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1、一、无筋扩展基础一、无筋扩展基础(jch)设计设计 无筋扩展基础无筋扩展基础(jch)通过控制材料强通过控制材料强度等级和台阶宽高比来确定基础度等级和台阶宽高比来确定基础(jch)的截面尺寸，并无需进行内力分析和截面的截面尺寸，并无需进行内力分析和截面强度计算。强度计算。扩展基础扩展基础(jch)设计设计第一页，共48页。第二页，共48页。由于由于(yuy)台阶宽高比限制，无筋扩台阶宽高比限制，无筋扩展基础的高度一般都较大，但不应大于基础展基础的高度一般都较大，但不应大于基础埋深，否则，应加大基础埋深或选择刚性角埋深，否则，应加大基础埋深或选择刚性角较大的基础类型，如不满足，可采用钢筋砼较大的
2、基础类型，如不满足，可采用钢筋砼基础。基础。第三页，共48页。F F F F 安全安全(n(nququn)n)不安全不安全(nqu(nqun)n)浪费浪费(ln(lngfi)gfi)浪费浪费第四页，共48页。砖基础俗称砖基础俗称(s chn)(s chn)大放脚，其各部分的尺寸应符大放脚，其各部分的尺寸应符合砖的模数。砌筑方式有两皮一收和二一间隔收合砖的模数。砌筑方式有两皮一收和二一间隔收第五页，共48页。毛石毛石(mo sh)(mo sh)基础的每阶伸出宽度不宜大于基础的每阶伸出宽度不宜大于200mm200mm，每阶高度通常取，每阶高度通常取400600mm400600mm，并由两层毛，并由
3、两层毛石石(mo sh)(mo sh)错缝砌成。错缝砌成。混凝土基础混凝土基础(jch)(jch)每阶高度不应小于每阶高度不应小于200mm200mm，毛石混凝土基础，毛石混凝土基础(jch)(jch)每阶高每阶高度不应小于度不应小于300mm300mm。灰土基础施工灰土基础施工(sh gng)(sh gng)时每层虚铺灰土时每层虚铺灰土220250mm220250mm，夯实至，夯实至150mm150mm，称为，称为“一步灰土一步灰土”。根据需要可设计成二步灰土或三步灰土，即厚度根据需要可设计成二步灰土或三步灰土，即厚度为为300mm300mm或或450mm450mm，三合土基础厚度不应小于，
4、三合土基础厚度不应小于300mm300mm。无筋扩展基础也可由无筋扩展基础也可由两种材料叠合组成两种材料叠合组成，例如，例如，上层用砖砌体，下层用混凝土。上层用砖砌体，下层用混凝土。第六页，共48页。例例某某承承重重墙墙厚厚240mm240mm，作作用用于于地地面面标标高高处处的的轴轴心心荷荷载载标标准准值值Fk=180kN/mFk=180kN/m，基基础础(jch)(jch)埋埋深深d=1md=1m，地地基基承承载载力力特特征征值值fa=220kPafa=220kPa，要求：，要求：(1)(1)确定墙下条形基础确定墙下条形基础(jch)(jch)的底面宽度；的底面宽度；(2)(2)按按砖砖基
5、基础础(jch)(jch)设设计计，并并分分别别按按两两皮皮一一收收和和二二一一间间隔隔收收（两皮（两皮 一一收收与与一一皮皮一一收收相相间间）砌砌法法画画出出砖砖基基础础(jch)(jch)剖剖面面示示意图；意图；(3)(3)按毛石基础按毛石基础(jch)(jch)设计，并画出剖面示意图；设计，并画出剖面示意图；(4)(4)按混凝土基础按混凝土基础(jch)(jch)设计，并画出剖面示意图。设计，并画出剖面示意图。解解(1)(1)基础基础(jch)(jch)宽度宽度 第七页，共48页。(2)(2)按砖基础设计按砖基础设计为符合砖的模数，取基底宽度为符合砖的模数，取基底宽度(kund)b(ku
6、nd)b，则砖基础所需的台阶数为：，则砖基础所需的台阶数为：第八页，共48页。(3)(3)按毛石基础设计按毛石基础设计基基底底(j(j d)d)宽宽度度取取，基基础础分分二二阶阶砌砌筑筑，每每阶阶高高度度为为400mm400mm，每每阶阶伸出宽度均小于伸出宽度均小于200mm 200mm。第九页，共48页。(4)(4)按混凝土基础设计按混凝土基础设计混凝土强度混凝土强度(qingd)(qingd)等级采用等级采用C15C15，基底宽度取，基底宽度取，基基础础分分二二阶阶，第第一一阶阶高高度度250mm250mm，伸伸出出宽宽度度180mm180mm，台台阶阶宽宽度度比比为为；第第二二阶阶高高度
7、度200mm200mm，伸伸出出宽宽度度150mm150mm，台台阶阶宽宽高高比比为为。由由p=fa=220kPap=fa=220kPa查查表表得台阶宽高比的允许值为，符合要求。得台阶宽高比的允许值为，符合要求。第十页，共48页。其他构造要求：其他构造要求：一般不低于等级一般不低于等级(dngj)MU10的砖的砖和不低于和不低于M5砂浆；砂浆；为保证砌筑质量、平整和保护基坑为保证砌筑质量、平整和保护基坑作用，基底需做垫层；垫层可选作用，基底需做垫层；垫层可选用灰土、三合土、砼。厚度一般用灰土、三合土、砼。厚度一般为为100-200mm。必要时，在室内地面以下必要时，在室内地面以下50mm左左右
8、处铺设防潮层。右处铺设防潮层。第十一页，共48页。柔性扩展基础柔性扩展基础(jch)的设计的设计（二）柱下钢筋（二）柱下钢筋(gngjn)混凝土单独基混凝土单独基础设计础设计（一）墙下钢筋混凝土条形基础（一）墙下钢筋混凝土条形基础(jch)设计设计第十二页，共48页。补充补充(bchng)(bchng)内内容：容：柔性基础柔性基础(jch)(jch)（扩（扩展基础展基础(jch)(jch)）冲切弯曲21 21纯剪第十三页，共48页。第十四页，共48页。二、墙下钢筋二、墙下钢筋(gngjn)混凝土条形混凝土条形基础设计基础设计 墙下钢筋砼条形基础的结构设计包括(boku)确定基础高度和基础底板配
9、筋。构造要求：梯梯形形(txng)(txng)截截面面基基础础的的边边缘缘高高度度，一一般般不不小小于于200mm200mm；基基础础高高度度小小于于等等于于250mm250mm时，可做成等厚度板。时，可做成等厚度板。基基础础下下的的垫垫层层厚厚度度一一般般为为100mm100mm，每每边边伸伸出出基基础础50100mm50100mm，垫垫层层混混凝凝土土强度等级应为强度等级应为C10C10。第十五页，共48页。底板受力钢筋底板受力钢筋(gngjn)的最小直径不宜小于的最小直径不宜小于10mm，间距不，间距不宜大于宜大于200mm和小于和小于100mm。当有垫层时，混凝土的保护层。当有垫层时，
10、混凝土的保护层净厚度不应小于净厚度不应小于40mm，无垫层时不应小于，无垫层时不应小于70mm。纵向分布。纵向分布筋直径不小于筋直径不小于8mm，间距不大于，间距不大于300mm，每延米分布钢筋，每延米分布钢筋(gngjn)的面积应不小于受力钢筋的面积应不小于受力钢筋(gngjn)面积的面积的1/10。混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C20。当基础宽度大于或等于时，底板受力钢筋的长度当基础宽度大于或等于时，底板受力钢筋的长度(chngd)可取基础可取基础宽度的倍，并交错布置。宽度的倍，并交错布置。第十六页，共48页。第十七页，共48页。基基础础底底板板在在T形形及及十十字字形形交交
11、接接处处，底底板板横横向向受受力力钢钢筋筋仅仅沿沿一一个个主主要要受受力力方方向向通通长长布布置置，另另一一方方向向的的横横向向受受力力钢钢筋筋可可布布置置到到主主要要受受力力方方向向底板宽度底板宽度1/4处。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置。处。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置。当当地地基基软软弱弱时时，为为了了减减少少不不均均匀匀沉沉降降的的影影响响，基基础础截截面面可可采采用用(ciyng)带肋的板，肋的纵向钢筋按经验确定。带肋的板，肋的纵向钢筋按经验确定。第十八页，共48页。地基净反力：由于基础及其上面土的重力所地基净反力：由于基础及其上面土的重力所产生的那部分地基反力
12、将与重力相抵消，仅产生的那部分地基反力将与重力相抵消，仅有基础顶面荷载所产生的地基反力称为有基础顶面荷载所产生的地基反力称为(chn wi)地基净反力。以地基净反力。以pj表示。表示。对条形对条形(tioxn)基础：基础：pj=F/b对矩形对矩形(jxng)基础：基础：pj=F/blPj为荷载效应为荷载效应基本组合基本组合时的地基净反力；可近似取标准组合值的倍。第十九页，共48页。1、轴心荷载作用下、轴心荷载作用下1）基础高度）基础高度(god)由于基础不配箍筋和弯起筋，故基础高度由于基础不配箍筋和弯起筋，故基础高度(god)由砼的受剪承载力确定。由砼的受剪承载力确定。第二十页，共48页。第二
13、十一页，共48页。基础高度由砼受剪承载力确定(qudng):Pj为荷载效应基本组合时的地基净反力。b1为挑出长度；当墙体材料为砖墙且放脚不大于1/4砖长时，b1取基础边缘至墙脚距离加。第二十二页，共48页。2）基础(jch)底板配筋第二十三页，共48页。2、偏心(pinxn)荷载作用 偏心荷载作用下，基础(jch)边缘处最大净反力设计值为：e0为荷载的净偏心距。第二十四页，共48页。高度高度(god)和配筋仍按轴心荷载作和配筋仍按轴心荷载作用下计算，但式中剪力和弯矩用下式代用下计算，但式中剪力和弯矩用下式代替：替：pjI为计算为计算(j sun)截面处的净反力设计值，按下式截面处的净反力设计值
14、，按下式计算计算(j sun)：第二十五页，共48页。锥形基础和阶梯形基础构造要求锥形基础和阶梯形基础构造要求(yoqi)的剖面尺寸在满足的剖面尺寸在满足“一般要求一般要求(yoqi)”下，可按下图所示要求下，可按下图所示要求(yoqi)。三、柱下钢筋砼独立基础三、柱下钢筋砼独立基础(jch)设计设计边缘边缘(binyun)高度高度顶部每边沿柱边放出顶部每边沿柱边放出50mm50mm第二十六页，共48页。第二十七页，共48页。锥形基础(jch)第二十八页，共48页。现浇柱基础中应伸出插筋，插筋在柱内的纵向钢筋连接宜优先(yuxin)采用焊接或机械连接，插筋在基础内应符合下列要求：插筋的数量、直
15、径、以及插筋的数量、直径、以及钢筋种类钢筋种类(zhngli)应与应与柱内的纵向钢筋相同。柱内的纵向钢筋相同。第二十九页，共48页。1、构造要求、构造要求锥形基础的边缘锥形基础的边缘(binyun)高度，不宜小于高度，不宜小于200mm；阶梯形基础的每阶高度，宜为阶梯形基础的每阶高度，宜为300500 mm。基础顶部四周应水平放宽至少基础顶部四周应水平放宽至少50 mm，以便柱子支模。，以便柱子支模。受力筋应双向配置；受力筋应双向配置；现浇柱的纵向钢筋可通过插筋锚入基础中，插入基础的现浇柱的纵向钢筋可通过插筋锚入基础中，插入基础的钢筋至少应有两道箍筋固定；钢筋至少应有两道箍筋固定；插筋下端宜做
16、成直钩放在基础底板钢筋网上；插筋下端宜做成直钩放在基础底板钢筋网上；当符合一定条件时，可仅将四角插筋伸至底板钢筋网。当符合一定条件时，可仅将四角插筋伸至底板钢筋网。第三十页，共48页。2.底板厚度(hud)和配筋计算（1 1）中心荷载）中心荷载(hzi)(hzi)作作用用 对于对于(duy)(duy)矩形基础，柱短边一侧冲切破坏较长边一侧危险，矩形基础，柱短边一侧冲切破坏较长边一侧危险，一般只根据短边一侧冲切破坏条件确定底板厚度，即要求对矩形截一般只根据短边一侧冲切破坏条件确定底板厚度，即要求对矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处
17、以及基础变阶处的受冲切承载力。承载力。在柱中心荷载在柱中心荷载F F（kNkN）作用下，如果基础高度（或阶梯）作用下，如果基础高度（或阶梯高度）不足，则将沿着柱周边（或阶梯高度变化处）产生冲高度）不足，则将沿着柱周边（或阶梯高度变化处）产生冲切破坏，切破坏，形成形成4545O O斜裂面的角锥体斜裂面的角锥体。因此，要求冲切破坏锥体因此，要求冲切破坏锥体以外（以外（）的地基反力所产的地基反力所产生的冲切力（生的冲切力（）应小于冲切面处混凝土的抗冲切能力。）应小于冲切面处混凝土的抗冲切能力。1）基础高度的确定）基础高度的确定第三十一页，共48页。公式公式(gngsh)：相应于荷载效相应于荷载效应基
18、本应基本(jbn)(jbn)组合组合时作用在时作用在AlAl上上的地基净反力的地基净反力设计值；设计值；Fl=pnAlFl=pnAl受冲切承载力截面高度受冲切承载力截面高度影响影响(yngxing)(yngxing)系数，系数，当当h800h800时，时，hphp取取1.01.0，当，当h2000h2000时，时，hphp取取0.90.9；其间按线性；其间按线性内插法取用。内插法取用。基础冲切破坏锥基础冲切破坏锥体最不利一侧计体最不利一侧计算长度算长度Am基础冲切破坏锥体最不利一侧基础冲切破坏锥体最不利一侧截面的上边长，当计算柱与基截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，础交接处的
19、受冲切承载力时，取柱宽；当计算基础变阶处的取柱宽；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽受冲切承载力时，取上阶宽。基础冲切破坏锥体最不利一基础冲切破坏锥体最不利一侧斜面在基础底面积范围内侧斜面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的下边长，当冲切破坏锥体的底面积落在基础底面以内，的底面积落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。有效高度。第三十二页，共48页。设计
20、时阴影部分设计时阴影部分(b fen)(b fen)面积面积AlAl及及AmAm的计算的计算两种情况：两种情况：1.1.当冲切角锥体的底面积落在基底面积范围以内时，当冲切角锥体的底面积落在基底面积范围以内时，bb（bc+2h0bc+2h0），），式中式中:l-:l-矩形基础的长边（矩形基础的长边（m m）ac-ac-矩形基础冲切破坏锥体斜截面长边的上边长度（柱截面的长矩形基础冲切破坏锥体斜截面长边的上边长度（柱截面的长 边边m m）b-b-矩形基础的宽度（矩形基础的宽度（m m）bc-bc-矩形基础冲切破坏锥体斜截面短边的上边长度（柱截面的短矩形基础冲切破坏锥体斜截面短边的上边长度（柱截面的短
21、 边边m m）h0-h0-基础底板的有效基础底板的有效(yuxio)(yuxio)高度（高度（m m）。）。两个两个(lin)等腰直角三角等腰直角三角形面积之和。形面积之和。第三十三页，共48页。123456789102S237AL=S1,2,3,4,5,6=S1,2,7,8,5,6S2,3,7-S4,5,8第三十四页，共48页。2.2.当冲切角锥体的底面积部分当冲切角锥体的底面积部分(b fen)(b fen)落在基底面积外，落在基底面积外，bb（bc+2h0bc+2h0）时）时两个两个(lin)等腰直角等腰直角三角形面积之和三角形面积之和第三十五页，共48页。12345678910AL=S
22、1234Am=S2,5,6,7,8,3=S2,10,5,6,7,8,9,3S2,5,10-S3,8,9第三十六页，共48页。基础底面全部落在45冲切破坏锥体底边以内时，则成为刚性基础，无需(wx)进行冲切验算。第三十七页，共48页。基础基础(jch)高度计高度计算公式中以算公式中以pjmax代代替替pj（2）偏心荷载）偏心荷载(hzi)作用作用第三十八页，共48页。阶梯形基础还应验算变截面处抗冲切强度阶梯形基础还应验算变截面处抗冲切强度(qingd)。如何验算。如何验算？第三十九页，共48页。局部局部(jb)受压受压承载力承载力的验算的验算第四十页，共48页。MF当基础底面全部落在当基础底面全
23、部落在4545冲切冲切破坏锥体底边以内，则成为破坏锥体底边以内，则成为刚性基础，无需计算刚性基础，无需计算一般采用试算法。即先假一般采用试算法。即先假定某一基础高度，求得相定某一基础高度，求得相应有效高度，然后应有效高度，然后(rnhu)采用适当公式验采用适当公式验算。算。基础(jch)高度的确定第四十一页，共48页。2、柱下单独、柱下单独(dnd)基础的底板配筋基础的底板配筋o按抗弯计算确定；按抗弯计算确定；o独立独立(dl)柱基在地基净反力的作用下，两个方柱基在地基净反力的作用下，两个方向都产生弯曲，需双向配筋；向都产生弯曲，需双向配筋；o抗弯计算时，把基础看成是固定在柱边或变截面抗弯计算
24、时，把基础看成是固定在柱边或变截面处的倒置悬臂板，最大弯矩作用面在柱边或变截处的倒置悬臂板，最大弯矩作用面在柱边或变截面处。面处。o当矩形基础台阶的宽高比当矩形基础台阶的宽高比和和eb/6时，任意截面时，任意截面弯矩可按如下公式计算。弯矩可按如下公式计算。第四十二页，共48页。（1）中心荷载）中心荷载(hzi)作用作用截面截面(jimin)latbtbAe1pj3214第四十三页，共48页。截面截面(jimin)latbtbAe1pj3214第四十四页，共48页。截面截面截面截面b1l1bblbpj受荷面积变截面变截面(jimin)处处第四十五页，共48页。（2）偏心荷载）偏心荷载(hzi)作用时作用时第四十六页，共48页。第四十七页，共48页。求得求得M、M、M、M后，分别求得对应钢筋后，分别求得对应钢筋(gngjn)面积面积As、As、As、As。利用。利用As、As中的中的大值配置平行于大值配置平行于l方向的钢筋方向的钢筋(gngjn)，并放置在下层；按，并放置在下层；按As、As中的大值配置平行于中的大值配置平行于b方向的钢筋方向的钢筋(gngjn)，并放置在上，并放置在上排；排；基底和柱截面基底和柱截面(jimin)均为正方形时，均为正方形时，MM、MM，此时只需计算一个方向的弯矩。，此时只需计算一个方向的弯矩。第四十八页，共48页。