C.3.1 缩缝为平头缝构造的混凝土垫层,单个圆形或当量圆形荷载作用下按承载能力极限状态设计时,其厚度应按下式计算:

    式中:h——垫层厚度(mm),分别为ho、hi、hi+1……;
                γo——重要性系数,按本规范表C.1.3的规定确定;
         kc——荷载区域系数;kc=2.0;
         ft——混凝土抗拉强度设计值,按本规范表C.1.4的规定确定;
                 β——综合刚度系数,按本规范表C.1.6的规定确定。

C.3.2 缩缝为平头缝构造的混凝土垫层,荷载作用于板中时,其厚度计算应符合下列规定:
    1 满足抗裂度要求时,应按下式计算:

    式中:hf——混凝土垫层满足抗裂度要求的厚度(mm);
          kc——荷载区域系数,kc=1.0。
    2 满足极限承载能力要求时,应按本规范公式C.3.1计算。

C.3.3 混凝土垫层,当圆形或当量圆形荷载计算半径与相对刚度半径比值小于或等于0.2时,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010进行附加冲切验算。

C.2.1 地面荷载根据其支承面的数量、间距及几何形状,可分别按单个圆形荷载、单个当量圆形荷载、多个荷载和等效荷载计算。

C.2.2 符合下列情况之一时,应按单个圆形荷载计算:
    1 只有一个支承面,其几何形状为圆形时;
    2 有若干支承面,其几何形状为圆形且各支承面中心不在荷载区域内时。

C.2.3 当量圆形荷载计算,应符合下列规定:
    1 荷载支承面,宜为近似圆形;
    2 荷载支承面为矩形时,其长宽比应小于2;
    3 当量圆半径,可按下式计算:

    式中:r——当量圆半径(mm);
          A——荷载支承面面积(mm2)。

C.2.4 多个荷载与等效荷载的计算,应符合下列规定:
    1 单个等效荷载应为两个或两个以上单个当量圆形荷载的等效值,并可根据极限承载能力的等值要求按下式计算确定:

    式中:Soi——计算中心的荷载区域内任一当量圆形单个等效荷载(kN/m2);
          So——位于多个荷载计算中心最不利荷载(kN/m2);
           ho——位于多个荷载计算中心最不利荷载作用下的垫层厚度(mm);
           hi——位于任一荷载计算中心最不利荷载作用下的垫层厚度(mm)。
    2 当荷载支承面为长宽比大于或等于2的矩形或复杂的几何形状时,可按面积相等、形状相似将其划分成若干个荷载计算单元,并可分别按当量圆形荷载计算。
    3 荷载当量圆半径,不应大于混凝土垫层的相对刚度半径。
    4 当支承面为线形时,其支承面计算宽度按相对刚度半径的1/10确定。
    5 最不利荷载,应为荷载区域内最大的单个等效荷载。
    6 组合等效荷载应为荷载区域内各单个等效荷载的总和,并可按下式计算。

    式中:SoS——位于多个荷载计算中心的组合等效荷载(kN/m2);
          aoi——荷载影响角。
       
C.2.5 圆形或当量圆形荷载计算半径的确定,应符合下列规定:
    1 面层为现浇细石混凝土或混凝土垫层兼面层时,应符合下式要求:

    式中:rj——圆形或当量圆形荷载计算半径(mm);
           r——圆形荷载支承面的半径或当量圆半径(mm)。
    2 面层与垫层不能共同受力的其他类型的面层,应符合下式要求:

        式中:h’——垫层以上各构造层的总厚度(mm)。

C.2.6 荷载设计值,可按下列规定确定:
    1 荷载基本组合的设计值,应按下式计算:

    式中:S——荷载基本组合的设计值(kN/m2);
         GK——永久荷载的标准值(kN/m2);
        QKi——可变荷载的标准值(kN/m2);
         γG——永久荷载的分项系数,取1.2;
        γQi——可变荷载的分项系数,取1.4;
   CG、CQi——分别为荷载效应系数,均取1.0;
       φCi——搬运或装卸以及车轮起、刹车的动力系数,宜取1.1~1.2。
    2 荷载短期组合的设计值Ss

    式中:Ss——荷载短期组合的设计值(kN/m2)。

C.2.7 临界荷载区域,应选择缩缝为平头缝构造的板角等最不利荷载作用的部位。

C.2.8 荷载区域半径可按下式计算:

    式中:Romax——荷载区域半径(mm)。

C.2.9 临界荷载区域应按最不利荷载作用于板角时,由夹角为90°的荷载区域半径所形成的1/4圆形区域确定[图C.2.9(a)]。
    板中荷载区域应按以最不利荷载作用处为圆心,荷载区域半径所形成的圆形区域确定[图C.2.9(b)]。

图C.2.9 荷载区域

Romax—荷载区域半径(mm);So—位于多个荷载计算中心最不利荷载(kN/m2);
Si—位于荷载区域内的任一当量圆形荷载(kN/m2);Si+1一位于荷载区域
内的任一当量圆形荷载(kN/m2);Ri—So至Si的距离(mm)。

C.2.10 荷载影响角(图C.2.10),可按下列公式计算:

图C.2.10 荷载影响角示意

Romax—荷载区域半径(mm) ,So—位于多个荷载计算中心最不利荷载(kN/m2);Si—位于
荷载区域内的任一当量圆形荷载(kN/m2) ,aoi—荷载影响角;Roi—So至Si的距离(mm)。

    式中:Roi——So至Si的距离。

C.1.1 混凝土垫层厚度的计算,应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。

C.1.2 混凝土垫层均应按承载能力极限状态设计,并应满足正常使用极限状态的要求。
    注:根据地基上混凝土板结构的特点,混凝土垫层正常使用极限状态,是指短期荷载作用下板面即将出现环形裂缝时的状态。

C.1.3 混凝土垫层的安全等级和重要性系数,应按表C.1.3的规定确定。

表C.1.3 混凝土垫层的安全等级和重要性系数

地面类别 安全等级 重要性系数
特殊建筑的地面 根据具体情况另行确定
重要建筑的地面 一级 1.1
一般建筑的地面 二级 1.0
次要建筑的地面 三级 0.9

C.1.4 混凝土设计指标,应按表C.1.4采用。

表C.1.4 混凝土设计指标

混凝土强度等级 C15 C20 C25 C30
抗拉强度 0.91 1.10 1.27 1.43
弹性模量 2.20×104 2.55×104 2.80×104 3.00×104

C.1.5 压实填土地基的变形模量,应按表C.1.5的规定确定。

表C.1.5 压实填土地基的变形模量

填土类别 质量控制指标 变形模量(N/mm2
土壤湿度正常 土壤过湿
砂土 N>30 40 36
15<N≤30 32 28
10<N≤15 24 18
粉土 5<N≤10且IP≤10 22 14
黏性土 15<N10≤25
且10<IP≤17
20 10
N10>25且IP>17 18 8
素填土 N10≥20 20 10

    注:1 土壤过湿系指压实后的填土持力层位于地下毛细水上升的高度范围内,或天然含水量或液限比值达到0.55时的状态;
        2 各类土壤地下毛细水的上升高度一般为:砂土0.3m~0.5m,粉土0.6m,黏性土1.3m~2.0m;
        3 素填土系指黏性土与粉土组成的压实填土;
        4 表中N为标准贯入试验锤击数:N10为轻便触探试验锤击数,IP为土的塑性指标。

C.1.6 按承载能力极限状态计算混凝土垫层厚度时,其综合刚度系数应按表C.1.6的规定确定。

表C.1.6 综合刚度系数(×10-3/mm)

变形模量
(N/mm2
混凝土强度等级
C15 C20 C25 C30
8 1.19 1.03 0.94 0.89
20 2.09 1.80 1.64 1.56
40 3.34 2.89 2.63 2.49

    注:当填士的变形模量介于表列数值之间时,综合刚度系数可用插入法取值。

C.1.7 在正常使用极限状态验算时,混凝土垫层的相对刚度半径应按下式计算:

    式中:L——相对刚度半径(mm);
          h——混凝土垫层厚度(mm);
         Ec——混凝土弹性模量(N/mm2),按本规范表C.1.4的规定确定;
         Eo——压实填土地基的变形模量(N/mm2),按本规范表C.1.5的规定确定。