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【摘要】本文阐述了高杯口基础的定义，对杯壁和短柱在符合规范条件的构造配筋以及在不符合规范条件的计算配筋进行系统分析和整理，方便了高杯口基础的设计。
【关键词】高杯口基础；杯壁；短柱；配筋
On the basis of the design of high-cup
Dong Tai-ping1,Li Lin2,Yu Yan-ming3
（Shandong Province Metallurgical Design Institute Laiwu Shandong 271104）
【Abstract】In this paper, the definition of high-cup base, and short column of Beibi compliance conditions in the construction of reinforcement and the conditions in the calculation of non-compliant systems analysis and collation of reinforcement, to facilitate the design of high-cup base.
【Key words】High cup base;Beibi;Short column;Reinforcement
1. 前言
当柱基础由于地质条件而需深埋时，或由于附近有深埋的设备基础，而柱基础和设备基础的基底标高差大于两者之间2倍边缘间距时，为了不使柱子的长度过大，可做成高杯口基础，亦称短柱基础。
凡基础台阶以上高度H＞（H1+t+125mm）时，均被视作高杯口基础，高杯口基础由三部分组成：（1）基底台阶部分；（2）短柱部分；（3）杯口部分（图1）。
2. 高杯口基础的计算
高杯口基础的计算分三部分：（1）杯口部分计算；（2）短柱部分计算；（3）基底台阶部分的计算。其中基底台阶部分的底面积、台阶高度和基础底面的钢筋计算方法和构造措施，与一般杯口基础相同，这里不另讨论。在进行混凝土高杯口基础设计时，可以分成下面几种情况：
2.1 符合《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）8.2.6条的规定，杯口和短柱进行构造配筋。其中，第1、2项条件比较明确，在这就不再赘述，着重对第三项条件进行讨论。
Δ1——单位水平力作用在以高杯口基础顶面为固定端的柱顶时，柱顶的水平位移；
Δ2——单位水平力作用在以短柱底面为固定端的柱顶时，柱顶的水平位移；
上面的规定比较抽象，下面以二阶厂房柱进行计算示意，见图2。
在图形相乘时，因上下柱的截面惯性矩不同，需要分开计算；其次再将HxλH ，Hs（1-λ） H，ISn Ix，代入上式整理后，即得
在计算Δ2时，考虑基础短柱的影响，将排架柱视作固定在短柱底面的三阶柱。
单位水平力作用在柱顶时，柱顶的水平位移，由图3e、f，用图乘法得
将Hd λ1H，代入上式整理后，即得
根据规范要求
式中C13λ1（1+λ1+λ12） 。此式与条件2 的表达式相似，在设计时更便于进行验算。
2.2 当吊车在75t以上，基本风压≥0.5KN/m2，轨顶标高在14m以上时，就不能按照规范要求进行构造配筋，需进行计算配筋。
2.2.1 杯壁内配筋应按下式验算：
M、N、V——基础顶面处柱的弯矩、轴力、剪力设计值
Hc——柱截面长边尺寸
2.2.2 短柱部分的计算，按混凝土受压构件考虑，短柱部分承受基础杯口传来的内力，包括排架柱传来的弯矩、轴力、剪力和直接作用在杯口顶部的外荷载两部分之和，并计入短柱自重。取短柱的最不利截面，即短柱与基底台阶交接处的截面进行强度验算。
2.2.2.1 当验算截面竖向力的偏心矩 e00.225h，该截面的抗压强度按下式计算
2.2.2.2 当验算截面竖向力的偏心矩0.225h＜e00.45h 时，验算截面出现拉应力，截面强度受拉应力控制，截面的抗拉强度按下式计算
当满足a、b两种情况时，也可以按照规范的要求进行构造配筋。
2.2.2.3 当验算截面竖向力的偏心矩e0＞0.45h时，验算截面应按大偏心受压钢筋混凝土构件计算配筋，亦可按近似假设为肢高h1的对称配筋双肢柱截面进行计算，钢筋沿每肢的中心线设置。沿短柱短边配置的纵向受力筋按下式计算
2.3 当高杯口技术的埋设深度很深时，材料用量是很多的，这时可将短柱部分开洞做成空腹短柱，也可做成装配整体式四肢柱深基础，以减少工程用量，节约工程投资。
3. 结束语
在规范中，对高杯口的杯壁及短柱的构造配筋给出了详细的规定，但有的条件比较抽象，本文通过分析，使条件一目了然，更加方便于结构设计工作者；在需要进行配筋计算的短柱部分，规范没有进行详细作出说明，本文给出了不同情况下的验算公式，从而使复杂的高杯口短柱设计变得简单。
参考文献
［1］ 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出版社，2006.6.
［2］ 罗福午。《单层工业厂房结构设计》（第二版），清华大学出版社，1995.9.
［3］ 华南理工大学等。《地基与基础》（新二版） ，中国建筑工业出版社，1995.11.
［文章编号］1006-7619（2011）06-23-635
［作者简介］ 董太平（1977-），职称：工程师，工作单位：山东省冶金设计院股份公司土建二室。
李琳（1984-），职称：助理工程师，工作单位：山东省冶金设计院股份公司土建二室。
【关键词】高杯口基础；杯壁；短柱；配筋
On the basis of the design of high-cup
Dong Tai-ping1,Li Lin2,Yu Yan-ming3
（Shandong Province Metallurgical Design Institute Laiwu Shandong 271104）
【Abstract】In this paper, the definition of high-cup base, and short column of Beibi compliance conditions in the construction of reinforcement and the conditions in the calculation of non-compliant systems analysis and collation of reinforcement, to facilitate the design of high-cup base.
【Key words】High cup base;Beibi;Short column;Reinforcement
1. 前言
当柱基础由于地质条件而需深埋时，或由于附近有深埋的设备基础，而柱基础和设备基础的基底标高差大于两者之间2倍边缘间距时，为了不使柱子的长度过大，可做成高杯口基础，亦称短柱基础。
凡基础台阶以上高度H＞（H1+t+125mm）时，均被视作高杯口基础，高杯口基础由三部分组成：（1）基底台阶部分；（2）短柱部分；（3）杯口部分（图1）。
2. 高杯口基础的计算
高杯口基础的计算分三部分：（1）杯口部分计算；（2）短柱部分计算；（3）基底台阶部分的计算。其中基底台阶部分的底面积、台阶高度和基础底面的钢筋计算方法和构造措施，与一般杯口基础相同，这里不另讨论。在进行混凝土高杯口基础设计时，可以分成下面几种情况：
2.1 符合《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）8.2.6条的规定，杯口和短柱进行构造配筋。其中，第1、2项条件比较明确，在这就不再赘述，着重对第三项条件进行讨论。
Δ1——单位水平力作用在以高杯口基础顶面为固定端的柱顶时，柱顶的水平位移；
Δ2——单位水平力作用在以短柱底面为固定端的柱顶时，柱顶的水平位移；
上面的规定比较抽象，下面以二阶厂房柱进行计算示意，见图2。
在图形相乘时，因上下柱的截面惯性矩不同，需要分开计算；其次再将HxλH ，Hs（1-λ） H，ISn Ix，代入上式整理后，即得
在计算Δ2时，考虑基础短柱的影响，将排架柱视作固定在短柱底面的三阶柱。
单位水平力作用在柱顶时，柱顶的水平位移，由图3e、f，用图乘法得
将Hd λ1H，代入上式整理后，即得
根据规范要求
式中C13λ1（1+λ1+λ12） 。此式与条件2 的表达式相似，在设计时更便于进行验算。
2.2 当吊车在75t以上，基本风压≥0.5KN/m2，轨顶标高在14m以上时，就不能按照规范要求进行构造配筋，需进行计算配筋。
2.2.1 杯壁内配筋应按下式验算：
M、N、V——基础顶面处柱的弯矩、轴力、剪力设计值
Hc——柱截面长边尺寸
2.2.2 短柱部分的计算，按混凝土受压构件考虑，短柱部分承受基础杯口传来的内力，包括排架柱传来的弯矩、轴力、剪力和直接作用在杯口顶部的外荷载两部分之和，并计入短柱自重。取短柱的最不利截面，即短柱与基底台阶交接处的截面进行强度验算。
2.2.2.1 当验算截面竖向力的偏心矩 e00.225h，该截面的抗压强度按下式计算
2.2.2.2 当验算截面竖向力的偏心矩0.225h＜e00.45h 时，验算截面出现拉应力，截面强度受拉应力控制，截面的抗拉强度按下式计算
当满足a、b两种情况时，也可以按照规范的要求进行构造配筋。
2.2.2.3 当验算截面竖向力的偏心矩e0＞0.45h时，验算截面应按大偏心受压钢筋混凝土构件计算配筋，亦可按近似假设为肢高h1的对称配筋双肢柱截面进行计算，钢筋沿每肢的中心线设置。沿短柱短边配置的纵向受力筋按下式计算
2.3 当高杯口技术的埋设深度很深时，材料用量是很多的，这时可将短柱部分开洞做成空腹短柱，也可做成装配整体式四肢柱深基础，以减少工程用量，节约工程投资。
3. 结束语
在规范中，对高杯口的杯壁及短柱的构造配筋给出了详细的规定，但有的条件比较抽象，本文通过分析，使条件一目了然，更加方便于结构设计工作者；在需要进行配筋计算的短柱部分，规范没有进行详细作出说明，本文给出了不同情况下的验算公式，从而使复杂的高杯口短柱设计变得简单。
参考文献
［1］ 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出版社，2006.6.
［2］ 罗福午。《单层工业厂房结构设计》（第二版），清华大学出版社，1995.9.
［3］ 华南理工大学等。《地基与基础》（新二版） ，中国建筑工业出版社，1995.11.
［文章编号］1006-7619（2011）06-23-635
［作者简介］ 董太平（1977-），职称：工程师，工作单位：山东省冶金设计院股份公司土建二室。
李琳（1984-），职称：助理工程师，工作单位：山东省冶金设计院股份公司土建二室。