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1、地基基础工程,钟 声 ZHONG, SHENG 四川大学建筑与环境学院 College of Architecture and Environment, SCU,第三章 扩展基础,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计 第四节 现浇钢筋混凝土独立基础设计 第五节 杯口基础设计,第三章 扩展基础,第一节 概述,一、扩展基础的概念 二、扩展基础的截面形式 三、独立基础按施工方式分类,第三章 扩展基础,第一节 概述,一、扩展基础的概念,第一节 概述,扩展基础 主要指墙下钢筋混凝土条形基础或柱下钢筋混凝土独立基础,墙下条形基础,柱下独立基础,第一
2、节 概述,扩展基础与无筋扩展基础比较 扩展基础以钢筋抵抗拉应力，不受材料刚性角限制，因而放脚矮、体积小、挖方少、埋置浅宽基浅埋 但扩展基础耗用钢材、水泥和模板量大，且技术要求较高,第三章 扩展基础,第一节 概述 一、扩展基础的概念,二、扩展基础的截面形式,锥形独立基础 锥形基础高度一般较小，可以节约土方开挖量和混凝土用量，故常被采用 锥形基础的坡度不宜太陡，否则施工时需设置侧模后才能浇筑混凝土 若坡度太陡又不设侧模，则混凝土施工质量不易保证,第一节 概述,第一节 概述,阶梯形独立基础（阶形独立基础） 阶形基础与锥形基础相比，混凝土用量较多，但施工时支模简便,第一节 概述,墙下钢筋混凝土基础分类
3、 平板式 若地基土质均匀，常做成板式条形基础,第一节 概述,带肋板式 若地基土质不均匀，则沿条形基础纵向的沉降也不一样，为了抵抗由于不均匀沉降所引起的弯矩，此时在纵向上除加大截面高度之外，再配纵向受力钢筋，形成带肋板式条形基础。,墙下钢筋混凝土基础分类,第一节 概述,带暗梁板式 有时也不设肋，而在底板纵墙下部配置纵向受力钢筋（暗梁），成为带暗梁板式条形基础,墙下钢筋混凝土基础分类,第三章 扩展基础,第一节 概述 一、扩展基础的概念 二、扩展基础的分类,三、独立基础按施工方式分类,第一节 概述,独立基础按施工方式分类 现浇钢筋混凝土基础 用于现浇钢筋混凝土框架结构和现浇单层厂房结构 预制装配式钢
4、筋混凝土杯口基础 用于单层厂房结构，采用预制钢筋混凝土柱,第一节 概述,杯口基础,杯口基础的作法 在基础中预留凹槽（杯口） 在杯口底部铺设细石混凝土 把预制钢筋混凝土柱吊入杯口内 在杯口四周空隙中灌细石混凝土 吊装前杯口凿毛 细石混凝土强度比基础混凝土高一个等级,第三章 扩展基础,第一节 概述 一、扩展基础的概念 二、扩展基础的截面型式 三、独立基础按施工方式分类,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求,第二节 扩展基础的构造要求,剖面尺寸 基础顶面做成平台，平台边缘到柱子边缘的尺寸不宜小于50mm,第二节 扩展基础的构造要求,阶形基础每阶高度一般为300500mm 当基础
5、高度h350mm时，用一台阶 当350mmh900mm时取二台阶 当h900mm时，取三台阶 台阶尺寸宜用整倍数，一般在水平及垂直方向均用50mm为倍数,剖面尺寸,第二节 扩展基础的构造要求,h1/a11:2,a2200,锥形基础底部边缘的台阶高度a2不宜小于200mm 锥形基础顶面坡度宜小于1:2(h1/a11:2)，矩形基底短边坡度较大，应注意控制,剖面尺寸,第二节 扩展基础的构造要求,基底长宽比 矩形基础底面的长宽比b / l，一般为12，特殊情况下（大偏心）可为3 轴压基础取1，偏压基础取大于1，长边沿偏压方向,h1/a11:2,锥形基础,第二节 扩展基础的构造要求,垫层 为保证基础底
6、面混凝土的施工质量及避免钢筋锈蚀，在底面设垫层 垫层厚度不宜小于70mm，一般取100mm，每边伸出基础边缘100mm 若地基土质较好，可利用基坑侧壁作基础的侧模，此时垫层的平面尺寸与基底尺寸相同 垫层采用混凝土C10,第二节 扩展基础的构造要求,混凝土等级 基础混凝土的强度等级不应低于C20，常取C20，或高于C20，应视作用于基础上荷载大小而定,第二节 扩展基础的构造要求,扩展基础底板受力钢筋 常用I级和级，底板受力钢筋直径不宜低于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm,第二节 扩展基础的构造要求,墙下钢筋混凝土条形基础分布钢筋 常用I级钢筋，直径不宜低于8mm，间距不宜大
7、于300mm，每延米分布钢筋的面积不应小于受力钢筋面积的1/10,第二节 扩展基础的构造要求,钢筋保护层 有垫层时不小于40mm，无垫层时不小于70mm,第二节 扩展基础的构造要求,底板受力钢筋长度的折减 当基础底边长度大于或等于2.5m时，钢筋长度可取0.9边长，并均匀交叉错开布置,第二节 扩展基础的构造要求,钢筋混凝土柱或剪力墙纵筋的锚固 钢筋混凝土柱或剪力墙纵筋在基础内的锚固长度la要满足混凝土结构设计规范要求,柱墙纵筋锚固,a2,h1,h,100,la (laE),h0,有抗震设防要求时 一、二级抗震等级，laE1.15la 三级抗震等级，laE1.05la 四级抗震等级，laEla,
8、第二节 扩展基础的构造要求,现浇钢筋混凝土柱的插筋 现浇钢筋混凝土基础当与柱子不同时浇灌时，在基础内应留有插筋,插筋构造,100,la (laE),h0,插筋的直径、数目和钢筋的等级要与柱子底部受力钢筋相同,a2,h1,h,第二节 扩展基础的构造要求,现浇钢筋混凝土柱的插筋,插筋锚固长度la，要满足混凝土结构设计规范要求,第二节 扩展基础的构造要求,现浇钢筋混凝土柱的插筋,插筋伸出基础的长度，应满足混凝土结构设计规范关于搭接长度的有关规定 对于受拉钢筋，搭接长度不应小于1.2 la ，且不应小于300mm 受压钢筋的搭接长度不应小于0.85 la ，且不应小于200mm,第二节 扩展基础的构造
9、要求,现浇钢筋混凝土柱的插筋,当基础高度h900mm时，插筋伸到基础底部的底板钢筋网处。若插筋是I级钢，应做成直角弯钩。级钢可不做弯钩,第二节 扩展基础的构造要求,现浇钢筋混凝土柱的插筋,当基础高度较大时，通常只将四角的钢筋伸到基础底面钢筋网处，但其余钢筋也要满足锚固长度。“基础高度较大”指： 柱为轴心受压或小偏心受压时，基础高度大于1200mm 柱为大偏心受压时，基础高度大于1400mm,第二节 扩展基础的构造要求,现浇钢筋混凝土柱的插筋,插筋范围内应设箍筋。基础内至少设置两个箍筋，其形式和直径与柱子的箍筋相同 最上一道箍筋距离基础顶面为100mm,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩
10、展基础的构造要求,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计 一、基础计算简图及内力 二、抗剪设计确定基础高度 三、抗弯设计确定底板受力钢筋 四、设计例题,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,一、基础计算简图及内力,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,中心受压计算简图及内力 将基础悬挑部分作悬臂梁考虑 悬臂梁宽度取单位长度，l1m 悬臂梁伸出纵墙长度为 a1(bb2) /2，混凝土墙体 a1(bb2) /2砖长/4，且砖墙放脚不大于1/4砖长度 底板受地基净反力pj作用 pjF0 / (b1) F0 / b,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计
11、,中心受压计算简图及内力 pj产生的最大剪力V 和最大弯矩M,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,偏心受压计算简图及内力 按最不利一侧计算内力,最不利一侧,pj的产生最大剪力V 和最大弯矩M,计算简图,F0,b,a1,b1,h,b2,pjmin,M0,ba1,pjmax,pj1,pj1,pjmax,h0,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计 一、基础计算简图及内力,二、抗剪设计确定基础高度,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,底板有效高度h0的确定 底板不发生斜裂缝要求,对于每延米基础宽，l 1m 1000mm,V为底板在纵墙外边缘处的
12、剪力设计值 fc混凝土轴心抗压设计强度,h0 mm V N fc N/mm2 或 MPa,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,有垫层时,无垫层时,d受力钢筋直径，mm,底板厚度h的确定 根据有效高度h0和保护层厚度确定,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计 一、基础计算简图及内力 二、抗剪设计确定基础高度,三、抗弯设计确定底板受力钢筋,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,基础底板受力钢筋计算 底板的横向钢筋,M基础底板最大弯矩(N mmm) 0.9h0根据经验确定的受弯内力臂(mm) As基础底板受力钢筋面积(mm2m) fy钢筋抗拉设
13、计强度(Nmm2),第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计 一、基础计算简图及内力 二、抗剪设计确定基础高度 三、抗弯设计确定底板受力钢筋,四、设计例题,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,例题：有一承重外墙，厚度为360mm，上部结构传来的设计荷载为N=240kN/m，内外高差为0.45m，室外基础埋深d=1。 3m(从室外地面算起)，地基承载力设计值fa=155kN/m2，混凝土强度等级C20，fc=10N/mm2，钢筋HPB235，fy=210N/mm2，试设计此基础。,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,解： 确定基础埋深,沿纵向
14、取单位长度1m，确定基础宽度b,取b2.0m,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,求地基净反力pj,求最大剪力V，砖墙，悬臂长度取至墙边,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,求有效高度h0,底板高度 底板下设100mm垫层，取保护层40mm 预设钢筋直径d14mm,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,取h200mm，则 h020040160mm,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,底板最大弯矩,底板受弯钢筋,底板受弯钢筋选用 构造要求：10200 ，选用14120 根数：1000/1208.3，取9根 As9/41421385mm2m As As 1334 mm2m，符合要求,第三节 现浇钢筋
15、混凝土条形基础设计,底板分布钢筋选用 构造要求：8300 ，选用8300 根数：b/2502000/3006.7，取7根 A分布7/482351.8mm2m A分布/b175.9 As/10133.4 mm2m，符合要求,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,基础配筋简图,第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计 一、基础计算简图及内力 二、抗剪设计确定基础高度 三、抗弯设计确定底板受力钢筋 四、设计例题,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计,第四节 现浇钢筋混凝土独立基础设计 一、主要设计内容 二、抗冲切设计确定基础高度和变阶高度 三、抗弯设计确定基础底板受力钢筋 四、设计实例,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土条形基础设计 第四节 现浇钢筋混凝土独立基础设计,一、主要设计内容,第四节 现浇钢筋混凝土基础设计,柱下独立基础主要设计内容 地基设计 根据地基承载力确定基础底面尺寸 见第一章内容 基础设计 抗冲切设计确定基础高度和变阶高度 抗弯设计确定底板受力钢筋面积,第三章 扩展基础,第一节 概述 第二节 扩展基础的构造要求 第三节 现浇钢筋混凝土
