第七節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ)

1、第七節(jié)第七節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)*基底面積dfFAAfAdFGakaGk kaPfFKhbb000()/22bbtgtghbbhtg臺(tái)階寬高比臺(tái)階寬高比允許值，見允許值，見194194頁(yè)表頁(yè)表8-8-21.21.磚墻磚墻: :承重墻承重墻b b 6070cm, 6070cm, b b0 0為為24,37,48cm24,37,48cm 非非承重墻承重墻b b 50cm50cm【例】某住宅承重墻厚【例】某住宅承重墻厚240240；地基土表層土為雜填土，厚度為；地基土表層土為雜填土，厚度為0.65m,0.65m,重度重度17.5KN/m17.5KN/m3 3。其下層為粉土層，重度。其下

2、層為粉土層，重度18.3KN/m18.3KN/m3 3, ,承載力特征值承載力特征值170KPa,170KPa,孔隙孔隙比比0.86,0.86,飽和度大于飽和度大于0.910.91。地下水位在地表下。地下水位在地表下0.80m0.80m處。若已知上部墻體傳處。若已知上部墻體傳來(lái)的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為來(lái)的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為190KN/m190KN/m。（。（1 1）確定基礎(chǔ)底面尺寸；（）確定基礎(chǔ)底面尺寸；（2 2）設(shè)計(jì)該承）設(shè)計(jì)該承重墻下的剛性條形基礎(chǔ)。重墻下的剛性條形基礎(chǔ)。1 . 1, 0db埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度：埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度： 317.5 0.6518.3 0.1517.5KN

3、/m0.8m【解【解】1 1、確定條形基礎(chǔ)底面寬度、確定條形基礎(chǔ)底面寬度b b。 為了方便施工，基礎(chǔ)宜建在地下水位以上，故選擇粉土作為持力為了方便施工，基礎(chǔ)宜建在地下水位以上，故選擇粉土作為持力 層，初步選擇基礎(chǔ)埋深層，初步選擇基礎(chǔ)埋深d d為為0.8m0.8m。由由e=0.86e=0.86和和SrSr=0.910.85=0.910.85，查表得：，查表得： 持力層土的承載力特征值持力層土的承載力特征值170+17.5 1.1 (0.8-0.5)=176KPaaf 190b1.19 3m,17620 0.8kaGFmfr d11200240n8260取該承重墻下條形基礎(chǔ)寬度取該承重墻下條形基礎(chǔ)

4、寬度b=1.2mb=1.2m。地基承載力不需重新修正。地基承載力不需重新修正。2 2、選擇基礎(chǔ)材料，確定基礎(chǔ)高度、選擇基礎(chǔ)材料，確定基礎(chǔ)高度H HO O（階）（階）方案方案：采用：采用MU10磚和磚和M5水泥砂漿砌水泥砂漿砌“二、一間隔收二、一間隔收”磚基礎(chǔ)，基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底下做底下做100厚厚C10素混凝土墊層。素混凝土墊層。磚基礎(chǔ)所需臺(tái)階數(shù)：磚基礎(chǔ)所需臺(tái)階數(shù)：收進(jìn)尺寸收進(jìn)尺寸24墻墻得：得：H HO O720720H HO O=120=1204 4（階）（階）+60+604 4（階）（階）=720=720，滿足，滿足基坑的最小開挖深度基坑的最小開挖深度D DMMINMMIN=720+10

5、0+100=920=720+100+100=920，已深入地下水位以下，已深入地下水位以下，必然給施工帶來(lái)困難，且此時(shí)實(shí)際基礎(chǔ)埋深必然給施工帶來(lái)困難，且此時(shí)實(shí)際基礎(chǔ)埋深d d已超過前面選擇的已超過前面選擇的d=0.8md=0.8m。方案方案不合理。不合理。tgHbo22 b= 2oob bHtg1tg =1.55 . 1122401200oH相應(yīng)的基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：相應(yīng)的基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：查表有：查表有：其中：其中：bo墻厚度墻厚度 HO-基礎(chǔ)高度基礎(chǔ)高度有：有：tgtg =1.0(C15=1.0(C15混凝土混凝土, , 在在100100200KPa)200KPa)，所以混凝土墊層可以縮進(jìn)，所以

6、混凝土墊層可以縮進(jìn)300300?；炷翂|層之上的磚基礎(chǔ)所需臺(tái)階數(shù)為：混凝土墊層之上的磚基礎(chǔ)所需臺(tái)階數(shù)為：19020 0.8 1.21741.2fGkkpKPaKA由，查表：112002402 300n3260方案方案：基礎(chǔ)上層采用：基礎(chǔ)上層采用MU10磚和磚和M5水泥砂漿砌水泥砂漿砌“二、一間隔收二、一間隔收”磚磚基礎(chǔ)，下層為基礎(chǔ)，下層為300厚厚C10素混凝土墊層。素混凝土墊層。混凝土墊層（作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層）設(shè)計(jì)混凝土墊層（作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層）設(shè)計(jì)相應(yīng)的基礎(chǔ)高度相應(yīng)的基礎(chǔ)高度Ho=1202（階）（階）+601（階）（階）+300=600（階）（階）計(jì)算得：計(jì)算得：H Ho o270270（實(shí)際為（

7、實(shí)際為300300）滿足要求。）滿足要求?；A(chǔ)頂面至地面的距離取基礎(chǔ)頂面至地面的距離取200200，則埋深，則埋深d=0.8m,d=0.8m,對(duì)前面選擇的對(duì)前面選擇的d=0.8md=0.8m完全吻合完全吻合. .方案方案合理。合理。3 3、繪制基礎(chǔ)剖面圖（如圖所示）、繪制基礎(chǔ)剖面圖（如圖所示）o1200240600Htg211.5tg驗(yàn)算驗(yàn)算C10混凝土墊層之上的磚基礎(chǔ)的高度是否滿足：混凝土墊層之上的磚基礎(chǔ)的高度是否滿足：1.構(gòu)造要求構(gòu)造要求（1 1）基礎(chǔ)邊緣高度）基礎(chǔ)邊緣高度（2）基底墊層基底墊層（3）鋼筋鋼筋（4）混凝土混凝土二、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)二、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在在

8、 pn 作用下，將在基礎(chǔ)底板內(nèi)產(chǎn)生彎距作用下，將在基礎(chǔ)底板內(nèi)產(chǎn)生彎距M和剪力和剪力V，其值在圖中，其值在圖中-截面（懸截面（懸臂板跟部）最大。臂板跟部）最大。2j1j11Mpb2Vpb 截面截面-至至基礎(chǔ)邊緣的距基礎(chǔ)邊緣的距離（離（m m）。對(duì)）。對(duì)于墻下鋼筋混于墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，凝土條形基礎(chǔ)，其最大彎距、其最大彎距、剪力的位置應(yīng)剪力的位置應(yīng)符合規(guī)定符合規(guī)定. .2.中心受荷中心受荷注：為了防止因M、N作用而使基礎(chǔ)底板發(fā)生彎曲破壞和剪切破壞，基礎(chǔ)底板應(yīng)有足夠的厚度和配筋?；A(chǔ)底板厚度墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板屬不配箍筋和彎起鋼筋的受彎鋼筋，應(yīng)滿足混凝土的抗剪切條件：h t0V0.7f h

9、混凝土軸心抗拉強(qiáng)度混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值基礎(chǔ)底板有效高度基礎(chǔ)底板有效高度（），即基礎(chǔ)底板（），即基礎(chǔ)底板厚度減去鋼筋保護(hù)層厚度減去鋼筋保護(hù)層厚度（有墊層厚度（有墊層4040，無(wú)墊層無(wú)墊層7070）和）和1/21/2倍的鋼筋直徑倍的鋼筋直徑截面高度影響系數(shù)，截面高度影響系數(shù)， 當(dāng)當(dāng)h ho o80020002000時(shí)，取時(shí)，取h h0 0=2000=2000。1/4h0(800/h ) 0h tVh0.7f 或或基礎(chǔ)底板配筋式中：式中： As-每米長(zhǎng)基礎(chǔ)底板受力鋼筋截面積；每米長(zhǎng)基礎(chǔ)底板受力鋼筋截面積； fy-鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。注意：實(shí)際計(jì)算時(shí)，將各數(shù)值代入上式時(shí)的

10、單位應(yīng)統(tǒng)一，即注意：實(shí)際計(jì)算時(shí)，將各數(shù)值代入上式時(shí)的單位應(yīng)統(tǒng)一，即M取取N/m，ho取，取， fy 取取N/2，AS為為2/m。公式：公式：so yMA0.9h f 應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范正截面受彎承載力計(jì)算公式。也應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范正截面受彎承載力計(jì)算公式。也可按簡(jiǎn)化公式計(jì)算可按簡(jiǎn)化公式計(jì)算。 （按簡(jiǎn)化矩形截面單筋板（按簡(jiǎn)化矩形截面單筋板 =x/h0=0.2）（2）偏心荷載作用計(jì)算基底凈反力的偏心矩：計(jì)算基底凈反力的偏心矩：j,0Mbe()F6基礎(chǔ)邊緣最大和最小凈反力：基礎(chǔ)邊緣最大和最小凈反力：n,0j,maxj,min6eFp(1)bb懸臂根部懸臂根部1-1截面處的凈反力：截面處的

11、凈反力：1j,1j,minj,maxj,min2bpp(pp)b處理：處理：1）pj按按pj,max取值；取值； 2）pj按按1/2(pj,max+ pj,1)取值取值.錐形基礎(chǔ)和階梯形基礎(chǔ)構(gòu)造要求的剖面尺寸在滿足錐形基礎(chǔ)和階梯形基礎(chǔ)構(gòu)造要求的剖面尺寸在滿足“一一般要求般要求”下，可按下圖所示要求。下，可按下圖所示要求。三、現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.1.構(gòu)造要求構(gòu)造要求現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)中應(yīng)伸出插筋，插筋在柱內(nèi)的縱向鋼筋連接宜優(yōu)先采用焊接或機(jī)械連接，插筋在基礎(chǔ)內(nèi)應(yīng)符合下列要求：插筋的數(shù)量、直徑、插筋的數(shù)量、直徑、以及鋼筋種類應(yīng)與柱以及鋼筋種類應(yīng)與柱內(nèi)的縱向鋼筋相同

12、。內(nèi)的縱向鋼筋相同。2. 底板厚度和配筋計(jì)算在柱中心荷載在柱中心荷載F F（KNKN）作用下，如果基礎(chǔ)高度（或階梯高度）作用下，如果基礎(chǔ)高度（或階梯高度）不足，則將沿著柱周邊（或階梯高度變化處）產(chǎn)生沖切破壞，不足，則將沿著柱周邊（或階梯高度變化處）產(chǎn)生沖切破壞，形成形成4545O O斜裂面的角錐體。斜裂面的角錐體。因此，要求沖切破壞錐體以外的地基反力所產(chǎn)生的沖切力應(yīng)因此，要求沖切破壞錐體以外的地基反力所產(chǎn)生的沖切力應(yīng)小于沖切面處混凝土的抗沖切能力。小于沖切面處混凝土的抗沖切能力。（1 1）中心荷載作用）中心荷載作用基礎(chǔ)底板厚度基礎(chǔ)底板厚度對(duì)于矩形基礎(chǔ)，柱短邊一側(cè)沖切破壞較長(zhǎng)邊一側(cè)危險(xiǎn)，一般對(duì)于

13、矩形基礎(chǔ)，柱短邊一側(cè)沖切破壞較長(zhǎng)邊一側(cè)危險(xiǎn)，一般只根據(jù)短邊一側(cè)沖切破壞條件確定底板厚度，即要求對(duì)矩形只根據(jù)短邊一側(cè)沖切破壞條件確定底板厚度，即要求對(duì)矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)，應(yīng)驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處截面柱的矩形基礎(chǔ)，應(yīng)驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力。的受沖切承載力。公式：公式：lhp tmoF0.7f a h 相應(yīng)于荷載相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組效應(yīng)基本組合時(shí)作用在合時(shí)作用在A Al l上的地基上的地基凈反力設(shè)計(jì)凈反力設(shè)計(jì)值；值；Fl=pnAl受沖切承載力截面受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)高度影響系數(shù)，當(dāng)h800h800時(shí)，時(shí)， hphp取取1.01.0，當(dāng)，當(dāng)h2000h2

14、000時(shí)，時(shí)， hphp取取0.90.9；其；其間按線性內(nèi)插法取間按線性內(nèi)插法取用。用?；A(chǔ)沖切破壞錐基礎(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度算長(zhǎng)度2tbmaaa基礎(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)基礎(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)截面的長(zhǎng)邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基截面的長(zhǎng)邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬。受沖切承載力時(shí)，取上階寬?；A(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)基礎(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下斜面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐體的底面邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐體的底面積落在基礎(chǔ)底面

15、以內(nèi)，計(jì)算柱積落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖度；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度。該處的基礎(chǔ)有效高度。A0設(shè)計(jì)時(shí)陰影部分面積設(shè)計(jì)時(shí)陰影部分面積A Al l及及A A0 0的計(jì)算的計(jì)算兩種情況兩種情況：當(dāng)當(dāng)bb（b b0 0+2h+2h0 0）沖切角錐體的底面積落在基底面積范圍以內(nèi)）沖切角錐體的底面積落在基底面積范圍以內(nèi) 式中式中:l-:l-矩形基礎(chǔ)的長(zhǎng)邊（矩形基礎(chǔ)的長(zhǎng)邊（m m） a ac c-矩形基礎(chǔ)沖切破壞錐

16、體斜截面長(zhǎng)邊的上邊長(zhǎng)度（柱截面的長(zhǎng)邊矩形基礎(chǔ)沖切破壞錐體斜截面長(zhǎng)邊的上邊長(zhǎng)度（柱截面的長(zhǎng)邊m m） b-b-矩形基礎(chǔ)的寬度（矩形基礎(chǔ)的寬度（m m） b bc c-矩形基礎(chǔ)沖切破壞錐體斜截面短邊的上邊長(zhǎng)度（柱截面的短邊矩形基礎(chǔ)沖切破壞錐體斜截面短邊的上邊長(zhǎng)度（柱截面的短邊m m） h h0 0-基礎(chǔ)底板的有效高度（基礎(chǔ)底板的有效高度（m m）。）。當(dāng)當(dāng)bb（b b0 0+2h+2h0 0）時(shí)，沖切角錐體的底面積部分落在基底面積外，）時(shí)，沖切角錐體的底面積部分落在基底面積外， 200()()2222cclablbAh bh0()22clalAh bL12345678910200()()2222c

17、clablbAh bhAL=S123456=S127856 S237-S4582S237A0=S3,9,10,4 =1/2(bc+bc+2h0) h0= (bc+h0) h00()22clalAh b12345678910AL=S1234A0=S256783=S2,10, 567893 S25,10-S389=1/2(bc+bc+2h0) h0 2*1/2 (bc+2h0)/2-b/2 = (bc+h0) h0 (bc b)/2 + h0基礎(chǔ)底板配筋由于單獨(dú)基礎(chǔ)底板在地基凈反力作用下，在兩個(gè)方向均發(fā)生彎由于單獨(dú)基礎(chǔ)底板在地基凈反力作用下，在兩個(gè)方向均發(fā)生彎曲，所以兩個(gè)方向都要配受力鋼筋，鋼筋面

18、積按兩個(gè)方向的最曲，所以兩個(gè)方向都要配受力鋼筋，鋼筋面積按兩個(gè)方向的最大彎距分別計(jì)算。大彎距分別計(jì)算。i isioi yMA0.9h f 計(jì)算截面位置：計(jì)算截面位置： 柱邊，變截面處柱邊，變截面處各種情況的最大彎距各種情況的最大彎距計(jì)算公式：計(jì)算公式：柱邊柱邊-、-截面截面1234 cccI Inccc2cnc2nccaal1lb22222Mpaba1lb2l222222322lap2bb241pla2bb24 （2）偏心荷載作用）偏心荷載作用偏心受壓基礎(chǔ)底板厚度和配筋計(jì)算與中心受壓情況基本相同偏心受壓基礎(chǔ)底板厚度和配筋計(jì)算與中心受壓情況基本相同計(jì)算基礎(chǔ)底板厚度時(shí)，只需將公式計(jì)算基礎(chǔ)底板厚度時(shí)

19、，只需將公式中的中的p pn n換成換成偏心受壓時(shí)基礎(chǔ)偏心受壓時(shí)基礎(chǔ)邊緣處最大凈反力邊緣處最大凈反力pn,max代替即可。代替即可。lhp tmoF0.7f a h ln,maxlFpA ,max6(1)n oneFplbln,0MeF 偏心受壓基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算時(shí)，只需將彎距公式（柱與基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算時(shí)，只需將彎距公式（柱與基礎(chǔ)交接處、基礎(chǔ)變階處的彎距，即交接處、基礎(chǔ)變階處的彎距，即M、M、M、M）其中）其中pn改成：改成：nn,maxn,11p(pp )2 nn,maxn,1p(pp)2 或或基礎(chǔ)變階處基礎(chǔ)變階處柱與基礎(chǔ)交接處柱與基礎(chǔ)交接處一、概述一、概述1) 1) 基礎(chǔ)是剛性的

20、；基礎(chǔ)是剛性的；2 2）基礎(chǔ)的基底壓力采用反力直線分布，當(dāng)基礎(chǔ)受中心荷載作用）基礎(chǔ)的基底壓力采用反力直線分布，當(dāng)基礎(chǔ)受中心荷載作用時(shí)反力呈直線均勻分布；時(shí)反力呈直線均勻分布；3 3）地基主要受力層范圍內(nèi)土質(zhì)均勻；）地基主要受力層范圍內(nèi)土質(zhì)均勻；4 4）計(jì)算中不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度作用。）計(jì)算中不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度作用。第七節(jié)第七節(jié) 聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)墻下聯(lián)合基礎(chǔ)墻下聯(lián)合基礎(chǔ)柱下聯(lián)合基礎(chǔ)柱下聯(lián)合基礎(chǔ)類型類型設(shè)計(jì)假定：設(shè)計(jì)假定：設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：1 1）確定矩形聯(lián)合基礎(chǔ)底面形心，應(yīng)盡可能與上部結(jié)）確定矩形聯(lián)合基礎(chǔ)底面形心，應(yīng)盡可能與上部結(jié)構(gòu)的荷載的合力作用線重合或接近。構(gòu)的荷載的合力作用線重合或接近。2 2）按地基土承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸。）按地基土承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸。 3 3）將基礎(chǔ)看成支承在柱上的反梁，承受按直線分布）將基礎(chǔ)看成支承在柱上的反梁，承受按直線分布假定計(jì)算的地基凈反力，畫出彎矩和剪力圖。假定計(jì)算的地基凈反力，畫出彎矩和剪力圖。aGFAfr d Alb 二、矩形聯(lián)合基礎(chǔ)二、矩形聯(lián)合基礎(chǔ)4 4）根據(jù)抗剪切和抗沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)高度）根據(jù)抗