《扩展基础设计》课件2.ppt

1、2.5 扩展基础设计扩展基础设计 扩展基础包括扩展基础包括柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础和和墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础两类。两类。扩扩展基展基础图础图基础埋置深度和平面尺寸的确定方法与基础埋置深度和平面尺寸的确定方法与刚性基础相同；刚性基础相同；扩展基础可视为联结上部结构与地基的一个钢筋混凝土构件，对其进行扩展基础可视为联结上部结构与地基的一个钢筋混凝土构件，对其进行强度验强度验算算时，应采用时，应采用承载力极限状态下的荷载效应组合承载力极限状态下的荷载效应组合。一、扩展基础适用范围一、扩展基础适用范围 适用于上部结构荷载较大，有时为适用于上部结构荷载较大，有时

2、为偏心偏心荷载或承受荷载或承受弯矩弯矩、水平荷载水平荷载的建筑物基础。的建筑物基础。在地基在地基表层土质表层土质较好，下层土质软弱的情况，利用表层好土层设计浅埋基础，最适宜采较好，下层土质软弱的情况，利用表层好土层设计浅埋基础，最适宜采用扩展基础。用扩展基础。二、扩展基础的破坏形式二、扩展基础的破坏形式 钢筋混凝土构件在弯、剪内力共同作用下，主要破坏形式是先在弯剪区域出现斜裂缝，钢筋混凝土构件在弯、剪内力共同作用下，主要破坏形式是先在弯剪区域出现斜裂缝，随着荷载增加，裂缝向上扩展，未开裂部分的正应力和剪应力迅速增加。随着荷载增加，裂缝向上扩展，未开裂部分的正应力和剪应力迅速增加。当正、剪应力组

3、合后的主拉应力大于混凝土抗拉强度时，斜裂缝被拉断，出现斜拉破坏，当正、剪应力组合后的主拉应力大于混凝土抗拉强度时，斜裂缝被拉断，出现斜拉破坏，亦称为冲切破坏。亦称为冲切破坏。1、冲切破坏一般情况下，冲切破坏控制扩展基础的一般情况下，冲切破坏控制扩展基础的高度高度。扩扩展基展基础础的冲切破坏的冲切破坏2、弯曲破坏这种破坏沿着墙边、柱边或台阶边发生，这种破坏沿着墙边、柱边或台阶边发生，裂缝平行于墙或柱边。裂缝平行于墙或柱边。为防止这种破坏，要求基础各竖直截面上为防止这种破坏，要求基础各竖直截面上由于基底反力产生的弯矩由于基底反力产生的弯矩M小于该截面的抵抗小于该截面的抵抗弯矩弯矩Mu。设计时，根据

4、这个条件，决定设计时，根据这个条件，决定基础的配筋基础的配筋。扩展基础的弯曲破坏三、柱下独立扩展基础的设计三、柱下独立扩展基础的设计 1 1）锥形基础）锥形基础（1 1）轴心荷载作用）轴心荷载作用1、计算基础底面积dfFAGa2、冲切破坏验算（确定基础高度）07.0hbfFlpth中心荷中心荷载载冲切冲切验验算算图图形形2、冲切破坏验算（确定基础高度）1 1）锥形基础）锥形基础（1 1）轴心荷载作用）轴心荷载作用07.0hbfFlpthecpAFl中心荷中心荷载载冲切冲切验验算算图图形形)2)(2(00hbhabaAcccFl 基础受冲切承载力基础受冲切承载力设计值设计值。Fl 基础受冲切承载

5、力基础受冲切承载力设计值设计值。07.0hbfFlpthecpAFl)2)(2(00hbhabaAcccpe 基基底底土净反力设计土净反力设计值值（扣除基础自重及其上（扣除基础自重及其上的土重）的土重）。Ac基础底面冲切锥体范围以外的面积，基础底面冲切锥体范围以外的面积，m2。中心荷中心荷载载冲切冲切验验算算图图形形h0 截面有效高度，截面有效高度，m。07.0hbfFlpthecpAFl)2)(2(00hbhabaAccch截面高度影响系数，当截面高度影响系数，当h0800mm时，取时，取h=1.0；当；当时时h02000mm，取，取h=0.9，其间按线性插值其间按线性插值。bp 冲切椎体破

6、坏面上下周长的平均值，冲切椎体破坏面上下周长的平均值，m。中心荷中心荷载载冲切冲切验验算算图图形形bp 冲切椎体破坏面上下冲切椎体破坏面上下周长的平均值，周长的平均值，m。07.0hbfFlpthecpAFl)2)(2(00hbhabaAccc中心荷中心荷载载冲切冲切验验算算图图形形)2(22)2(2)2(2000hbahbbhaabccccccp 1 1）锥形基础）锥形基础（2 2）偏心荷载作用）偏心荷载作用偏心荷偏心荷载载冲切冲切验验算算图图形形200)22()22(hbbbhaaAccaiegjcaiegjcemaxaiegjcavApApFl07.0hbfFlpth0022)2(hbh

7、bbbcccp 2 2）台阶形基础（）台阶形基础（要对每一台阶进行验算。要对每一台阶进行验算。）1冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面2冲切破坏锥体的底面线冲切破坏锥体的底面线（a）柱与基础交接处）柱与基础交接处（b）基础变阶处）基础变阶处（c）当冲切破坏锥体的底面）当冲切破坏锥体的底面在在l方向落在基础底面以外方向落在基础底面以外2、弯曲破坏验算（确定基础底板配筋）c 配筋计算时，将基础底板看成四块固定在配筋计算时，将基础底板看成四块固定在柱边的柱边的梯形悬臂板梯形悬臂板。c 在轴心荷载或单向偏心荷载作用下，对于矩形基础，当在轴心荷载或单向偏心荷载作用下，对于矩形基础

8、，当台阶的宽高比小于或等于台阶的宽高比小于或等于2.5和和偏心偏心距小于或等于距小于或等于1/6基础宽度基础宽度时，任意截面的弯矩可按下式计算。时，任意截面的弯矩可按下式计算。1 1）轴心荷载作用弯矩计算）轴心荷载作用弯矩计算基基础弯础弯矩矩计计算算图图M=)(41cijnmeaaAp )(312caimeaaApccijnmbaaA2)()(81ccaimaabbA同理，同理，)2()(242ccebbaapM =)2()(242cceaabbpM=2 2）偏心荷载作用弯矩计算）偏心荷载作用弯矩计算1/ax)(ppppmaxxM p为截面为截面-处地基处地基净反净反力力设计值。设计值。)(b

9、bbbxdxbpxaxx10c 任意截面任意截面-处的弯矩。处的弯矩。扩扩展基展基础础底板底板弯弯矩矩计计算算图图pmax为为基底最大边缘地基基底最大边缘地基净反力净反力设计值。设计值。1/ax)(ppppmaxxM)(bbbbxdxbpxaxx10扩扩展基展基础础底板底板弯弯矩矩计计算算图图dxbbbpppxa)()(10maxdbbbpppa)()(1021max)()(2(12121bppppbbamaxmax M 扩扩展基展基础础底板底板弯弯矩矩计计算算图图)()(2(12121bppppbbamaxmax 同理，可求得同理，可求得M )(2()(4812minmaxppaabb3 3

10、）基础底板配筋）基础底板配筋ysfhMA09.0四、墙下条形扩展基础的设计四、墙下条形扩展基础的设计Y 初步取其基础宽度的初步取其基础宽度的1/8，再经抗剪验算确定。，再经抗剪验算确定。1、条形基础宽度2、条形基础高度dfFbGa3、抗弯、抗剪验算Y长度方向取单位宽度，即长度方向取单位宽度，即1m。3、抗弯、抗剪验算Y 长度方向取单位宽度，即长度方向取单位宽度，即1m。Y 按基底净反力分布，计算危险断面（墙脚按基底净反力分布，计算危险断面（墙脚或变阶处）的剪力或变阶处）的剪力V和弯矩和弯矩M。Y受剪承载力计算：受剪承载力计算：Y受弯承载力计算。受弯承载力计算。07.0bhfFlthY 受弯承载

11、力计算。受弯承载力计算。Y最大弯矩的位置：最大弯矩的位置：Y当墙体为混凝土材料时，验算截面在墙当墙体为混凝土材料时，验算截面在墙脚处，脚处，a等于基础边缘至墙面的距离等于基础边缘至墙面的距离b1；Y当墙体材料为砖墙且墙脚伸出不大于当墙体材料为砖墙且墙脚伸出不大于1/4砖长时，验算截面在墙面处，砖长时，验算截面在墙面处，a=b1+1/4砖砖长，即长，即a1=b1+0.06m。墙下条形基础的验算截面（a）砖墙砖墙情情况况（b）混凝土）混凝土墙墙情情况况五、五、扩展基础构造要求扩展基础构造要求（1）现浇型柱下扩展基础一般做成锥形和台阶形。）现浇型柱下扩展基础一般做成锥形和台阶形。c 锥形基础顶部每边

12、应沿柱边放出锥形基础顶部每边应沿柱边放出50 mm。c锥形基础的边缘高度通常不小于锥形基础的边缘高度通常不小于200mm，锥台坡度，锥台坡度 i1:3.0。c台阶形基础每台阶的高度通常为台阶形基础每台阶的高度通常为300500mm；高宽比不大于；高宽比不大于2.5。柱下扩展基础（单位：mm）c 基础下宜设素混凝土垫层，厚度不宜小于基础下宜设素混凝土垫层，厚度不宜小于70mm；垫层混凝土强度等级应为；垫层混凝土强度等级应为C10；c 底板受力钢筋的最小直径不宜小于底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距宜为，间距宜为100200mm；c钢筋保护层的厚度，有垫层时不宜小于钢筋保护层的厚度，有垫

13、层时不宜小于35mm，无垫层时不宜小于，无垫层时不宜小于70mm；c分布钢筋的面积不应小于受力钢筋面积的分布钢筋的面积不应小于受力钢筋面积的1/10。c混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C20。（2 2）预制钢筋混凝土柱与杯口基础的连接，）预制钢筋混凝土柱与杯口基础的连接，应符合下列要求：应符合下列要求：d柱的插入深度可按表选取，并应满足锚固长度的要求和吊装时柱的稳定性；柱的插入深度可按表选取，并应满足锚固长度的要求和吊装时柱的稳定性；d基础的杯底厚度和杯壁厚度可查表选取；基础的杯底厚度和杯壁厚度可查表选取；d杯壁的配筋：杯壁的配筋：d当柱为轴心或小偏心受压且当柱为轴心或小偏心受压且

14、t/h2 0.65，或大偏心受压且或大偏心受压且t/h2 0.75时，杯壁可不配时，杯壁可不配筋。筋。预预制柱下制柱下独独立基立基础础柱的插入深度h1（mm）基础的杯底厚度和杯壁厚度（mm）杯壁构造配筋（mm）d杯壁的配筋：杯壁的配筋：d 当柱为轴心或小偏心受压且当柱为轴心或小偏心受压且t/h2 0.65，或大偏心受压且，或大偏心受压且t/h2 0.75时，杯壁可不时，杯壁可不配筋。配筋。d 当柱为轴心或小偏心受压且当柱为轴心或小偏心受压且0.5 t/h2 0.65时，杯壁可按表配筋。时，杯壁可按表配筋。d 其他情况下应按计算配筋。其他情况下应按计算配筋。（3 3）墙下扩展基础分无肋型和带肋型。）墙下扩展基础分无肋型和带肋型。d 当墙体为砖砌体，且放大脚不大于当墙体为砖砌体，且放大脚不大于1/4砖长，计算基础弯矩时，悬臂长度应取自放砖长，计算基础弯矩时，悬臂长度应取自放大脚边缘起算的实际悬臂长度加大脚边缘起算的实际悬臂长度加1/4砖长，即砖长，即bt+0.06m。砖墙砖墙下下扩扩展基展基础础（mm）可编辑感感谢谢下下载载