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浅基础设计 第7章 7 1浅基础基础知识7 2无筋扩展基础设计7 3墙下钢筋混凝土条形基础设计7 4柱下钢筋混凝土条形基础设计7 5筏板基础与箱形基础设计7 6箱型基础设计7 7减轻不均匀沉降损害的措施 本章目录 7 1浅基础基本知识 1 几个概念 天然地基 人工地基 未经处理直接建造基础的地基 人工处理后在建造基础的地基 7 1 1 地基基础设计概述 天然地基上的浅基础 人工地基上的浅基础 深基础 换土垫层 水泥土桩 碎石桩复合地基等 人工地基 埋深 5m 特殊方法施工 考虑侧壁阻力作用 沉井基础沉箱基础 桩基础也属深基础 浅基础 埋深小于5m 或者埋深大于5m 但是小于基础宽度 两侧 四周 的摩阻力忽略不计 所以不是简单的深浅概念 主要受力层 持力层 受力层 下卧层 条形基础 3b独立基础 1 5b且 5m 二层以下民用建筑除外 主要受力层深度 2 地基基础设计的影响因素 设计等级材料 基础结构形式埋置深度承载力基础形状 布置及与周边相邻关系上部结构施工期限 方法及设备抗震 3 地基基础设计的基本规定 设计依据 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 公路桥涵地基基础设计规范 JTGD63 2007 地基基础设计等级P1331 甲级2 乙级3 丙级 表7 1 满足地基承载力计算的有关规定 设计等级为甲级 乙级的建筑物均应按变形设计 表7 2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不做变形验算 如有p134所列五种情况之一时 仍应作变形验算 对经常受水平荷载作用的高层建筑 高耸结构和挡土墙等 尚应验算其稳定性 基坑工程应进行稳定性验算 当地下水埋藏较浅 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时 尚应进行抗浮验算 3 地基基础设计的基本规定 采用以概率理论为基础的极限状态设计方法地基基础设计必须满足两个要求 1 承载力要求 2 正常使用要求 变形要求 4 地基基础的设计方法 按基础刚度分 无筋扩展基础 刚性基础 单独基础 独立基础 条形基础 筏型基础 箱型基础 壳型基础 按构造形式分 扩展基础 柔性基础 7 1 2浅基础的类型 设计基础首先要根据场地地形 地质情况 上部结构以及功能使用要求 材料等情况对基础进行选型 按材料分砖 灰土 三合土 毛石 混凝土 钢筋混凝土 按基础刚度分 无筋扩展基础 1 1 0 1 2 0与材料和荷载有关 定义 通常由砖 块石 毛石 素混凝土 三合土和灰土等材料建造的墙下条形基础或柱下独立基础 特点 抗压性能较好 但抗拉 抗剪强度不高 设计要求 发生在基础内的拉应力和剪应力不超过其材料强度设计值 可通过限制基础外伸宽度与基础高度的比值来实现 在宽高比的限制下 基础相对高度一般较大 几乎不会发生弯曲变形 此类基础习惯上称之为刚性基础 如何保证基础在基底反力作用下不产生挠曲变形和开裂呢 应用范围 无筋扩展基础可用于六层和六层以下 三合土基础不宜超过四层 的民用建筑和砌体承重的厂房 无筋扩展基础的基础高度必须满足所用材料刚性角的要求 刚性角 即压力传递角 在压力传递角范围内 基础不会产生挠曲变形和开裂 砖基础 防潮层 大方脚 垫层 特点 传统地方材料 施工技术易掌握 实用 经济 断面形式 砌成台阶式 有两种断面形式 材料要求 二 一间隔收 较节省材料 同时又能满足宽高比的要求 灰土基础 特点 历史悠久 经济 时间越久 强度越高 适用条件地下水位较低的地带 硬化机理 施工质量要求 粘土 就地过筛 d 15mm 石灰 熟 消 石灰 d 5mm 消化1 2天立即使用 配比 3 7或2 8 加水量 要掌握最佳含水量 工地经验是 施工要点 分层夯实 每虚铺25cm 即夯实到15cm为一步 手捏成团 落地开花 16 毛石基础 材质要求 选用未经风化的硬质岩石 施工质量要点 石块厚度 150mm 台阶高度 400mm 每一阶梯宜用3排或3排以上的毛石 每排悬挑长度 200mm 砼 毛石砼基础 适用条件 常用与地下水位比较高 结构荷载较大部位 施工质量技术有点 砼强度等级 大体积砼可掺入20 30 的毛石 毛石尺寸不得大于300mm 使用前冲洗干净 垫层厚度 150mm 再者迭合型式 迭合基础 扩展基础 概念 相对于无筋扩展基础而言 不仅有一定的抗压强度 而且具有一定的抗拉能力 又称作柔性基础 柔 体现在基础允许产生一定的挠曲变形 开裂而不破坏 砼和钢筋共同工作 柔性基础种类 独立基础 条形基础 筏板基础 箱形基础和壳体基础等 20 独立基础 单独基础 概念 类型 是整个或局部结构物下的无筋或配筋的单个基础 常见于桥梁工程 工业厂房等 钢筋混凝土柱下单独基础 根据基础与柱的连接方式分为 阶梯形锥形杯形 21 基础底面形状 轴心受压柱下一般为正方形 偏心受压柱下一般为矩形 22 23 砌体柱下单独基础 24 25 墙下单独基础 适用条件 地基上层土质松散其下不远处有较好的土层 类型 基础支承过梁式 基础支承砖拱式 26 烟囱 水塔等特种结构单独基础 一般采用钢筋混凝土圆板或圆环基础和素混凝土实体基础 27 条形基础 概念 指基础的长度远远大于其宽度的一种基础型式 类型 按上部结构形式分为 墙下条形基础 柱下条形基础 墙下条形基础 刚性 无筋 柔性 配筋 28 29 横截面积根据受力条件又可分为不带肋和带肋两种 30 柱下钢筋混凝土条形基础 A 概念 B 型式 等截面变截面 柱位处加腋 C 目的是将承受的集中荷载较均匀地分布到条形基础底面积上 以减小地基反力 并通过形成的基础整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降 31 D 双柱联合基础应用 32 双柱联合基础 33 B 特点 A 概念 亦称柱下交梁基础 这种基础在纵横两方向均具有一定的刚度 可承担10层以下民用住宅 交叉条形基础 具有良好的调整不均匀沉降的能力 34 4 片筏基础 满堂红基础 概念 基础连续成片 35 目的 减少基底压力 以满足地基基础设计的强度条件 减少基础不均匀沉降 增加基础刚度 类型 平板式 梁板式 平板式筏基是一块等厚度 0 5 2 5m 的钢混平板 梁板式筏基是在筏板上沿柱轴纵横向设置基础梁而形成 36 37 上梁式 柱子支承在梁上 梁在底板上面 38 下梁式 39 5 箱形基础 概念 由钢筋混凝土底板 顶板和纵横交叉的隔墙构成 40 41 目的 42 6 壳体基础 概念 由正圆锥形及其组合型式构成 特点 充分利用基础材料的抗压性能 节省材料 具有良好的经济效果 用途 主要用于特种结构 43 分析拟建场地地质勘察资料 掌握其工程地质条件和水文地质条件 根据上部结构的类型 荷载的性质 大小 建筑布置和使用要求以及施工条件 材料供应等条件 选择基础类型和平面布置方案 确定地基持力层和基础埋置深度 确定修正的地基承载力特征值 按地基承载力 包括持力层和软弱下卧层 确定基础底面尺寸 进行必要的地基稳定性和特征变形验算 进行基础的结构设计和构造设计 绘制基础施工图 并提出工程设计技术说明 7 1 3 地基基础设计的一般步骤 7 1 4基础埋置深度的选择 原则 在满足承载力的条件下尽量浅埋 基本要求 除岩石以外 d大于50cm 表土扰动 植物 冻融 冲蚀 基础顶距离表土大于10cm 保护桥要求在冲刷深度以下 其它控制因素 定义基础底面至地面的距离 用符号d埋表示 计算方法 一般自室外地面标高算起 填方区可自填土面标高算起 但若填土在上部结构施工后完成时 应自天然地面标高算起 对于有地下室情况 若采用筏基或箱基 应自室外地面标高算起 若采用独立基础或条基 则从室内地面标高算起 对于桥梁基础 受水流冲刷的基础 由一般冲刷线算起 不受水流冲刷的基础 由挖方后的地面算起 建筑物用途 类型 荷载工程地质条件水文地质条件相邻建筑的基础埋地基土冻胀和融陷 考虑因素 一 建筑物的用途 类型及荷载1 首先考虑建筑物的使用功能 如必须设地下室 地下设施 属于半埋式结构物等2 高层建筑 为了满足稳定性要求 基础埋置深度应加大 筏形和箱型基础 不小于建筑物高度的1 15桩筏和桩箱基础 不小于建筑物高1 18 1 203 对岩石地基上高层 满足抗滑要求4 受上拔力的基础 满足抗拔要求5 高耸结构 满足抗倾覆稳定性要求 常见四种情况 确定基础埋深 自上而下都是良好土层自上而下都是软弱土层上部为良好土层 而下部为软弱土层 基础尽量浅埋上部为软弱土层 而下部为良好土层 取决于上部软弱土层的厚度 2 工程地质条件 根据土层分布情况确定 在满足其他要求下尽量浅埋 只有低层房屋可用 否则处理 尽量浅埋 但是如h1太小就为II h15m桩基或处理 2工程地质条件 3 水文地质条件 基础宜埋置在地下水位以上 当必须埋置在地下水位以下时 应采取地基土在施工时不受扰动的措施 当地基为粘性土 下层含有承压水时 在基槽开挖中应保留槽底安全厚度 防止槽底土层发生流土破坏 当发生流土破坏时 B点的有效应力 为0 B 当埋深大于原有建筑物基础时 两基础间应保持一定净距 其数值应根据原有建筑荷载大小 基础形式和土质情况确定 C 当上述条件不能满足时 应分段施工 设置临时加固支撑等或加固原有建筑物基础 4 相邻建筑物的基础埋深 A 当存在相邻建筑物时 新建建筑物的基础埋深不宜大于原有的建筑物基础 5 地基冻融条件 原理 冻结时 土中孔隙水开始冻结 体积增大 产生上抬力 融化时 则情况相反 基本原则 将基底置于当地标准冻深线以下 5 地基冻融条件 冻土 多年冻土 冻结时间 3年 季节性冻土 发生冻胀的条件 1 土的条件一般是细颗粒土 2 温度条件低于冻结温度 3 水力条件含水量 具有开放性条件 如粉土冻胀最严重 外因 内因 土的冻胀性 5 地基冻融条件 土的冻胀性 衡量指标 冻胀性分类 平均冻胀率 不冻胀 1 弱冻胀1 12 注意 碎石 砂等中粒径小于0 075mm的颗粒含量太高也会导致冻胀 1 3 4地基冻融条件 按 地基规范 地基土可分为不冻胀 弱冻胀 冻胀 强冻胀和特强冻胀 季节性冻土地基设计冻深计算 考虑冻胀的基础埋深 按11规范 dmin zd hmax zd 设计冻深hmax 基底下容许残留冻土层最大厚度 查表 zd z0 zs zw ze 标准冻深 土类别 冻胀性 环境 影响系数 Z0标准冻深 北京0 8 1 0m哈尔滨2 0m满洲里2 8m石嘴山1m 10年的实测最大冻深平均值 标准冻深 7 1 5地基承载力特征值 极限承载力 承载力 容许承载力 设计承载力 通常所说的承载力指容许承载力即地基承载力特征值 根据地基土强度理论确定 根据现场载荷试验的曲线或其它原位试验结果确定 根据当地工程实践经验确定 以上三类方法各有所长 互为补充 必要时可按多种方法综合确定 确定的精度宜按建筑物安全等级以及地质条件并结合当地经验适当选择 地基承载力特征值的确定方法 理论公式计算承载力 总结 临界荷载P1 4 P1 3 临塑荷载Pcr 极限荷载Pu 极限承载力 普朗特尔 雷斯诺公式 太沙基公式 斯凯普顿公式 汉森公式 临塑荷载 临界荷载P1 4 P1 3 p1 3 p1 4 pcr 在中心荷载作用下 控制塑性区最大开展深度zmax b 4 在偏心荷载下控制zmax b 3 对一般建筑物是允许的 分别将zmax b 4和zmax b 3代入得 Pu极限承载力公式 说明 可近似推广到圆形 方形基础 及局部剪切破坏情况 N Nq Nc 承载力系数 只取决于 太沙基 Terzaghi 公式 圆形基础 方形基础 局部剪切 圆形基础的直径 太沙基 Terzaghi 公式 我国规范规定 fa Mb b Md md Mcck 以临界荷载P1 4为理论基础 1通过公式计算 2通过载荷试验确定 3通过经验确定 GB50007 2011规范 取消了相关表格 承载力f的确定办法 1通过公式计算 要求较高 f Pcr 一般情况下 f P1 4或P1 3 在中国取P1 4 或者 用极限荷载计算 f Pu K K 安全系数 太沙基 K 3 0 斯凯普顿 K 1 1 1 5 汉森公式 K 2 0 K 我国规范中取 fa Mb b Md md Mcck 1 建筑地基基础设计规范 GBJ7 89 2 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 fa 承载力特征值 设计值 以临界荷载P1 4为理论基础 Mb Md Mc 承载力系数 与内摩擦角 k有关 b 基底宽度 大于6m按6m取值 对于砂土小于3m按3m取值 ck 基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值 k 基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值 承载力f的确定办法 2通过载荷试验确定 有明显直线段 fak Pcr 加载到破坏且Pu 2 Pcr 不能满足上述要求时 fak Pu 2 取某一沉降量对应的荷载 但其值不能大于最大加载量的一半 承载力f的确定办法 fa fak b b 3 d m d 0 5 进行深度和宽度修正 fak 公式计算或载荷试验等确定的承载力特征值 标准值 fa 深宽修正后的承载力特征值 设计值 b d 宽度和深度修正系数 基底下土的重度 地下水位以下取浮重度 m 基底以上土的加权平均重度 地下水位以下取浮重度 b 基底宽度 m 大于6m按6m取值 小于3m按3m取值 d 基础埋深 m 3通过经验确定 GB50007 2011规范 从其他原位测试 经验值等方法确定 注意 经验方法得到的承载力特征值也要进行深度和宽度修正 承载力f的确定办法 7 1 6基础底面尺寸的确定 A b l 基础 F 作用在顶面的荷载 kN G 基础及台阶上填土总重 kN A 基底面积 m2 A l b 一般l b 1 0 2 0 G 平均重度 取20kN m3 d 基础埋深 m fa fak d m d 0 5 暂不做宽度修正 单独基础 中心荷载 7 1 6基础底面尺寸的确定 条形基础 中心荷载 若为偏心荷载时 将上面计算的A或b扩大至 1 1 1 4 A或b 根据A可初步确定b和l 一般l b 1 2 2 0 A 基底面积 m2 A l b 取l 1m 独立基础或条形基础 1 按轴心荷载作用计算A或b2 将计算得到A或b扩大10 30 3 验算地基承载力 若不满足继续放大 偏心荷载作用下 主要受力层 持力层 软弱下卧层 地基承载力验算 1 持力层承载力验算 根据初步确定的埋深d与b l 确定P与fa 承载力验算 中心荷载时 偏心荷载时 pmax 1 2fa高层建筑 筏 箱基 pmin 0 或e b 6 考虑地震可能出现e b 6 此时允许pmin 0 但0应力区不能超过b 4 要求 以条形面积为例 e b 6 梯形 e b 6 三角形 偏心荷载时 注意 单向偏心荷载作用点至具有最大压力的基底边缘的距离 m 必须指出 Pkmax和pkmin相差不宜过大 偏心荷载时 增加面积AA不变 改变b和l 具体看偏心方向 若不满足承载力要求 则考虑 例题柱截面300mm 400mm 作用在柱底的荷载标准组合值 中心垂直荷载700kN 力矩80kN m 水平荷载13kN 其它参数见图 试根据持力层地基承载力特征值确定基础尺寸 解 1 求地基承载力特征值 根据粘性土 e 0 7 IL 0 78 查表得 b 0 3 d 1 6 2 初步选择基底尺寸 b 1 6m 3m 不需要在对f进行宽度修正 3 验算持力层地基承载力 2 软弱下卧层承载力验算 注意 下卧层承载力f只做深度修正 条基只有宽度方向的应力扩散 扩散角可查表 计算位置 pz 式中 pz 软弱下卧层顶面处的附加应力值 kPa pcz 软弱下卧层顶面处土的自重应力标准值 pcz d z 为软弱下卧层以上各土层的加权平均重度 kN m3 d为基础埋深 m z为基础底面至软弱下卧层顶面处的距离 m faz 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值 式中 l b 分别为矩形基础底面的长度和宽度 pk 基底的平均压力值 pc 基底处土的自重应力标准值 pc od o为基底以上土的加权平均重度 d基础的埋深 z 基底至软弱下卧层顶面的距离 基底压力扩散角 可按表采用 压力扩散角 概念 根据扩散前 后各面积上的总压力不变条件 得 矩形 条基 关于的简化计算 条件 软弱下卧层的验算 pk pc bl p0 pk pc pz Pz l 2ztan b 2ztan 软弱下卧层 持力层 ES1 3ES2 ES1 ES2 按双层地基应力分布概念 上硬下软时 应力分布将向四周更为扩散 也就是说Es1 Es2越大 应力扩散越快 故 越大 试验表明 基底压力增加到一定程度后 传至软弱下卧层顶层的压力随之增加 即 迅速减小 直到持力层冲剪破坏 一般 不超过30 例题图中柱基础荷载标准组合值Fk 1100kN Mk 140kN m 若基础底面尺寸l b 3 6m 2 6m 试根据图中资料验算基底面积是否满足地基承载力要求 解 1 持力层承载力验算 满足 FK 1100KNMK 140KN M fak fak 例题图中柱基础荷载标准组合值Fk 1100kN Mk 140kN m 若基础底面尺寸l b 3 6m 2 6m 试根据图中资料验算基底面积是否满足地基承载力要求 解 2 软弱下卧层验算 建筑物需满足地基变形要求 计算原理 分层总和法 部分建筑物可不做变形验算 沉降量 沉降差 倾斜 局部倾斜 7 1 7地基变形验算 2011规范 计算方法 规范推荐 平均附加应力系数 方法 很多书中将其称为 应力面积法 S s 不同类型建筑物根据结构类型 使用要求 荷载性质等需满足不同的地基变形要求 沉降量 沉降差 倾斜 局部倾斜等 7 1 7地基变形验算 地基特征变形量分为 沉降量 沉降差 倾斜 局部倾斜 1 沉降量 指基础中心点的沉降值 a 2 沉降差 一般指相邻两单独柱基中点的沉降量之差 b 3 倾斜 指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值 c 4 局部倾斜 指砌体承重结构沿纵向6 10m基础两点的沉降差与其距离的比值 d 地基特征变形 沉降计算 建筑物的地基变形允许值 地基沉降量计算方法 1 弹性理论公式法 土力学 基于布辛尼斯克课题的位移解 地基均匀较方便 结果偏大 w 沉降影响系数 E0 变形模量 2 分层总和法 基本假定 1 地基只有竖向压缩变形 无侧向变形 2 用基础中点地基的附加应力计算变形 3 确定计算深度与分层厚度 0 4b或者1 2m均 合适 3 规范推荐法 基本假定 各向同性均质直线体理论计算地基附加应力 对于同一层采用单一指标 精度高 确定计算深度 令 7 1 8地基基础的稳定性验算 经常承受水平荷载作用的高层和高耸结构 位于斜坡上的建筑物 地基中存在倾斜或软弱地层 验算稳定性的工程条件 稳定性验算 圆弧滑动面法 滑动稳定安全系数K 斜坡上的基础无须验算稳定性的条件 要求 条形基础 a 3 5b d tan 矩形基础 a 2 5b d tan 条件 坡高h 8m 坡角 45o a 2 5m b 3m 1 2 7 2常规浅基础刚性基础设计 一 刚性基础 通常由砖石 素混凝土 三合土和灰土等材料建造 材料具有抗压强度高而抗拉 抗剪强度低的特点 刚性基础设计主要承受压应力 并保证基础内产生的拉应力和剪应力都不超过材料强度 具体设计中主要通过对基础的外伸宽度与基础高度的比值 刚性角 进行验算来实现 基础宽度还应满足地基承载力的要求 刚性基础 无筋扩展基础 1 1 0 1 2 0 满足刚性角要求 2011规范 1 初步选定基础高度H 2 确定基础宽度b 砼基础H 200mm 灰土等基础为150mm的倍数 砖基础符合砖的模数 安全 不安全 安全 浪费 如何解决 刚性基础 无筋扩展基础 二皮一收 砌法 二 一间隔收 砌法 砖基础 刚性基础 无筋扩展基础 一层台阶 两层台阶 锥形断面 刚性基础 无筋扩展基础 无筋扩展基础抗剪验算 当混凝土基础的基础底面的平均压力值pk超过300kPa时 还应按下式验算墙 柱 边缘或变阶处的受剪承载力 剪切破坏形式 总结 无筋扩展基础 刚性基础 的设计步骤 选择基础的材料 类型 进行基础平面布置 确定地基持力层和基础的埋置深度 确定地基承载力 根据基础的埋置深度 进行地基承载力特征值的深度修正 按持力层承载力确定基底尺寸b 按台阶宽高比 刚性角 允许值初选基础高度H 根据构造及建筑模数确定每一级台阶的宽度bi高度hi 混凝土基础的高度不宜小于20cm 一般为30cm 对于石灰三合土基础和灰土基础 基础高度应为15cm的倍数 砖基础的高度应符合砖的模数 标准砖的规格为240 115 53 在布置基础剖面时 为保证传力路线流畅 节省材料 施工方便 每一级台阶 宽度bi和高度hi 需符合宽高比 要求 见下图 注 在地下水位以下或地基土潮湿时应采用水泥砂浆砌筑 总结 无筋扩展基础 刚性基础 的设计步骤 当刚性基础由不同材料叠合而成时 应对叠合部分作抗压验算 当混凝土基础的基础底面的平均压力值pk超过300kPa时 还应按下式验算墙 柱 边缘或变阶处的受剪承载力 某多层住宅墙基 相应于荷载效应标准组合时传至基础顶部的轴心荷载F 180kN m 埋深1 1m 地基为粉质粘土 由载荷试验确定的地基土的承载力为218kPa 地面以下砖台厚380mm 基础用砖砌体 试确定所需基础宽度和高度 并绘出基础剖面图 r 18KN m3 hd 1 0hb 0 二柔性基础 扩展基础 墙下条形基础柱下独立基础 二 扩展基础 钢筋砼基础 1 墙下钢筋砼条形基础设计 主要构造要求 C20 1 墙下钢筋砼条形基础设计 基础底板厚度和配筋计算 墙下条型基础受中心荷载作用 1 中心荷载作用 地基净反力 I I截面V M最大 底板厚度抗剪条件 底板配筋 1 墙下钢筋砼条形基础设计 基础底板厚度和配筋计算 2 偏心荷载作用 偏心距 基础边缘处净反力 I I截面处净反力 底板厚度和配筋 I I截面处V M最大 例9 6 钢筋混凝土扩展基础结构设计 类型 柱下独立基础和墙下条形基础受力模型 倒置的悬臂梁 弯曲 剪切 冲切问题 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 验算基础裂缝宽度 应按正常使用极限状态荷载效应标准组合 钢筋混凝土扩展基础结构设计 基础受力后破坏形式 轴心荷载下基础结构设计 1 地基净反力pj仅由基顶荷载设计值所产生的地基反力 沿墙长取1m计算 墙下钢筋混凝土条基受力 pj作用下 图中 截面弯矩与剪力 V图 M图 钢筋混凝土扩展基础结构设计 墙下钢筋混凝土条形基础 a1 验算截面 至基础边缘的距离 m 砖为b1 0 06 砼为b1 2 基础底板高度由于基础内不配箍筋和弯筋 故基础底板高度由砼的抗剪切条件确定 3 基础底板配筋每米墙长的受力钢筋截面面积 fy 钢筋抗拉强度设计值 h0 基础有效高度 0 9h0为截面内力臂的近似值 ft 砼轴心抗拉强度设计 h 截面高度影响系数 当h不大于 钢筋混凝土扩展基础结构设计 墙下钢筋混凝土条形基础的验算截面 计算基底净反力的偏心距 e b 6计算基础边缘处的最大和最小净反力悬臂根部截面处的净反力p 为 偏心荷载下基础结构设计 墙下钢筋混凝土条形基础的验算截面 验算截面处的剪力 a 验算截面 距基础边缘距离 由验算截面处的弯矩M决定 p 计算截面的地基净反力 确定剪力后 基础有效高度h0由混凝土抗剪条件确定 确定弯矩后 可计算基础底板的配筋面积 因为地震力和风荷载是双向作用的 基础一般都设计成对称截面 基础高度验算 基础底板配筋 墙下条形基础采用梯形截面时 一般每级高度宜300 500mm 锥形截面其边缘高度不宜小于200mm 坡度i 1 3 节约材料 基础高度小于250mm时 也可做成等厚度矩形板 基础混凝土的强度等级不应低于C20 基底下宜设C10素混凝土垫层 厚度一般为100mm 底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm 间距不宜大于200mm和小于100mm 当有垫层时 底板混凝土的保护层净厚度不宜小于40mm 无垫层时不宜小于70mm 底板纵向分布钢筋 直径不小于8mm 间距250 300mm 其他构造见规范 当地基软弱时 为了减小不均匀沉降的影响 基础截面可采用带肋梁的板 肋梁的纵向钢筋和箍筋按经验或计算确定 如图 构造要求 某办公楼为砖混承重结构 拟采用钢筋混凝土墙下条形基础 外墙厚为370mm 上部结构传至 0 000处的荷载标准值为FK 220kN m Mk 45kN m m 荷载基本值为F 250kN m M 63kN m m 基础埋深1 92m 从室内地面算起 室外地面比室内地面低0 45m 地基持力层承载力修正特征值fa 158kPa 混凝土强度等级为C20 fc 9 6N mm2 ft 1 1N mm2 钢筋采用HPB235级钢筋 fy 210N mm2 试设计该外墙基础 解 1 求基础底面宽度b 基础平均埋深 d 1 92 2一0 45 2 1 7m基础底面宽度 b 初选b 1 3 1 77 2 3m地基承载力验算 180 7kPa l 2fa 189 6kPa满足要求 e和pk的验算 2 确定基础底板厚度 地基净反力计算初选基础高度h 350mm 1b 8 边缘厚取200mm 采用100mmC10的混凝土垫层 基础保护层厚度取40mm 则基础有效高度ho 310mm 计算截面选在墙边缘 则a1 2 3 0 37 2 0 97m该截面处的地基净反力pj 180 2 180 2 37 2 0 97 2 3 119 9kPa该截面处剪力V 180 2 119 9 0 97 2 145 6kN mho v 0 7bhft 145 6 0 7 1 0 1 1 190mm 满足要求 3 底板配筋计算 计算底板最大弯距 计算底板配筋 1285mm2选用 14 110 As 1399mm2根据构造要求纵向钢筋选取 8 250 As