擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計講解課件

1、 基 礎(chǔ) 工 程四川理工學(xué)院建筑工程學(xué)院趙蘊(yùn)林一、無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)通過控制材料強(qiáng)度等級和臺階寬高比來確定基礎(chǔ)的截面尺寸，并無需進(jìn)行內(nèi)力分析和截面強(qiáng)度計算。第六節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計容許寬高比 減少剪應(yīng)力和拉應(yīng)力構(gòu)造措施無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造措施表2-9 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)臺階寬高比的允許值 由于臺階寬高比限制，無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的高度一般都較大，但不應(yīng)大于基礎(chǔ)埋深，否則，應(yīng)加大基礎(chǔ)埋深或選擇剛性角較大的基礎(chǔ)類型，如不滿足，可采用鋼筋砼基礎(chǔ)。FFFF安全不安全浪費(fèi)浪費(fèi)磚基礎(chǔ)俗稱大放腳，其各部分的尺寸應(yīng)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(chǔ)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(chǔ)每階高度不應(yīng)小于200mm，毛石混凝土基礎(chǔ)每階高度不應(yīng)小于300mm?；彝粱A(chǔ)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(shè)計成二步灰土或三步灰土，即厚度為300mm或450mm，三合土基礎(chǔ)厚度不應(yīng)小于300mm。 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)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(biāo)高處的軸心荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk=180kN/m，基礎(chǔ)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(chǔ)的底面寬度；(2)按磚基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)剖面示意圖；(3)按毛石基礎(chǔ)設(shè)計，并畫出剖面示意圖；(4)按混凝土基礎(chǔ)設(shè)計，并畫出剖面示意圖。 解(1)基礎(chǔ)寬度 (2)按磚基礎(chǔ)設(shè)計為符合磚的模數(shù)，取基底寬度b=0.96m，則磚基礎(chǔ)所需的臺階數(shù)為： (3)按毛石基礎(chǔ)設(shè)計基底寬度取0.9m，基礎(chǔ)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(chǔ)設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級采用C15，基底寬度取0.9m，基礎(chǔ)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(gòu)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(zhì)量、平整和保護(hù)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(nèi)地面以下50mm左右處鋪設(shè)防潮層。二、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計 墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)的截面設(shè)計包括確定基礎(chǔ)高度和基礎(chǔ)底板配筋。構(gòu)造要求：梯形截面基礎(chǔ)的邊緣高度，一般不小于200mm；基礎(chǔ)高度小于等于250mm時，可做成等厚度板。 基礎(chǔ)下的墊層厚度一般為100mm，每邊伸出基礎(chǔ)50100mm，墊層混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)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(dāng)有墊層時，混凝土的保護(hù)層凈厚度不應(yīng)小于40mm，無墊層時不應(yīng)小于70mm?？v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(yīng)不小于受力鋼筋面積的1/10。 混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20。 當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取基礎(chǔ)寬度的0.9倍，并交錯布置?；A(chǔ)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(yīng)沿兩個方向布置。 當(dāng)?shù)鼗浫鯐r，為了減少不均勻沉降的影響，基礎(chǔ)截面可采用帶肋的板，肋

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

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(shè)計值，按下式計算：例題2-7三、柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計1、構(gòu)造要求錐形基礎(chǔ)的邊緣高度，不宜小于200mm；階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300500 mm。基礎(chǔ)頂部四周應(yīng)水平放寬至少50 mm，以便柱子支模。受力筋應(yīng)雙向配置；現(xiàn)澆柱的縱向鋼筋可通過插筋錨入基礎(chǔ)中，插入基礎(chǔ)的鋼筋至少應(yīng)有兩道箍筋固定；插筋下端宜做成直鉤放在基礎(chǔ)底板鋼筋網(wǎng)上；當(dāng)符合一定條件時，可僅將四角插筋伸至底板鋼筋網(wǎng)。錐形基礎(chǔ) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)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(kuò)展。未開裂部分的正應(yīng)力和剪應(yīng)力迅速增加。當(dāng)主應(yīng)力出現(xiàn)拉應(yīng)力且大于砼的抗拉強(qiáng)度時，斜裂縫被拉斷，基礎(chǔ)內(nèi)形成45斜裂面錐體，出現(xiàn)斜拉破壞，即沖切破壞。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)高度由混凝土受沖切承載力確定。補(bǔ)充內(nèi)容：柔性基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）沖切彎曲2121純剪2、軸心荷載作用下1）基礎(chǔ)高度的確定 在柱荷載作用下，基礎(chǔ)高度不足時，則將沿柱周邊產(chǎn)生沖切破壞，形成 45斜裂面的角錐體。根據(jù)短邊一側(cè)的沖切破壞條件確定基礎(chǔ)高度，即： 45ob0h0h0bh0h0l0l中心荷載用Am表示當(dāng) 時當(dāng)沖切破壞錐體的底邊落在基礎(chǔ)底面積之內(nèi)時，即 ，在基礎(chǔ)底面短邊方向上，沖切破壞錐體的底面落基礎(chǔ)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(chǔ)底面全部落在45沖切破壞錐體底邊以內(nèi)時，則成為剛性基礎(chǔ)，無需進(jìn)行沖切驗算。對于階梯形基礎(chǔ)，除了對柱邊進(jìn)行沖切驗算外，還應(yīng)對上一階底邊變階處進(jìn)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(shè)計時，一般先按經(jīng)驗假定基礎(chǔ)高度，得出h0，再進(jìn)行抗沖切驗算，直至滿足為止。h012）底板配筋抗彎驗算控制擴(kuò)展基礎(chǔ)的配筋地基凈反力對柱邊截面產(chǎn)生的彎矩：II-II截面的彎矩為： 鋼筋面積為： 階梯形基礎(chǔ)在變階處也是抗彎的危險截面，也須進(jìn)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(chǔ)高度時，仍按軸心荷載作用下的公式計算，但應(yīng)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(yīng)按下式計算：例題2-8第七節(jié) 聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計的假定：一般認(rèn)為，當(dāng)基礎(chǔ)高度不小于柱距的1/6時，基礎(chǔ)是剛性的。基底壓力為線性分布；地基主要受力層范圍內(nèi)土質(zhì)均勻；不考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響。一、矩形聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計步驟：計算柱荷載的合力作用點(diǎn)位置；確定基礎(chǔ)長度，使基礎(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)高度。按彎矩圖中的最大正負(fù)彎矩進(jìn)行縱向配筋計算；按等效梁概念進(jìn)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(chǔ)橫向剛度很大，因此可認(rèn)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(jìn)行橫向配筋計算例題2-9.2.7.3 梯形聯(lián)合基礎(chǔ)當(dāng)較大荷載柱一側(cè)空間受約束時，采用矩形時，基礎(chǔ)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(chǔ)內(nèi)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。