墙下钢筋混凝土扩展基础设计

7.77.7 墙下钢筋混凝土墙下钢筋混凝土 扩展基础设计扩展基础设计 建筑地基基础建筑地基基础 设计规范（设计规范（ GBJ7-89GBJ7-89）规）规 定：定：扩展基础扩展基础 系指柱下钢筋系指柱下钢筋 混凝土独立基混凝土独立基 础和墙下钢筋础和墙下钢筋 混凝土条形基混凝土条形基 础础。 何谓扩展基础何谓扩展基础 1)1) 基本概念基本概念 2)2) 设计内容设计内容 由满足地基承载力的由满足地基承载力的 强度条件和构造要求强度条件和构造要求确定确定 基础底板尺寸和剖面尺寸基础底板尺寸和剖面尺寸 进行基础内力计算进行基础内力计算 对对基础高度进行验算基础高度进行验算 配筋配筋计算计算 根据计算结果和构造要求按结构制图标准根据计算结果和构造要求按结构制图标准绘制绘制 基础设计大样图基础设计大样图。 墙下钢筋砼基础设计墙下钢筋砼基础设计 1)1) 问题的提出问题的提出 当建设场地地基承载力小，上当建设场地地基承载力小，上 部结构传来荷载较大时，要满部结构传来荷载较大时，要满 足地基强度条件，基础尺寸必足地基强度条件，基础尺寸必 然要加大。若采用刚性基础，然要加大。若采用刚性基础， 基础必然有一部分外露地表。基础必然有一部分外露地表。 在基础尺寸要加大，同时基础在基础尺寸要加大，同时基础 又要浅埋的情况下，就要采用又要浅埋的情况下，就要采用 扩展基础方案。扩展基础方案。 2)2) 适用条件适用条件 地基土软弱，地基土软弱， 基础宽度较大时，一般采用无肋基础宽度较大时，一般采用无肋 的板式基础。的板式基础。 3)3) 构造要求构造要求 基础高度基础高度 按钢筋混凝土按钢筋混凝土 结构构造手册结构构造手册 且且大于大于300mm300mm 关于基础底关于基础底 板的截面形状板的截面形状 等厚等厚 b/2 b/2 750mm 750mm 变厚变厚 且板的边缘厚度且板的边缘厚度 150mm150mm 坡度坡度 关于横向受关于横向受 力钢筋力钢筋 当混凝土为当混凝土为 采用采用816816，间距，间距 不大于不大于200mm200mm 混凝土为混凝土为 采用二级钢筋直采用二级钢筋直 径、间距同上。径、间距同上。 纵向分布钢筋按构造配置，采用纵向分布钢筋按构造配置，采用6mm8mm6mm8mm， 间距间距250mm250mm（300mm300mm） 4)4) 设计步骤设计步骤 确定基础宽度确定基础宽度 b b 取取1m1m长为计算单元长为计算单元 分两种情况分两种情况 A A 轴压：轴压： B B 偏压：偏压： 确定底板高度确定底板高度 H H 底板高度底板高度由抗剪强度确定由抗剪强度确定 在净反力作用下，基础受力情在净反力作用下，基础受力情 况犹如倒置的悬臂板况犹如倒置的悬臂板 净反力 何谓净反力？何谓净反力？ 基础和回填土产生的基底压力与相应的地基基础和回填土产生的基底压力与相应的地基 反力正好相抵消。即反力正好相抵消。即基础和回填土本身不产基础和回填土本身不产 生内力生内力。所以在基础内力计算时，只考虑净。所以在基础内力计算时，只考虑净 反力的影响。反力的影响。 1 1 1-11-1截面处的内力值最大。截面处的内力值最大。 如何求如何求1-11-1截面处的内力？截面处的内力？ 对倒置的悬臂板进行受力对倒置的悬臂板进行受力 分析：分析： 偏心荷载作用偏心荷载作用 下净反力为下净反力为 思考一下思考一下 那个截面那个截面 产生的内产生的内 力最大？力最大？ 悬臂板悬臂板ABAB（跨度为（跨度为a a ）在分布荷载（净反）在分布荷载（净反 力）作用下，固定端力）作用下，固定端 处的内力？处的内力？ 剪力？剪力？ 剪力图剪力图 弯矩图弯矩图 关于关于验算截面验算截面 位置位置的取值的取值 有两种情况有两种情况 a)a) 墙体为混凝墙体为混凝 土结构土结构 验算截面验算截面距基础距基础 边缘的距离（边缘的距离（mm） b)b) 墙体为砖墙时墙体为砖墙时 验算截面的位置即验算截面的位置即计算跨度计算跨度 计算最不利截面计算最不利截面 位置的内力位置的内力 分两种情况分两种情况 A A 轴压轴压 B B 偏压偏压 计算基础的计算基础的 有效高度有效高度 钢筋保护层厚度（钢筋保护层厚度（ 有垫层有垫层35mm35mm、无垫、无垫 层层70mm70mm） 受力钢筋直径 基础底板厚度应满足基础底板厚度应满足 混凝土的混凝土的抗剪条件抗剪条件 混凝土轴心抗压强度设 计值，Kpa 基础底板配基础底板配 筋计算筋计算 则每米墙长的则每米墙长的 受力钢筋截面受力钢筋截面 面积为：面积为： 钢筋抗拉强度设计值 归纳墙下扩展基础归纳墙下扩展基础 结构设计：结构设计： 确定基础宽度确定基础宽度b b 关于验算截面位置关于验算截面位置 的取值（计算跨度）的取值（计算跨度） 计算最不利截面计算最不利截面 位置的内力位置的内力 计算基础的有效计算基础的有效 高度高度 底板配筋计算底板配筋计算 受力分析受力分析 例题例题 0.000 0.900 已知某教学楼外墙厚已知某教学楼外墙厚370mm370mm 结构、地基资料如右图所示结构、地基资料如右图所示 选用材料选用材料 砼强度等级为砼强度等级为C C20 20 素砼垫层为素砼垫层为C C10 10 100 100厚厚 钢筋选用钢筋选用级钢筋级钢筋 试设计墙下钢筋混凝土条形基础试设计墙下钢筋混凝土条形基础 分析：分析： 1 1 确定条形基础尺寸确定条形基础尺寸 2 2 按构造要求初步按构造要求初步 确定基础高度确定基础高度 3 3 计算地基净反力设计值计算地基净反力设计值 4 4 计算剪力，验证基础底板厚计算剪力，验证基础底板厚 度是否满足要求度是否满足要求 根据（根据（GB50010-2001GB50010-2001 ）砼结构设计规范规定）砼结构设计规范规定 实际基础有效高度为实际基础有效高度为 5 5 底板配筋计算底板配筋计算 6 6 根据计算结果绘基础剖面图根据计算结果绘基础剖面图