土木工程专业基础工程2-6 钢筋混凝土扩展基础的设计与计算

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1、第二章天然地基上的浅基础第一节概述第二节天然地基上浅基础的类型、构造第三节基础埋置深度的选择第四节浅基础的地基承载力的确定第五节刚性扩大基础的设计与计算第六节钢筋混凝土扩展基础的设计与计算第六节钢筋混凝土扩展基础的设计与计算浅基础上部结构的荷载作用，还受到地基反力的作用，截面内力(弯矩、剪力、扭矩等)是二者共同作用的结果。1、刚性基础：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拉应力和剪应力都不超过材料强度的设计值。2、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，截面设计验

2、算的内容主要包括基础底面尺寸、截面高度和截面配筋等。（1）基底面积通常根据地基承载力和对沉降及不均匀沉降的要求确定；（2）基础高度由混凝土的抗剪切条件确定；（3）基础的受力钢筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。地基土压力或地基反力在用于不同的计算目的时其取值应有所区别，其中：（1）在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时，应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用；（2）在进行基础截面设计中，应采用地基净反力计算。基底反力的分布假设是基础内力计算的前提：　　（1）刚性基础、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。

3、　　（2）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。当不满足上述条件时，宜按弹性地基梁法计算。钢筋混凝土扩展基础结构设计一、墙下钢筋混凝土条形基础二、柱下钢筋混凝土独立基础三、柱下条形基础结构设计四、十字交叉条形基础结构设计一、墙下钢筋混凝土条形基础1、设计方法内力计算按平面应变问题处理，在长度方向取单位长度计算。基础底面尺寸根据地基承载力和对沉降及不均匀沉降的要求确定；基础高度由混凝土的抗剪切

4、条件确定；基础的受力钢筋配筋由基础验算截面的抗弯能力确定。结构设计时，地基反力采用基底净反力。2、构造要求(1)、梯形截面边缘高度，不宜小于200mm；梯形坡度i<1:3。当基础高度小于250mm时，可做成等厚度板。(2)、基础下的垫层厚度，宜为l00mm。(3)、底板受力钢筋最小直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm和小于l00mm，当有垫层时，混凝土的保护层净厚度不宜小于35mm，无垫层时不宜小于70mm。对于纵向分布钢筋，可采用直径6～8mm，间距250～300mm。(4)、混凝土强度等级不宜低于C15。(5)

5、、当地基软弱时，基础截面可采用带肋梁的板，肋梁的纵向钢筋和箍筋可按经验确定。前一节基础的有效高度由混凝土的抗剪条件确定：二、柱下钢筋混凝土独立基础1、设计方法先由地基承载力确定基础的底面尺寸，然后再进行基础截面的设计验算。基础截面的设计验算内容主要包括基础截面的抗冲切验算和抗弯验算，由抗冲切验算确定基础的合适高度，由抗弯验算确定基础底板的双向配筋。2、构造要求满足墙下钢筋砼条形基础的一般要求外，尚应满足如下要求：(1)、长边与短边比值，一般取l～1.5。(2)、阶梯形基础每阶高度一般为300～500mm。300mm

6、基础总高度)<900mm时，宜分为二级；H>900mm时，宜分为三级．采用锥形基础时，其顶部每边应沿柱边放出50mm。(3)、对于现浇柱基础，如基础与柱不同时浇注，则柱内的纵向钢筋可通过插筋锚入基础中，插筋的根数和直径应与柱内纵向钢筋相同。当基础高度H<900mm时，全部插筋伸至基底钢筋网上面，端部弯直钩；当基础高度H>900mm时，将柱截面四角的钢筋伸到基底钢筋网上面，端部弯直钩，其余钢筋按锚固长度确定。(4)、柱下钢筋混凝土单独基础的受力钢筋应双向配筋。3、设计计算步骤（1）、基础高度的确定基础高度由柱边抗冲切破

7、坏的要求确定。抗冲切验算原则：基础可能冲切面以外地基净反力产生的冲切力应小于基础可能冲切面（即冲切角锥体）上的混凝土抗冲切力。以矩形底面基础为例，受冲切承载力可按下列公式计算：(2)、基础配筋计算在轴心荷载或单向偏心荷载作用下，对于矩形基础，当台阶的宽高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于l/6基础宽度时任意截面和的弯矩可按下式计算。柱下单独基础的配筋设计控制截面是柱边或阶梯形基础的变阶处，由以上公式求出相应的控制截面弯矩值，底板长边方向和短边方向的受力钢筋面积和可按下式确定。三、柱下条形基础结构设计1、基础底面尺寸

8、确定按构造要求确定基础长度，然后按承载力要求确定基础宽度。具体情况有两种：中心受荷、偏心受荷。2、翼板的计算翼板可视为悬臂于肋梁两侧，计算方法同墙下条形基础。3、基础梁纵向内力计算1）、直线分布法（满足静力平衡条件，不满足变形协调条件）在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础的高度不小于1/6