基础工程课件——第2章浅基础6

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章 浅基础,第2章 浅基础,扩展基础破坏形式,剪切,冲切,弯曲,2.6,扩展基础设计,扩展基础破坏形式剪切冲切弯曲2.6扩展基础设计,受力特点：脆性材料（抗拉、抗剪差）；必须控制基础内拉应力和剪应力；,结构设计时通过控制,材料强度等级,和,台阶高宽比,来确定基础截面尺寸，不需要进行内力分析和强度计算。,设计要求：,按,持力层地基承载力特征值,确定,基底尺寸面积,，,按满足,刚性角,（控制台阶宽高比）,确定,基础高度,2.6.1,无筋扩展基础设计,受力特点：脆性材料（抗拉、抗剪差）；必须控制基础内拉应力和剪,计算公式,:,（一）无筋扩展基础的宽高比限值,无筋扩展基础构造示意,刚性角，大小取决于,基础材料和,p,k,(,荷载效应标准组合时基底处的平均压力,),：,计算公式:（一）无筋扩展基础的宽高比限值无筋扩展基础构造示意,表,2-9,无筋扩展基础台阶宽高比的允许值,表2-9 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值,砖基础,俗称大放脚，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,（又称两皮一收与一皮一收相间）两种（图,2-23,）。两皮一收是每砌两皮砖，即,120mm,，收进,1/4,砖长，即,60mm,；二一间隔收是从底层开始，先砌两皮砖，收进,1/4,砖长，再砌一皮砖，收进,1/4,砖长，如此反复。,砖基础俗称大放脚，其各部分的尺寸应符合砖的模数。砌筑方式有两,毛石基础,的每阶伸出宽度不宜大于,200mm,，每阶高度通常取,400,600mm,，并由两层毛石错缝砌成。,混凝土基础,每阶高度不应小于,200mm,，毛石混凝土基础每阶高度不应小于,300mm,。,灰土基础,施工时每层虚铺灰土,220,250mm,，夯实至,150mm,，称为“,一步灰土,”。根据需要可设计成二步灰土或三步灰土，即厚度为,300mm,或,450mm,，三合土基础厚度不应小于,300mm,。,无筋扩展基础也可由,两种材料叠合组成,，例如，上层用砖砌体，下层用混凝土。,毛石基础的每阶伸出宽度不宜大于200mm，每阶高度通常取40,(,二,),抗剪验算,当,混凝土基础,的基础底面的平均压力值,p,k,超过,300,kPa,时，还应按下式验算墙（柱）边缘或变阶处的受剪承载力：,(二)抗剪验算当混凝土基础的基础底面的平均压力值pk超过3,例,某承重墙厚,240mm,，作用于地面标高处的轴心荷载,标准值,F,k,=180kN/m,，基础埋深,d,=1m,，地基承载力特征值,f,a,=220kPa,，,要求：,(1),确定墙下条形基础的底面宽度；,(2),按砖基础设计，并分别按两皮一收和二一间隔收（两皮,一收与一皮一收相间）砌法画出砖基础剖面示意图；,(3),按毛石基础设计，并画出剖面示意图；,(4),按混凝土基础设计，并画出剖面示意图。,解,(1),基础宽度,例某承重墙厚240mm，作用于地面标高处的轴心荷载标准值,(2),按砖基础设计,取基底宽度,b,=0.9m,，则砖基础所需的台阶数为：,(2)按砖基础设计,(3),按毛石基础设计,基底宽度取,0.9m,，基础分二阶砌筑，每阶高度为,400mm,，每阶伸出宽度均小于,200mm,。,(3)按毛石基础设计,(4),按混凝土基础设计,混凝土强度等级采用,C15,，基底宽度取,0.9m,，基础分二阶，第一阶高度,250mm,，伸出宽度,180mm,，台阶宽度比为,180:250=1:1.39,；第二阶高度,200mm,，伸出宽度,150mm,，台阶宽高比为,150:200=1:1.33,。由,p,=,f,a,=220kPa,查表得台阶宽高比的允许值为,1:1.25,，符合要求。,(4)按混凝土基础设计,补充作业：,某砖墙厚,240mm,，基础埋深,1.3m,（自室外地面算起），拟采用砖基础，室内比室外高,0.6m,，地基土为砂土，,=20kN/m,3,，,fak=202kPa,，,b,=2.0,，,d,=3.0,；上部荷载为：竖向荷载,F,k,=160kN/m,，基础底面形心处,M,k,=7kNm/m,，无地下水。试确定基础底面满足以上条件的最小宽度，若采用二一间隔法或二皮一收法来修建，试分别求出两种方法所对应的基础高度。,补充作业：,2.6.2,扩展基础设计,一、设计荷载取值：,确定基础配筋和验算材料强度，上部结构传来的荷载效应组合应按承载能力极限状态下荷载效应的,基本组合,；相应的基底反力为,净反力,（,不包括基础自重和基础台阶上回填土重所引起的反力,）。,仅由基础顶面的荷载所产生的地基反力，称为,地基净反力,，,并以,p,j,表示。,对条形基础：,p,j,=,F,/,b,对矩形基础：,p,j,=,F,/,bl,F,为,基本组合,的上部结构传来的荷载设计值,2.6.2扩展基础设计一、设计荷载取值：仅由基础顶面的荷载所,二、墙下钢筋混凝土条形基础的结构计算,1.,中心荷载：,基底的净反力,一般沿墙长度方向取,1m,作为计算单元基础进行分析,在基础底板内产生弯矩,M,和剪力,V,。,-,截面为结构控制截面，此截面上的弯矩,M,和剪力,V,为结构的控制内力。,基础,高度,由混凝土,受剪承载力,确定,二、墙下钢筋混凝土条形基础的结构计算1.中心荷载：一般沿墙长,计算截面位置：,b,1,基础悬臂部分计算截面的挑出 长度，如图,2-22,：,当墙体材料为混凝土时，,b,1,为基础,边缘至墙脚的距离；当为砖墙且放脚不大于,1/4,砖长时，,b,1,为基础边缘至墙脚距离加上,0.06m,。,计算截面位置：b1基础悬臂部分计算截面的挑出 长度，,2.,偏心荷载,计算基底净反力的偏心距,基础边缘处的最大和最小净反力为：,2.偏心荷载计算基底净反力的偏心距 基础边缘处的最大和最小净,2.6.3,柱下钢筋混凝土独立基础设计,1.,构造要求,阶梯形基础每阶高度一般为,300,500mm,，当基础高度大于等于,600mm,而小于,900mm,时，阶梯形基础分二级；当基础高度大于等于,900mm,时，则分三级。当采用锥形基础时，其边缘高度不宜小于,200mm,，顶部每边应沿柱边放出,50mm,。,2.6.3 柱下钢筋混凝土独立基础设计 1.构造要求,柱下钢筋混凝土基础的,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。,插筋,的数量、直径以及钢筋种类应与柱内纵向钢筋相同。插入基础的钢筋，上下至少应有两道箍筋固定。插筋与柱的纵向受力钢筋的连接方法，应按现行的,混凝土结构设计规范,规定执行。,插筋的下端,宜做成直钩放在基础底板钢筋网上。,柱下钢筋混凝土基础的受力筋应双向配置。现浇柱的纵向钢筋可通过,单独基础冲切破坏验算,确定基础高度,45,o,单独基础冲切破坏验算确定基础高度45o,2.,轴心荷载作用,(1),基础高度,基础高度由混凝土受冲切承载力确定。设计时一般先按经,验假定基础高度，,得出,h,0,，再代入式（,2-55,）进行验算。,F,l,0.7,hp,f,t,b,m,h,0,（,2-55,）,F,l,=P,j,*A,1,（,2-56,）,2.轴心荷载作用基础高度由混凝土受冲切承载力确定。设计时一般,冲切力作用面积,A,l,的计算,a,+2,h,0,l,l,a+2h0 l,当,b,b,c,+2,h,0,时，要求,当,b,b,c,+2,h,0,时，要求,返回,F,l,0.7,hp,f,t,b,m,h,0,F,l,=P,j,*A,1,当bbc+2h0时，要求当bbc+2h0时，要求返回,对于阶梯形基础，例如分成二级的阶梯形，除了对柱边进行冲切验算外，还应对上一阶底边变阶处进行下阶的冲切验算。验算方法与上面柱边冲切验算相同，只是在使用式,（,2-57,）和（,2-58,）,时，,a,c,、,b,c,分别换为上阶的长边,l,1,和短边,b,1,，,h,0,换,为下阶的有效高度,h,01,便可。,当基础底面全部落在,45,冲切破坏锥,体底边以,内时，则成为刚性基础，无需进行冲切验算。,对于阶梯形基础，例如分成二级的阶梯形，除了,2,、单独基础弯矩计算,基础底板配筋,b,0,(b-b,0,)/2,b,(b-b,0,)/2,(,-,0,)/2,0,(,-,0,)/2,I,II,四块固定在柱边的悬臂板,2、单独基础弯矩计算基础底板配筋b0(b-b0)/2b(b,(2),底板配筋,配筋计算时，将基础板看成四块固,定在柱边的梯形悬臂板（图,2-27,）。,当基础台阶宽高比,tan,a,2.5,时，,底板弯矩设计值可按下述方法计算。,(2)底板配筋 配筋计算时，将基础板看成四块固 当基,3.,偏心荷载作用,如果只在矩形基础长边方向产生偏心，则当荷载偏心,距,e,l,/,6,时，基底净反力设计值的最大和最小值为：,或,e,0,为净偏心距，,e,0,=,M,/,F,返回,3.偏心荷载作用 如果只在矩形基础长边方向产生偏心，则,(1),基础高度,可按式（,2-57,）或（,2-58,）计算，但应以,p,jmax,代替式中的,p,j,。,(2),底板配筋,仍可按式（,2-60,）和（,2-62,）计算钢筋面积，但式（,2-60,）,中的,M,应按下式计算：,式中,p,j,为,-,截面的净反力设计值，按下式计算：,(1)基础高度,