刚性基础与扩展基础

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1、2.刚性基础与扩展基础222.刚性基础与扩展基础概述基础结构构造要求基础埋置深度的选择地基承载力的确定方法浅基础的设计计算（地基承载力与变形验算）减轻建筑物不均匀沉降危害的建筑、结构及施工措施。内容提要332.刚性基础与扩展基础（1）了解刚性基础与钢筋混凝土扩展基础的受力特点、适用条件和控制设计的方法，掌握刚性角概念。（2）熟悉基础埋深的影响因素与选择原则，掌握地基承载力的常用确定方法。（3）熟悉地基变形特征量与验算要求，并能应用已学土力学等方法进行地基变形计算与验算。（4）掌握按地基承载力确定基础底面尺寸的计算方法（包括中心及偏心受荷的两种情况）、以及地基软弱下卧层承载力的验

2、算方法。（5）掌握基础强度验算的要点及地基与基础稳定性分析方法。（6）掌握减轻建筑物不均匀沉降危害的建筑、结构及施工措施。基本要求442.刚性基础与扩展基础无筋扩展基础（或刚性基础）由素混凝土、砖、毛石、灰土和三合土等抗压性能好、而抗弯抗剪性能差的材料砌筑而成，通常由台阶的容许宽高比或刚性角控制设计。钢筋混凝土扩展基础（或柔性基础）当不便于采用刚性基础或采用刚性基础不经济时采用钢筋混凝土材料做成的基础，如柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）。2.1概述刚性基础和柔性基础的概念理解刚性基础柔性基础基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分

3、a-a断面左端，相当于承受着强度为σ的均布荷载的悬臂梁，在荷载作用下，a-a断面将产生弯曲拉应力和剪应力。当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。优点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所以只要地基强度能满足要求，它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。缺点：自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。形式：刚性扩大基础，单独柱下刚性基础、条形基

4、础等。刚性基础的概念理解基础在基底反力作用下，在a-a断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础优点：其整体性能较好，抗弯刚度较大。如筏板和箱形基础，在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降不均匀引起的建筑物损坏。所以在土质较差的地基上修建高层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。缺点：柔性基础，特别是箱形基础，钢筋和水泥的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种基础形式应与其它基础方案（如采

5、用桩基础等）比较后再确定。形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基础。柔性基础的概念理解2.刚性基础与扩展基础2.1.1刚性基础构造要求图2-1刚性基础构造示意图d—柱中纵向钢筋直径2.刚性基础与扩展基础砖基础毛石基础素混凝土基础上述基础材料都要符合强度等级要求灰土基础石灰和土（粘性土）按其体积比3：7或2：8构成三合土基础由石灰：砂：碎砖（或碎石）按1：2：4～1：3：6配成刚性角(宽高比)：bi—任一台阶宽度(m);Hi—相应台阶高度(m);tanα—台阶宽高比的允许值，参照下述规范表格经验值选用2.1.1刚性基础构造要求2.刚性基础与扩展基础基础材料质量要求台阶宽

6、高比允许值pk≤100100＜pk≤200200＜pk≤300混凝土基础C15混凝土1﹕1.001﹕1.001﹕1.25毛石混凝土基础C15混凝土1﹕1.001﹕1.251﹕1.50砖基础砖不低于MU10,M15砂浆1﹕1.501﹕1.501﹕1.50毛石基础M15砂浆1﹕1.251﹕1.50—灰土基础体积比为3﹕7或2﹕8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3；粉质粘土：1.50t/m3；粘土：1.45t/m31﹕1.251﹕1.50—三合土基础体积比为1﹕2﹕4～1﹕3﹕6（石灰﹕砂﹕骨料），每层约需铺220mm，夯至150mm1﹕1.501﹕1.20—刚性基础台阶宽高

7、比允许值112.刚性基础与扩展基础砖基础剖面图（a）“两皮一收”砌法；（b）“二一间隔收”砌法2.1.1刚性基础构造要求砖基础：低层建筑—墙下基础。砌筑方便，强度低、抗冻性差。砌法：二一间隔收或两皮一收（1/4砖）。≥MU10砖M5砂浆大放脚片石基础：砌筑较方便，抗冻性好。砌法：错缝搭接。≤200≥400≥MU20片石；M5砂浆砼与片石砼基础：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下水位以下结构。掺入片石要求：占体积20~30%，尺寸≤300mm。掺入毛石节约水泥柱下砼基础墙下砼基础2.