擴展基礎設計講解課件

1、 基 礎 工 程四川理工學院建筑工程學院趙蘊林一、無筋擴展基礎設計 無筋擴展基礎通過控制材料強度等級和臺階寬高比來確定基礎的截面尺寸，并無需進行內力分析和截面強度計算。第六節(jié) 擴展基礎設計容許寬高比 減少剪應力和拉應力構造措施無筋擴展基礎構造措施表2-9 無筋擴展基礎臺階寬高比的允許值 由于臺階寬高比限制，無筋擴展基礎的高度一般都較大，但不應大于基礎埋深，否則，應加大基礎埋深或選擇剛性角較大的基礎類型，如不滿足，可采用鋼筋砼基礎。FFFF安全不安全浪費浪費磚基礎俗稱大放腳，其各部分的尺寸應符合磚的模數(shù)。砌筑方式有兩皮一收和二一間隔收毛石基礎的每階伸出寬度不宜大于200mm，每階高度通常取400

2、600mm，并由兩層毛石錯縫砌成?；炷粱A每階高度不應小于200mm，毛石混凝土基礎每階高度不應小于300mm。灰土基礎施工時每層虛鋪灰土220250mm，夯實至150mm，稱為“一步灰土”。根據(jù)需要可設計成二步灰土或三步灰土，即厚度為300mm或450mm，三合土基礎厚度不應小于300mm。 無筋擴展基礎也可由兩種材料疊合組成，例如，上層用磚砌體，下層用混凝土。 例某承重墻厚240mm，作用于地面標高處的軸心荷載標準值Fk=180kN/m，基礎埋深d=1m，地基承載力特征值fa=220kPa，要求：(1) 確定墻下條形基礎的底面寬度；(2)按磚基礎設計，并分別按兩皮一收和二一間隔收（兩皮

3、一收與一皮一收相間）砌法畫出磚基礎剖面示意圖；(3)按毛石基礎設計，并畫出剖面示意圖；(4)按混凝土基礎設計，并畫出剖面示意圖。 解(1)基礎寬度 (2)按磚基礎設計為符合磚的模數(shù)，取基底寬度b=0.96m，則磚基礎所需的臺階數(shù)為： (3)按毛石基礎設計基底寬度取0.9m，基礎分二階砌筑，每階高度為400mm，每階伸出寬度均小于200mm 。 (4)按混凝土基礎設計混凝土強度等級采用C15，基底寬度取0.9m，基礎分二階，第一階高度250mm，伸出寬度180mm，臺階寬度比為180:250=1:1.39；第二階高度200mm，伸出寬度150mm，臺階寬高比為150:200=1:1.33。由p=

4、fa=220kPa查表得臺階寬高比的允許值為1:1.25，符合要求。 其他構造要求：一般不低于等級MU10的磚和不低于M5砂漿；為保證砌筑質量、平整和保護基坑作用，基底需做墊層；墊層可選用灰土、三合土、砼。厚度一般為100-200mm。必要時，在室內地面以下50mm左右處鋪設防潮層。二、墻下鋼筋混凝土條形基礎設計 墻下鋼筋砼條形基礎的截面設計包括確定基礎高度和基礎底板配筋。構造要求：梯形截面基礎的邊緣高度，一般不小于200mm；基礎高度小于等于250mm時，可做成等厚度板。 基礎下的墊層厚度一般為100mm，每邊伸出基礎50100mm，墊層混凝土強度等級應為C10。 底板受力鋼筋的最小直徑不宜

5、小于10mm，間距不宜大于200mm和小于100mm。當有墊層時，混凝土的保護層凈厚度不應小于40mm，無墊層時不應小于70mm。縱向分布筋直徑不小于8mm ，間距不大于300mm，每延米分布鋼筋的面積應不小于受力鋼筋面積的1/10。 混凝土強度等級不應低于C20。 當基礎寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取基礎寬度的0.9倍，并交錯布置?；A底板在T形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處。在拐角處底板橫向受力鋼筋應沿兩個方向布置。 當?shù)鼗浫鯐r，為了減少不均勻沉降的影響，基礎截面可采用帶肋的板，肋

6、的縱向鋼筋按經驗確定。 地基凈反力：由于基礎及其上面土的重力所產生的那部分地基反力將與重力相抵消，僅有基礎頂面荷載所產生的地基反力稱為地基凈反力。以pj表示。對條形基礎：pj=F/b對矩形基礎：pj=F/blPj為荷載效應基本組合時的地基凈反力；可近似取標準組合值的1.35倍。1、軸心荷載作用下1）基礎高度由于基礎不配箍筋和彎起筋，故基礎高度由砼的受剪承載力確定?；A高度由砼受剪承載力確定:Pj為荷載效應基本組合時的地基凈反力。b1為挑出長度；當墻體材料為磚墻且放腳不大于1/4磚長時，b1取基礎邊緣至墻腳距離加0.06m。2）基礎底板配筋2、偏心荷載作用 偏心荷載作用下，基礎邊緣處最大凈反力設

7、計值為： e0為荷載的凈偏心距。 高度和配筋仍按軸心荷載作用下計算，但式中剪力和彎矩用下式代替：pjI為計算截面處的凈反力設計值，按下式計算：例題2-7三、柱下鋼筋砼獨立基礎設計1、構造要求錐形基礎的邊緣高度，不宜小于200mm；階梯形基礎的每階高度，宜為300500 mm?；A頂部四周應水平放寬至少50 mm，以便柱子支模。受力筋應雙向配置；現(xiàn)澆柱的縱向鋼筋可通過插筋錨入基礎中，插入基礎的鋼筋至少應有兩道箍筋固定；插筋下端宜做成直鉤放在基礎底板鋼筋網上；當符合一定條件時，可僅將四角插筋伸至底板鋼筋網。錐形基礎 柱下獨立基礎在彎、剪荷載共同作用下，主要破壞形式是先在彎剪區(qū)出現(xiàn)斜裂縫，隨著荷載增

8、大，裂縫向上擴展。未開裂部分的正應力和剪應力迅速增加。當主應力出現(xiàn)拉應力且大于砼的抗拉強度時，斜裂縫被拉斷，基礎內形成45斜裂面錐體，出現(xiàn)斜拉破壞，即沖切破壞。柱下獨立基礎高度由混凝土受沖切承載力確定。補充內容：柔性基礎（擴展基礎）沖切彎曲2121純剪2、軸心荷載作用下1）基礎高度的確定 在柱荷載作用下，基礎高度不足時，則將沿柱周邊產生沖切破壞，形成 45斜裂面的角錐體。根據(jù)短邊一側的沖切破壞條件確定基礎高度，即： 45ob0h0h0bh0h0l0l中心荷載用Am表示當 時當沖切破壞錐體的底邊落在基礎底面積之內時，即 ，在基礎底面短邊方向上，沖切破壞錐體的底面落基礎底面之外，沖切力的作用面積A

9、L為一矩形：簡化計算-規(guī)范法 基礎底面全部落在45沖切破壞錐體底邊以內時，則成為剛性基礎，無需進行沖切驗算。對于階梯形基礎，除了對柱邊進行沖切驗算外，還應對上一階底邊變階處進行下階的沖切驗算。驗算方法與上面柱邊沖切驗算相同，只是將ac、bc分別換為上階的長邊l1和短邊b1，h0換為下階的有效高度h01便可。 設計時，一般先按經驗假定基礎高度，得出h0，再進行抗沖切驗算，直至滿足為止。h012）底板配筋抗彎驗算控制擴展基礎的配筋地基凈反力對柱邊截面產生的彎矩：II-II截面的彎矩為： 鋼筋面積為： 階梯形基礎在變階處也是抗彎的危險截面，也須進行計算彎矩和鋼筋面積。3、偏心荷載作用下單向偏心 時，

10、基底凈反力最大值為：確定基礎高度時，仍按軸心荷載作用下的公式計算，但應用pjmax代替式中的pj。底板配筋時，仍按軸心荷載作用下計算，只是彎矩公式應按下式計算：例題2-8第七節(jié) 聯(lián)合基礎設計聯(lián)合基礎設計的假定：一般認為，當基礎高度不小于柱距的1/6時，基礎是剛性的。基底壓力為線性分布；地基主要受力層范圍內土質均勻；不考慮上部結構剛度的影響。一、矩形聯(lián)合基礎設計步驟：計算柱荷載的合力作用點位置；確定基礎長度，使基礎底面形心盡可能與柱荷載重心重合；按地基土承載力確定基礎底面寬度；計算基底凈反力，并畫出彎矩圖和剪力圖；根據(jù)受沖切和受剪承載力確定基礎高度。按彎矩圖中的最大正負彎矩進行縱向配筋計算；按等效梁概念進行橫向配筋計算。受沖切承載力驗算：受剪承載力驗算：等效梁：由于靠近柱位的區(qū)段，基礎橫向剛度很大，因此可認為在柱邊以外各取0.75h。的寬度與柱寬合計作為“等效梁”寬度。按等效梁進行橫向配筋計算例題2-9.2.7.3 梯形聯(lián)合基礎當較大荷載柱一側空間受約束時，采用矩形時，基礎形心無法與荷載重心重合，為使基底壓力分布均勻，采用梯形。形心位置例題2-10梯形聯(lián)合基礎內力最大的截面不一定是最不利的截面； 其底面較小，造價低，沉降均勻。