基础工程扩展基础设计

一、无筋扩展基础设计

无筋扩展基础通过控制材料强度等级和台阶宽高比来确定基础的截面尺寸，并无需进行内力分析和截面强度计算。扩展基础设计

由于台阶宽高比限制，无筋扩展基础的高度一般都较大，但不应大于基础埋深，否则，应加大基础埋深或选择刚性角较大的基础类型，如不满足，可采用钢筋砼基础。FFFF安全不安全浪费浪费砖基础俗称大放脚，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。

〔例〕某承重墙厚240mm，作用于地面标高处的轴心荷载标准值Fk=180kN/m，基础埋深d=1m，地基承载力特征值fa=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

(2)按砖基础设计为符合砖的模数，取基底宽度b=0.96m，则砖基础所需的台阶数为：

(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。(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=fa=220kPa查表得台阶宽高比的允许值为1:1.25，符合要求。

其他构造要求求：一般不低于等等级MU10的砖和不低于于M5砂浆；为保证砌筑质质量、平整和和保护基坑作作用，基底需需做垫层；垫垫层可选用灰灰土、三合土土、砼。厚度度一般为100-200mm。必要时，在室室内地面以下下50mm左右处铺设防防潮层。柔性扩展基础础的设计（二）柱下钢钢筋混凝土单单独基础设计计（一）墙下钢钢筋混凝土条条形基础设计计补充内容：柔性基础（扩扩展基础）冲切弯曲2121纯剪二、墙下钢筋筋混凝土条形形基础设计墙下钢筋砼条条形基础的结结构设计包括括确定基础高度和基基础底板配筋筋。构造要求：⑴梯形截面基础础的边缘高度度，一般不小小于200mm；基础高度小小于等于250mm时，可做成等等厚度板。⑵基础下的垫垫层厚度一般般为100mm，每边伸出基基础50~100mm，垫层混凝土土强度等级应应为C10。⑶底板受力钢筋筋的最小直径径不宜小于10mm，间距不宜大于于200mm和小于100

mm。当有垫层时时，混凝土的的保护层净厚厚度不应小于于40mm，无垫层时不不应小于70mm。纵向分布筋筋直径不小于于8mm，间距不大于于300mm，每延米分布布钢筋的面积积应不小于受受力钢筋面积积的1/10。⑷混凝土强度度等级不应低低于C20。⑸当基础宽度大大于或等于2.5m时，底板受力力钢筋的长度度可取基础宽宽度的0.9倍，并交错布布置。⑹基础底板在T形及十字形交交接处，底板板横向受力钢钢筋仅沿一个个主要受力方方向通长布置置，另一方向向的横向受力力钢筋可布置置到主要受力力方向底板宽宽度1/4处。在拐角处处底板横向受受力钢筋应沿沿两个方向布布置。⑺当地基基软弱时时，为了了减少不不均匀沉沉降的影影响，基基础截面面可采用用带肋的的板，肋肋的纵向向钢筋按按经验确确定。地基净反反力：由于基础础及其上上面土的的重力所所产生的的那部分分地基反反力将与与重力相相抵消，，仅有基基础顶面面荷载所所产生的的地基反反力称为为地基净净反力。。以pj表示。对条形基基础：pj=F/b对矩形基基础：pj=F/blPj为荷载效效应基本组合合时的地基基净反力力；可近近似取标标准组合合值的1.35倍。1、轴心荷荷载作用用下1）基础高高度由于基础础不配箍箍筋和弯弯起筋，，故基础础高度由由砼的受剪承载载力确定。基础高度度由砼受受剪承载载力确定定:Pj为荷载效应应基本组合合时的地基基净反力力。b1为挑出长长度；当当墙体材材料为砖砖墙且放放脚不大大于1/4砖长时，，b1取基础边边缘至墙墙脚距离离加0.06m。2）基础底底板配筋筋2、偏心荷荷载作用用偏心荷载载作用下下，基础础边缘处处最大净净反力设设计值为为：e0为荷载的的净偏心距距。高度和配配筋仍按按轴心荷荷载作用用下计算算，但式式中剪力力和弯矩矩用下式式代替：：pjI为计算截截面处的的净反力力设计值值，按下下式计算算：锥形基础础和阶梯梯形基础础构造要要求的剖剖面尺寸寸在满足足“一般般要求””下，可可按下图图所示要要求。三、柱下下钢筋砼砼独立基基础设计计1.构造造要求边缘高度度顶部每边边沿柱边边放出50mm锥形基础础现浇柱基基础中应应伸出插插筋，插插筋在柱柱内的纵纵向钢筋筋连接宜宜优先采采用焊接接或机械械连接，，插筋在在基础内内应符合合下列要要求：插筋的数数量、直直径、以以及钢筋筋种类应应与柱内内的纵向向钢筋相相同。1、构造要要求锥形基础础的边缘缘高度，，不宜小小于200mm；阶梯形形基础的的每阶高高度，宜宜为300~500mm。基础顶部部四周应应水平放放宽至少少50mm，以便柱柱子支模模。受力筋应应双向配配置；现浇柱的的纵向钢钢筋可通通过插筋筋锚入基基础中，，插入基基础的钢钢筋至少少应有两两道箍筋筋固定；；插筋下端端宜做成成直钩放放在基础础底板钢钢筋网上上；当符合一一定条件件时，可可仅将四四角插筋筋伸至底底板钢筋筋网。2.底底板厚度度和配筋筋计算（1）中中心荷载载作用对于矩形形基础，，柱短边边一侧冲冲切破坏坏较长边边一侧危危险，一一般只根根据短边边一侧冲冲切破坏坏条件确确定底板板厚度，，即要求求对矩形形截面柱柱的矩形形基础，，应验算算柱与基基础交接接处以及及基础变变阶处的的受冲切切承载力力。在柱中心荷载F（kN）作用下，如果基础高度（或阶梯高度）不足，则将沿着柱周边（或阶梯高度变化处）产生冲切破坏，形成45O斜裂面的角锥体。因此，要求冲切破坏锥体以外（）的地基反力所产生的冲切力（）应小于冲切面处混凝土的抗冲切能力。1）基础高高度的确确定公式：相应于荷荷载效应应基本组组合时作作用在Al上的地基基净反力力设计值值；Fl=pnAl受冲切承承载力截截面高度度影响系系数，当当h≤800㎜㎜时，hp取1.0，当h≥2000㎜㎜时，hp取0.9；其间间按线性性内插法法取用。。基础冲切切破坏锥锥体最不不利一侧侧计算长长度Am基础冲切切破坏锥锥体最不不利一侧侧截面的的上边长长，当计计算柱与与基础交交接处的的受冲切切承载力力时，取取柱宽；；当计算算基础变变阶处的的受冲切切承载力力时，取取上阶宽宽。基础冲切切破坏锥锥体最不不利一侧侧斜面在在基础底底面积范范围内的的下边长长，当冲冲切破坏坏锥体的的底面积积落在基基础底面面以内，，计算柱柱与基础础交接处处的受冲冲切承载载力时，，取柱宽宽加两倍倍基础有有效高度度；当计计算基础础变阶处处的受冲冲切承载载力时，，取上阶阶宽加两两倍该处处的基础础有效高高度。设计时阴阴影部分分面积Al及Am的计计算两种情况况：1.当冲冲切角锥锥体的底底面积落落在基底底面积范范围以内内时，b≥（bc+2h0），式中:l--矩矩形基础础的长边边（m））ac--矩形形基础冲冲切破坏坏锥体斜斜截面长长边的上上边长度度（柱截截面的长长边m）b--矩矩形基础础的宽度度（m））bc--矩形形基础冲冲切破坏坏锥体斜斜截面短短边的上上边长度度（柱截截面的短短边m）h0--基础础底板的的有效高高度（m）。两个等腰腰直角三三角形面面积之和和。12345678910–2S237AL=S1,2,3,4,5,6=S1,2,7,8,5,6–S2,3,7-S4,5,82.当冲冲切角锥锥体的底底面积部部分落在在基底面面积外，，b≤（（bc+2h0）时两个等腰腰直角三三角形面面积之和和12345678910AL=S1234Am=S2,5,6,7,8,3=S2,10,5,6,7,8,9,3–S2,5,10-S3,8,9基础底面面全部落落在45°冲切破坏坏锥体底底边以内内时，则则成为刚刚性基础础，无需需进行冲冲切验算算。基础高度度计算公公式中以以pjmax代替pj（2）偏心荷荷载作用用阶梯形基基础还应应验算变变截面处处抗冲切切强度。。如何验验算？局部受压压承载力的验算MF当基础底面全部落在45冲切破坏锥体底边以内，则成为刚性基础，无需计算一般采用用试算法。即先假假定某一一基础高高度，求求得相应应有效高高度，然然后采用用适当公公式验算算。基础高度度的确定定2、柱下单单独基础础的底板板配筋按抗弯计计算确定定；独立柱基基在地基基净反力力的作用用下，两两个方向向都产生生弯曲，，需双向配筋筋；抗弯计算算时，把把基础看看成是固固定在柱边或变变截面处处的倒置悬悬臂板，，最大弯弯矩作用用面在柱柱边或变变截面处处。当矩形基基础台阶阶的宽高高比≤2.5和e≤b/6时，任意意截面弯弯矩可按按如下公公式计算算。（1）中心荷荷载作用用Ⅰ—Ⅰ截面latbtbAe1ⅡⅡpj3214ⅠⅠⅡ—Ⅱ截面latbtbAe1ⅡⅡpj3214ⅠⅠⅢ—Ⅲ截面Ⅳ—Ⅳ截面b1l1bblbⅣⅣⅢpj受荷面积变截面处处（2）偏心荷荷载作用用时求得MⅠ、MⅡ、MⅢ、MⅣ后，分别别求得对对应钢筋筋面积AsⅠ、AsⅡ、AsⅢ、AsⅣ。利用AsⅠ、AsⅢ中的大值值配置平平行于l方向的钢钢筋