钢筋混凝土扩展基础、柱下条形基础设计
基础工程柱下条形基础
基础工程柱下条形基础
筏基与箱基
1、用于高层建筑，执行高层建筑箱筏技术规范。 2、承载力验算：
地基计算抗震区执行抗震规范
基础工程柱下条形基础
n 2）高层建筑箱基、筏基深度较大，应将地基 回弹再压缩变形考虑在内。
基础工程柱下条形基础
3）横向整体倾斜允许沉降和整体倾斜值，根 据建筑使用要求，及对相邻建筑造成影响按 地区经验确定，但横向整体倾斜的计算值
•接近弹性解
粘性土地
•马鞍 型 •倒钟 型
基础工程柱下条形基础
基础相对地基刚度影响
基础相对地 基的刚度越强， 沉降越均匀，但 内力增大。
局部软硬变 化时，采用连续 基础。当地基为 岩石或压缩性很 低的土层时，优 先考虑采用扩展 基础。
基础工程柱下条形基础
地基非均质的影响
同样荷载在不同地基上，情况不同。 荷载分布不同，地基相同，情况不同
1）作用集中力p时，距作用点r的表面沉降s为
2）矩形均布荷载作用下，矩形角点沉降为
基础工程柱下条形基础
基础工程柱下条形基础
n 即对于整个基础
•柔度矩阵
基础工程柱下条形基础
优点： 1）能扩散应力和变形，可以反应临近荷载
的影响。 2）扩散能力超过地基实际情况。 3）计算沉降量和地表的沉降范围较实测大。
基础工程柱下条形基础
•构造要求
基础工程柱下条形基础
2、内力计算 1）简化计算法
a.条带法：假定受荷载后基底保持平面 b.倒楼盖法：将地基上筏板简化为倒置楼盖，筏板被
基础梁分割为不同条件下的双向板和单向板。
2）弹性地基板法
基础工程柱下条形基础
地下室设计施工应注意问题
1、补偿性设计概念 把建筑基础，地下部分做成中空、封闭 的形式，被挖取的土重就可以补偿上部 结构部分或全部重量。按照上述原理进 行的地基基础设计，可称为补偿性基础。
柱下条形基础
柱下条形基础条形基础:1)墙下条形基础。
条形基础是承重墙基础的主要形式。
当上部结构荷载较大而土质较差时，可采用钢筋混凝土建造，墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式；肋式的条形基础条件：地基在水平方向上压缩性不均匀，为了增加基础的整体性，减少不均匀沉降。
2)柱下钢筋混凝土条形基础。
当地基软弱而荷载较大时为增强基础的整体性并节约造价，可做成钢筋混凝土条形基础。
柱下条形基础（单独基础）称为扩展基础。
扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。
扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。
当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同一方向（或同一轴线）上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。
这种基础的抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力，并能将所承受的集中柱荷载较均匀地分布到整个基底面积上。
柱下条形基础是常用于软弱地基上框架或排架结构的一种基础形式。
构造要求柱下条形基础的构造，除满足《地基基础设计规范》第8.2.2条要求外，尚应符合下列规定：1柱下条形基础梁的高度宜为柱距的1/4～1/8。
翼板厚度不应小于200mm。
当翼板厚度大于250mm时，宜采用变厚度翼板，其坡度宜小于或等于1:3；2条形基础的端部宜向外伸出，其长度宜为第一跨距的0.25倍；3现浇柱与条形基础梁的交接处，其平面尺寸不应小于图8.3.1的规定；4条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除满足计算要求外，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，底部通长钢筋不应少于底部受力钢筋截面总面积的1/3；5柱下条形基础的混凝土强度等级，不应低于C20。
8.3.2柱下条形基础的计算，除应符合《地基基础设计规范》第8.2.7条第一款的要求外，尚应符合下列规定：1在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数；2当不满足本条第一款的要求时，宜按弹性地基梁计算；3对交叉条形基础，交点上的柱荷载，可按交叉梁的刚度或变形协调的要求，进行分配。
第三节钢筋混凝土扩展基础
sIV
III-III截面：
M
III
pn 24
( l a 1 ) ( Leabharlann b b1 )2 III
A sIII
M
在IV-IV截面：
M
IV
0 .9 ho1 f y
pn 24
( b b1 ) ( 2 l a 1 )
2 IV
A sIV
M
0 .9 ho1 f y
第三节钢筋混凝土扩展基础
第三节钢筋混凝土扩展基础
杯壁构造配筋
柱截面长边尺寸 (mm)
h <1000
1000≤h <1500
1500≤h≤2 000
钢筋直径(mm)
8~10
10~12
12~16
第三节钢筋混凝土扩展基础
（4）预制钢筋混凝土柱与高杯口基础的连接及构 造要求参见《建筑地基基础设计规范》GB500072002中的8.2.6条的有关规定。
第三章 浅基础结构设计
第三节钢筋混凝土扩展基础
第三节钢筋混凝土扩展基础
钢筋混凝土扩展基础包括：钢筋混凝土柱下独立基 础和墙下钢筋混凝土条形基础。 这种基础不受刚性角的限制，基础高度可以较小， 用钢筋承受弯曲所产生的拉应力，但需要满足抗弯、 抗剪和抗冲切破坏的要求。
第三节钢筋混凝土扩展基础
一、扩展基础的构造要求
第三节钢筋混凝土扩展基础
所以柱下单独基础抗冲切验算公式为：
ac b bc l 2 Pn ( h 0 )b - ( h 0) 0 . 7 hp f t (b c h 0 )h 0 2 2 2 2
当b<bc+2h0时：
钢筋混凝土扩展基础设计计算书
钢筋混凝土扩展基础设计计算书一、基础结构布置选择本办公大楼基础拟采用柱下独立基础。
根据工程场地《岩土工程勘察报告》，本工程场地在地基受力层范围内，上部存在一层厚度为3m 的粉质粘土良好土层，下部存在一层厚度为2.5m 孔隙比大、压缩性高、强度低的淤泥质粘土软土层。
对于一般中小型建筑物，宜采用钢筋混凝土基础。
对比柱下条形基础，它有刚度大、调整不均匀沉降能力强的优点，但照价较高。
因此，在一般情况下，柱下应优先考虑设置扩展基础。
二、持力层的选择及基础埋深的确定根据之上工程场地《岩土工程勘察报告》的分析，本工程宜选择粉质粘土层为持力层，基础尽量浅埋，即采用“宽基浅埋”方案，以便加大基底至软弱土层的距离。
初选定基础埋深d 为1.5m 。
三、确定基础底面尺寸基础埋深d=1.5m ＞0.5m ，先进行地基承载力深度修正，查表2-5有6.1=d η ()9.185.15.06.1915.18=⨯+⨯=m γkN/m 3()5.0-+=d f f m d ak a γη=200+1.6×18.9×（1.5-0.5）=230.24kpa由于在基础埋深范围内没有地下水，0=w h29.75.12024.2303.1460=⨯-=-≥d f F A G a k γm 2 取d l 2=0.2=b m , 0.42==b l m软弱下卧层地基承载力验算 由1.354.20.821==s s E E ，25.10.25.2==b z ＞0.50 ，查表2-7得︒=1.23θ ，426.0tan =θ，54.2120.40.25.10.40.2203.1460=⨯⨯⨯⨯+=+=bl G F P k k k kpa 下卧层顶面处的附加应力：()()()θθσσtan 2tan 2z b z l P lb cd k z ++-= ()()()427.05.220.2427.05.220.45.19.1854.2120.40.2⨯⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯= 1.58=kpa下卧层顶面处的自重应力：3.7736.1915.18=⨯+⨯=cz σkpa下卧层承载力特征值3.1943.77==+=z d cz m σγkN/m 3 ()1.1885.043.196.180=-⨯⨯+=az f kpa验算：4.1353.771.58=+=+cz z σσkp a ＜1.188=az f kpa （可以）经验算，基础底面尺寸及埋深均满足要求。
柱下钢筋混凝土条形基础
偏心沉降缝 整片基础沉降缝
4．控制相邻建筑物基础的间距
由于地基附加应力的扩散作 用，使相邻建筑物产生附加 不均匀沉降，可能导致建筑 物的开裂或互倾。 ①同期建造的两相邻建筑 物之间的影响，特别是当两建 筑物轻(低)重(高)差别太大时， 轻者受重者的影响更甚。 ②原有建筑物受邻近新建 重型或高层建筑物的影响
内力计算 a.计算净反力
p
max min
F M
iHale Waihona Puke iblWb.将柱底视为不动铰支座， 地基净反力为荷载，按多 跨连续梁计算内力 c.倒梁法计算的有可能会不等 于原先用于计算净反力的竖 向荷载。可理解为上部结构 的刚度对基础的抑制作用时 柱荷载分布均匀化；也反映 了该方法计算的支座与基底 反力不平衡这一主要缺点。
（2）简化的内力计算方法
1）倒梁法 基本假定：基础板与地基土相比为绝对刚性，基础的弯曲挠度 不致改变地基压力；地基的压力分布呈线性或平面分布，其重 心与作用于板上的合力作用线向重合。 上部结构完全刚性，各柱间无沉降差，可把柱脚看成条形 基础铰支座。 使用条件：地基较均匀，上部结构刚度好，荷载分布较均 匀，条形基础梁的高度大于1/6柱距
pk f a
FK GK pk A
Gk G d A
②改变基底尺寸：
按照沉降控制的要求，选择、调整基础底面尺寸
4.增强上部结构刚度或采用非敏感性结构 敏感性结构：根据地基、基础与上部结构共同作用的概念， 上部结构的整体刚度很大时．能调整和改善地基的不均匀 沉降； 反过来，地基的不均匀沉降，能引起上部结内（敏感性结构） 产生附加应力，但只要在设计中合理地增加 上部结构的刚度和 强度，地基不均匀沉降（相当于支座位移）所产生的附加应力 是完全可以承受的。 非敏感性结构：与刚性较好的敏感性结向相反，排架．三铰 拱（架）等饺磺结构，支座发生相对位移时不会引起上部结构 中很大的附加应力，故可以避免不均匀沉降对上部主体结构的 损害。但是．这类非敏感性结构型式通常只适 用于单层工业厂 房、仓库和某些公共建筑。必须注意：即使采用了这些结．严 重的不均匀沉降对于屋盖系 统、围护结构、吊车梁及各种纵、 横连系构件等仍是有害的，因此，必须考虑采取相应的防范措 施，例如：避免 用连续吊车梁．刚性屋面防水层等。
第七章浅基础设计7-10
第七章 浅基础设计
7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋 2、偏心荷载作用（续） （2）基础底板配筋
pn 令中心荷载作用下 M1 (l ac ) 2 (2b bc ) 求基础底板配筋的 24 计算公式中的pn = (pn,max+pn,I) /2即可。 pn （图7.36） M2 (b bc ) 2 (2l ac )
（2）基础底板厚度 抵抗剪切的要求：V [V ]
V pn a1
G
F
[V ] 0.7 h f t h0
h0
截面有 效高度
V 0.7 h f t
截面高度大于 800时的影响系 数≤1
h b
pn
a1
h h0 40 / 2
第七章 浅基础设计
7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋
b l
中心荷载
第七章 浅基础设计
7.7.2 扩展基础的计算
7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋 1、中心荷载作用 （受力同倒悬臂梁）
F G
足够高度 抵抗剪切
足够配筋 抵抗弯矩
h b
中心荷载
pn
第七章 浅基础设计
7.7.2 扩展基础的计算
7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋
纯剪破坏
斜压破坏
冲切破坏
扩展基础的破坏种类
弯曲破坏
复习
cd d
第七章 浅基础设计
1、基础底面自重应力： 2、基础底面平均压力：
F G F G p A b l
G
F d
p
3、基础底面附加压力： F G p0 p cd d A 4、基础底面净反力：
混凝土扩展基础和条形基础的施工工艺和要求
????(5)基础上有插筋时，要将插筋加以固定以保证其位置的正确。
????(6)基础混凝土浇灌完，应用草帘等覆盖并浇水加以养护。
混凝土扩展基础和条形基础的施工工艺和要求
????(1)在混凝土浇灌前应先进行基底清理和验槽，轴线、基坑尺寸和土质应符合设计规定。
????(2)在基坑验槽后应立即浇筑垫层混凝土，宜用表面振捣器进行振捣，要求表面平整。当垫层达到一定强度后，方可支模、铺设钢筋网片。
????(3)在基础混凝土浇灌前，应清理模板，进行模板预检和钢筋的隐蔽工程验收。对于锥形基础，应注意锥体斜面坡度的正确，斜面部分的模板混凝土必须注意捣实。严禁斜面部分不支模，用铁锹拍实。
Dj21扩展基础、条形基础设计
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图 $! 8 ! 8 ! 刚性基础
由式 $! 8 ! 8 ! 可得： % ! % ! 9 $ &" .: !
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第一章
扩展基础设计
式中
— —基础顶面的砌体宽度， !! — "； — —基础高度， "# — "； ! — —基础台阶宽高比允许值， ［ #］ 。 $% $% !— !& "
（&*! # ’*!） !3 & ) $ " !$"" （& ) $ # & ) 0） !4
注： &+ ! 为柱截面长边尺寸； " 为管柱的外直径； ! 3 为双肢柱整个截面长边尺寸； ! 4 为双肢柱整个截面短边尺 寸。
— &/!! —
第二十一篇
扩展基础、 条形基础设计
偏心距大于 ! ! （或 ! " ） 时， !" 柱轴心受压或小偏心受压时， !# 可适当减小， !# 应适当加大。
柱截面长边尺寸 ! （&&） 钢筋网直径 （&&） ! ’ #)))
杯壁顶面配筋
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图 !# $ # $ +
杯壁顶面配筋
图 !# $ # $ 0
高杯口基础示意
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第一章