第一概述、二节无筋扩展基础

1、主讲主讲 翟聚云翟聚云 无筋扩展基础无筋扩展基础，因其截面抗压强度高而抗拉、，因其截面抗压强度高而抗拉、抗剪强度低，在进行设计时采用控制基础宽高比的抗剪强度低，在进行设计时采用控制基础宽高比的方法使基础主要承受压应力，并保证基础内产生的方法使基础主要承受压应力，并保证基础内产生的拉应力和剪应力都不超过材料强度值。拉应力和剪应力都不超过材料强度值。 钢筋混凝土钢筋混凝土材料建造的扩展基础，其截面的抗材料建造的扩展基础，其截面的抗拉、抗剪强度较高，基础的形状布置也比较灵活，拉、抗剪强度较高，基础的形状布置也比较灵活，截面设计验算的内容主要包括基础底面尺寸、截面截面设计验算的内容主要包括基础底面尺寸

2、、截面高度和截面配筋等。高度和截面配筋等。 荷载规定荷载规定:规范中黑体规范中黑体,强制性条文强制性条文荷载荷载分类分类永久荷载永久荷载可变荷载可变荷载偶然荷载（特殊荷载）：爆炸力、撞击力偶然荷载（特殊荷载）：爆炸力、撞击力建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范（GB50009GB50009） 荷载的组合荷载的组合基本组合基本组合标准组合标准组合准永久组合准永久组合荷载分类荷载分类: :永久永久( (恒恒) )荷载荷载: :(1)(1)不随时间变化不随时间变化,(2),(2)变化与均值比可以忽略变化与均值比可以忽略,(3),(3)单调变化并趋于极值。单调变化并趋于极值。可变可变( (活活) )荷载荷

3、载：变化与均值比不可以忽略：变化与均值比不可以忽略偶然偶然( (特殊特殊) )荷载荷载：在结构使用期间不一定出现，一旦出现其值：在结构使用期间不一定出现，一旦出现其值很大，持续时间很短很大，持续时间很短。基本组合基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用与可变承载能力极限状态设计时，永久作用与可变作用的组合（分项系数）作用的组合（分项系数）标准组合标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准值（或正常使用极限状态设计时，采用标准值（或组合值）为荷载代表的组合组合值）为荷载代表的组合准永久组合准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可变荷载正常使用极限状态设计时，对于可变荷载采用准永久值为荷载代表

4、的组合采用准永久值为荷载代表的组合荷载组合荷载组合: : 荷载效应荷载效应S: 是泛指结构上的荷载使结构产生的各种内是泛指结构上的荷载使结构产生的各种内力或变形力或变形. .例如弯矩例如弯矩, ,剪力等剪力等. . 结构抗力结构抗力R: : 是指整个结构或结构杆件抵抗作用效应是指整个结构或结构杆件抵抗作用效应的能力或承受内力和变形的能的能力或承受内力和变形的能力力. 荷载效应荷载效应S小于等于结构抗力小于等于结构抗力R地基基础的极限状态地基基础的极限状态 承载能力极限状态承载能力极限状态: :基本组合基本组合正常使用极限状态正常使用极限状态: :标准组合和准永久组合标准组合和准永久组合对应于地

5、基达到最大承载能力，对应于地基达到最大承载能力，发生失稳或不适于继续承载的变形；发生失稳或不适于继续承载的变形； 对应于地基基础达到正常使用或耐久性对应于地基基础达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。能的某项规定限值。 在长期荷载作用下，地基变形不致造成承重结在长期荷载作用下，地基变形不致造成承重结构的损坏。构的损坏。 在在最不利荷载作用下，地基不出最不利荷载作用下，地基不出现失稳现象。现失稳现象。 荷载取值：荷载取值：v在确定基础底面尺寸，应考虑设计地面以下基础及在确定基础底面尺寸，应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用，取荷载效应标准值计算；其上覆土重力的作用，取荷载效应标准值计算；v

6、计算基础沉降时，取荷载效应准永久组合值；计算基础沉降时，取荷载效应准永久组合值；v在进行基础截面设计时，取荷载效应基本组合值，在进行基础截面设计时，取荷载效应基本组合值，并不计基础与上覆土重力作用，计算地基净反力。并不计基础与上覆土重力作用，计算地基净反力。v地基反力分布地基反力分布v对墙下条形基础和柱下独立基础，地基反力通常采对墙下条形基础和柱下独立基础，地基反力通常采用直线分布。用直线分布。v对柱下条形基础和筏板基础等，当地基持力层土质对柱下条形基础和筏板基础等，当地基持力层土质均匀，上部结构刚度较好，各柱距相差不大，柱荷均匀，上部结构刚度较好，各柱距相差不大，柱荷载分布较均匀时，地基反力

7、可认为符合直线分布，载分布较均匀时，地基反力可认为符合直线分布，基础梁的内力可按简化的直线分布法计算。基础梁的内力可按简化的直线分布法计算。v当不满足上述条件时，宜按弹性地基梁法计算。当不满足上述条件时，宜按弹性地基梁法计算。 v设计计算方法设计计算方法v在目前工程设计中，通常把上部结构与地基基础分在目前工程设计中，通常把上部结构与地基基础分离开来进行计算，即视上部结构底端为固定支座或离开来进行计算，即视上部结构底端为固定支座或固定铰支座，不考虑荷载作用下各墙、柱端部的相固定铰支座，不考虑荷载作用下各墙、柱端部的相对位移，并按此进行内力分析，这种分析与设计方对位移，并按此进行内力分析，这种分析

8、与设计方法称为常规设计法。法称为常规设计法。v实际上地基、基础和上部结构之间是互相影响、互实际上地基、基础和上部结构之间是互相影响、互相制约的，基础内力和地基变形除与基础刚度、地相制约的，基础内力和地基变形除与基础刚度、地基土性质等有关外，还与上部结构的荷载和刚度有基土性质等有关外，还与上部结构的荷载和刚度有关。关。v而一般的工程中使用的还是常规设计法，故本章主而一般的工程中使用的还是常规设计法，故本章主要介绍浅基础的常规设计法要介绍浅基础的常规设计法。 返回返回无筋扩展基础无筋扩展基础通常由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等通常由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建成。这些材料都具有较好的抗

9、压性能，但抗拉，材料建成。这些材料都具有较好的抗压性能，但抗拉，抗剪强度却不高，因此，设计时必须保证基础内的拉应抗剪强度却不高，因此，设计时必须保证基础内的拉应力和剪应力不超过材料强度的设计值。力和剪应力不超过材料强度的设计值。 台阶宽高比台阶宽高比基础的外伸宽度与基础高度的比值，称为无筋基础的外伸宽度与基础高度的比值，称为无筋扩展基础台阶宽高比小于基础的台阶宽高比的允许值。扩展基础台阶宽高比小于基础的台阶宽高比的允许值。 由台阶宽高比的允许值确定的角度由台阶宽高比的允许值确定的角度称为刚性角。称为刚性角。 2tanbbH00hbhbiitanb1h1b2h2F b1b0h001hbtg3 3

10、 设计要求设计要求: :要求每个基础每个台阶要求每个基础每个台阶的宽高比都不得超过的宽高比都不得超过表表3-13-1所列的宽高所列的宽高比的允许值比的允许值. .bb0b2H0(a)b(b)H0b2承重墙b01hb1h钢筋混凝土柱h1b1且300mm且20d基础的相对高度都比较大，几乎不发生挠曲变形，基础的相对高度都比较大，几乎不发生挠曲变形，所以此类基础常称为刚性基础或刚性扩展所以此类基础常称为刚性基础或刚性扩展( (大大) )基础。基础。基础形式有墙下条形基础和柱下独立基础。基础形式有墙下条形基础和柱下独立基础。 基础材料基础材料质量要求质量要求台阶宽高比的允许值台阶宽高比的允许值p pk

11、 k10010010 0 10 0 p pk k 2 0 02 0 0200200p pk k300300混凝土基础混凝土基础C15C15混凝土混凝土1:1.001:1.001:1.001:1.001:1.251:1.25毛毛 石石 混混 凝凝 土土 基基 础础C15C15混凝土混凝土1:1.001:1.001:1.251:1.251:1.501:1.50砖基础砖基础砖砖 不不 低低 于于 M U10M U10、砂、砂 浆浆 不不 低低 于于M5M51:1.501:1.501:1.501:1.501:1.501:1.50毛石基础毛石基础砂浆不低于砂浆不低于M5M51:1.251:1.251:1

12、.501:1.50灰土基础灰土基础体积比为体积比为3:73:7或或2:82:8的灰的灰土，其最小干密度：粉土土，其最小干密度：粉土1.55t/ m1.55t/ m3 3粉质粘土粉质粘土1.50t/ m1.50t/ m3 3粘土粘土1.45t/m1.45t/m3 31:1.251:1.251:1.501:1.50三合土基础三合土基础体体 积积 比比 为为1:2:41:3:6 1:2:41:3:6 ( (石灰石灰: :砂砂: :骨料骨料) )，每，每 层层 约约 虚铺虚铺 2 2 02 2 0，夯，夯 至至 15 0 m m15 0 m m1:1.501:1.501:2.001:2.00无筋扩展基

13、础台阶宽高比的允许值无筋扩展基础台阶宽高比的允许值 v根据不同的材料无筋扩展基础有如下构造要求：根据不同的材料无筋扩展基础有如下构造要求：v1.1.砖基础砖基础 砌基础所用砖强度等级不低于砌基础所用砖强度等级不低于U10U10，砂浆不低于砂浆不低于M5M5。在砌筑基础前，一般应先做。在砌筑基础前，一般应先做100mm100mm厚的厚的C10C10的素混凝土垫层。的素混凝土垫层。 46012010050垫层66060120砖基础构造形式v2.2.石料基础石料基础 料石料石( (经过加工，形状规定的石块经过加工，形状规定的石块) )，毛石和大漂石有相当高的强度和抗冻性，是基础的毛石和大漂石有相当高

14、的强度和抗冻性，是基础的良好材料。石块的厚度不宜小于良好材料。石块的厚度不宜小于15cm15cm。石料基础一。石料基础一般不宜用于地下水位以下。般不宜用于地下水位以下。 毛石基础毛石基础砖基础第二节第二节无筋扩展基础无筋扩展基础v3.3.灰土基础灰土基础 灰土是用石灰和土料配制而成的，灰土是用石灰和土料配制而成的，在我国已有一千多年的使用历史。石灰以块状为宜，在我国已有一千多年的使用历史。石灰以块状为宜，经熟化经熟化1212天后用天后用510mm510mm筛子过筛立即使用。筛子过筛立即使用。 v4.4.三合土基础三合土基础 石灰、砂和骨料石灰、砂和骨料( (炉渣、碎砖或炉渣、碎砖或碎石碎石)

15、)加水混合而成。施工时石灰、砂、骨料按体加水混合而成。施工时石灰、砂、骨料按体积配合比积配合比1:2:41:2:4和和1:3:61:3:6拌和均匀再分层夯实。拌和均匀再分层夯实。v 5.5.混凝土基础混凝土基础 不设钢筋的混凝土基础常称为不设钢筋的混凝土基础常称为素混凝土基础。混凝土的耐久性，抗冻性都比较好，素混凝土基础。混凝土的耐久性，抗冻性都比较好，强度较高，因此，同样的基础宽度，用混凝土时，强度较高，因此，同样的基础宽度，用混凝土时，基础高度可以小一些。但混凝土造价稍高，耗水泥基础高度可以小一些。但混凝土造价稍高，耗水泥量较大，较多用于地下水位以下的基础或垫层。量较大，较多用于地下水位以下的基础或垫层。 第二节第二节无筋扩展基础无筋扩展基础刚性条形基础设计例1v已知某承重墙厚已知某承重墙厚240mm，基础埋置深度基础埋置深度0.8m，pk（2）方案）方案2基底下层采用基底下层采用300mm厚厚C15素混凝土，其上采用素混凝土，其上采用“二、一间隔收二、一间隔收”砖基础。砖基础。（阶）460230022401320210bbbn基础所需