2.6扩展基础(6,7)详解

对于修建在岩石地基上的基础：参阅有关桥涵设计规范
当外力合力作用点不在基底二个对称轴中任一对称轴上，或当基底截
面为不对称时，可直接按下式求e0与 的比值，使其满足规定的要求：

e0

1
min
N A
6
刚性扩大基础设计
五、基础稳定性和地基稳定性验算 （一）基础稳定性验算 1．基础倾覆稳定性验算 设基底截面重心至压力最大一边的 边缘的距离为y,外力合力偏心距e0， 则两者的比值可反映基础倾覆稳定 性的安全度，称为抗倾覆稳定系数。 y 即 K0 e0 如外力合力不作用在形心轴上或基 底截面有一个方向为不对称,那么基 底压力最大一边的边缘线是外包线, y值应是通过形心与合力作用点的 连线并延长与外包线相交点至形心 的距离。 一般对主要荷载组合K0≥1.5，在各种附加荷载组合时，K0≥1.1～1.3。
4
刚性扩大基础设计
（二）软弱下卧层承载力验算 验算软弱下卧层的承载力应先计算软弱 下卧层顶面A的应力不得大于该处地基 土的容许承载力。 即
hZ 1 (h z) ( 2h) [ fa]h z
1 式中：——相应于深度(h+z)以内土的 换算重度（kN/m3） 2——深度h范围内土层的换算重度（kN/m3） h ——基底埋深（m）； z ——从基底到软弱土层顶面的距离（m）； ——基底中心下土中附加应力系数，可按土 力学教材或规范提供系数表查用； ——由计算荷载产生的基底压应力（kPa） [ fa]h——软下卧层顶面处的容许承载力（kPa） z
查表2.10 得 η d＝1.6,持力层以上土体容重 γm＝17.6 kN/m2：

2. 2 基础埋臵深度的选择
2.2.1工程地质条件 非岩石地基：
压缩层范围内为均质土: 基础埋臵深度除应满足冲刷、冻胀等要求 外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和 沉降特性来确定(同时考虑基础需要的最小埋 深 )。 地层为多层土: 对大中型桥梁、结构物基础持力层的选 定，应通过较详细计算或方案比较后确定。
D d
B I
pu p
0
实际地面
A
r0

III II E
F
C
r

1 朗金主动区： pu为大主应力，AC与水平向夹角45 2 2 过渡区：对数螺旋线方程r=r0e tg 3 朗金被动区：水平方向为大主应力，EF与水平向夹角45- 2
2. 3 地基承载力
2.3.1按土的抗剪强度指标确定 I 区
2.2.4地基冻融条件
土的冻胀性分类： 不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀、特强冻胀。 P161，表7.4 表7.5土类别对冻深的影响
土的类别 粘性土 细砂、粉砂、粉土 冻胀系数zs 1.0 1.2 土的类别 中、粗、砾砂 碎石土 冻胀系数zs 1.3 1.4
2. 2 基础埋臵深度的选择
2.2.4地基冻融条件
2 基底完全光滑
3 埋深d<B（底宽）
B
d
2. 3 地基承载力
2.3.1按土的抗剪强度指标确定
B
q= D d q 0 d D
B I
p pu
0
实际地面
A II C III E
F

无重介质地基的滑裂线网
利用塑性力学的滑移线场理论
2. 3 地基承载力
2.3.1按土的抗剪强度指标确定
B
q= D q 0d

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
b Fk 180 0.9m
fa Gd 220 201
(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：
作业：2-4,2-5 下周交。
2.6.2 墙下钢筋砼条形基础设计
仅由基础顶面的荷载所产生的地基反力，称为地基净反力，
并以pj表示。 对条形基础：
对矩形基础： F
pj=F/b pj=F/bl G/bl
F为pj=F/bl
2.6.2.1 构造要求
①梯形截面基础（图2-25）的边缘高度，一般
式中As——钢筋面积；
图2-25 墙下条形基础
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。
2.6.2.3 偏心荷载作用（自学）
问题
是否按计算结果确定基底尺寸和配筋？
要考虑的因素： 房屋重要性 施工质量 将来是否加层（尤其是住宅）、改变用途 环境变化（如降水引起砂粒流失、地表塌陷）
柱下钢筋混凝土基础的受力筋应双向配置。现浇柱的纵向钢 筋可通过插筋锚入基础中。插筋的数量、直径以及钢筋种类 应与柱内纵向钢筋相同。插入基础的钢筋，上下至少应有两 道箍筋固定。插筋与柱的纵向受力钢筋的连接方法，应按现 行的《混凝土结构设计规范》规定执行。插筋的下端宜做成 直钩放在基础底板钢筋网上。
不宜小于200mm ，坡度不大于1:3 ；基础高度小于 等于250mm时，可做成等厚度板。
②基础下的垫层厚度一般为100mm，每 边伸出基础50~100mm，垫层混凝土强度等 级不宜低于C10。

2. 刚性基础的构造要求



刚性基础又称为无筋扩展基础，主要用于多层 民用建筑和轻型厂房，也可用于地基条件较好 的桥梁等建筑。刚性基础自身的强度通常通过 构造措施加以保证。 刚性基础的构造要求主要是对于基础刚性角 （或者是基础台阶宽高比）的要求。表2-9列 出了建筑工程对于基础台阶宽高比的允许值， 桥梁工程则直接限制刚性角。 刚性角的定义见下图2-19。限制基础刚性角的 主要目的是防止基础发生弯曲破坏。
每边挑出60mm，则基础每边挑出的宽度为：
1 b2 (1.4 0.37 3 0.06 2) 0.335m 2
基础高度为0.4m，挑出的宽度为0.335m，故实际的宽高 比为： 0.335/0.4=0.84，基底压力为：
pk
Fk Gk 200 20 1.4 1.5 172.8kPa A 1.4 1.0
1 .基础高度－抗冲切验算



独立扩展基础如高度不足容易产生冲切破坏， 破坏的特征是沿柱边或台阶边缘产生近似于 45°的张拉裂缝，最后形成冲切破坏锥体。 独立扩展基础抗冲切验算的基本原则是： 基础可能冲切破坏面以外的地基净反力产生 的冲切力应小于基础相应破坏面（破坏角锥体 表面）上的混凝土抗冲切能力。 计算的关键是确定冲切力和冲切破坏面的几何 特征。 基础的抗冲切承载力应满足下列公式： Fl≤0.7βhpamh0
2.6.1 2.6.2 无筋扩展基础设计； 墙下钢筋砼条形基础； 扩展基础设计 柱下钢筋砼独立基础。 F
FLeabharlann h0 bt2.6.1 无筋扩展基础设计
砖、石、灰土，素混凝土; • 材料抗拉强度很低; • 要求基础台阶宽高比（刚性角）符合一定条件。
bt tg h0