簡化計算，取沖切破壞錐體為自柱(墻)邊或承臺變階處至相應(yīng)樁頂邊緣連線所構(gòu)成的錐體。錐體斜面與承臺底面之夾角不小于45°。
    2. 對承臺受柱的沖切承載力按本規(guī)范式(5.9.7-1)～式(5.9.7-3)計算。依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010，對沖切系數(shù)作了調(diào)整。對混凝土沖切破壞承載力由0.6f_tu_mh_o提高至0.7f_tu_mh_o，即沖切系數(shù)β₀提高了16.7％，故本規(guī)范將其表達(dá)式β₀＝0.72／(λ＋0.2)調(diào)整為β₀＝0.84／(λ＋0.2)。
    3. 關(guān)于最小沖跨比取值，由原λ＝0.2調(diào)整為λ＝0.25，λ滿足0.25～1.0。
    根據(jù)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的規(guī)定，需考慮承臺受沖切承載力截面高度影響系數(shù)β_hp。
    必須強(qiáng)調(diào)對圓柱及圓樁計算時應(yīng)將其截面換算成方柱或方樁，即取換算柱截面邊長b_c＝0.8d_c(d_c為圓柱直徑)，換算樁截面邊長b_p＝0.8d，以確定沖切破壞錐體。
5.9.8 本條對承臺受柱沖切破壞錐體以外基樁的沖切承載力的計算方法作出規(guī)定，這些規(guī)定與《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-94的計算模式相同。同時按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010規(guī)定，對沖切系數(shù)氏進(jìn)行調(diào)整，并增加受沖切承載力截面高度影響系數(shù)β_hp。
5.9.9 本條對柱(墻)下樁基承臺斜截面的受剪承載力計算作出規(guī)定。由于剪切破壞面通常發(fā)生在柱邊(墻邊)與樁邊連線形成的貫通承臺的斜截面處，因而受剪計算斜截面取在柱邊處。當(dāng)柱(墻)承臺懸挑邊有多排基樁時，應(yīng)對多個斜截面的受剪承載力進(jìn)行計算。
5.9.10 本條說明柱下獨立樁基承臺的斜截面受剪承載力的計算。
    1. 斜截面受剪承載力的計算公式是以《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-94計算模式為基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010規(guī)定，斜截面受剪承載力由按混凝土受壓強(qiáng)度設(shè)計值改為按受拉強(qiáng)度設(shè)計值進(jìn)行計算，作了相應(yīng)調(diào)整。即由原承臺剪切系數(shù)α＝0.12／(λ＋0.3)(0.3≤λ＜1.4)、α＝0.20／(λ＋1.5)(1.4≤λ＜3.0)調(diào)整為α＝1.75／(λ＋1)(0.25≤λ≤3.0)。最小剪跨比取值由λ＝0.3調(diào)整為λ＝0.25。
    2 對柱下階梯形和錐形、矩形承臺斜截面受剪承載力計算時的截面計算有效高度和寬度的確定作出相應(yīng)規(guī)定，與《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-94規(guī)定相同。
5.9.11 本條對梁板式筏形承臺的梁的受剪承載力計算作出規(guī)定，求得各計算斜截面的剪力設(shè)計值后，其受剪承載力可按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的有關(guān)公式進(jìn)行計算。
5.9.12 本條對配有箍筋但未配彎起鋼筋的砌體墻下條形承臺梁，規(guī)定其斜截面的受剪承載力可按本規(guī)范式(5.9.12)計算。該公式來源于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2002。
5.9.13 本條對配有箍筋和彎起鋼筋的砌體墻下條形承臺梁，規(guī)定其斜截面的受剪承載力可按本規(guī)范式(5.9.13)計算，該公式來源同上。
5.9.14 本條對配有箍筋但未配彎起鋼筋的柱下條形承臺梁。由于梁受集中荷載，故規(guī)定其斜截面的受剪承載力可按本規(guī)范式(5.9.14)計算，該公式來源同上。
5.9.15 承臺混凝土強(qiáng)度等級低于柱或樁的混凝土強(qiáng)度等級時，應(yīng)按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的規(guī)定驗算柱下或樁頂承臺的局部受壓承載力，避免承臺發(fā)生局部受壓破壞。
5.9.16 對處于抗震設(shè)防區(qū)的承臺受彎、受剪、受沖切承載力進(jìn)行抗震驗算時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011，將上部結(jié)構(gòu)傳至承臺頂面的地震作用效應(yīng)乘以相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)；同時將承載力除以相應(yīng)的抗震調(diào)整系數(shù)γ_RE，予以提高。