浅基础结构设计

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1、第三章浅基础结构设计基础工程石家庄经济学院工程学院土木工程教研室3.1无筋扩展基础设计无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。无筋扩展基础所用材料的抗压强度较高，抗拉、抗剪强度低，稍有挠曲变形，基础内拉应力就会超过材料的抗拉强度而产生裂缝。当基础在外力作用下，基础底面将承受地基的反力，工作条件像个倒置的两边外伸的悬臂，这种结构受力后，在靠近柱、墙边或断面高度突然变化的台阶边缘处容易产生弯曲破坏或剪切破坏，因此，设计时必须保证基础的拉应力和切应力不超过相

2、应的材料强度设计值。地基反力刚性基础受力破坏简图又称刚性基础刚性基础按材料分类有：1、砖基础2、三合土基础3、灰土基础4、毛石基础5、混凝土和毛石混凝土基础3.1无筋扩展基础设计如图所示，基础一侧的大放脚，在基底反力作用下，如同倒置的短悬壁板；当设计的台阶根部高度小时，就会弯曲拉裂或剪裂.3.1无筋扩展基础设计为保证基础不发生弯曲破坏或剪切破坏，通常都是限制台阶的宽高比以满足一定的刚度和强度要求，即满足如下要求：基础设计高度：αb0bb1h1H0b2刚性基础的宽度应使所产生的基础截面弯曲拉应力和剪应力不超过基础材料的强度限值。如果基础底面积越大，其底面压

3、力越小，对地基负荷越有利。但放大尺寸超过一定范围，超过基础材料本身的抗拉、抗剪能力，就容易因受剪切而引起破坏。对于刚性基础材料而言，材料强度越高，允许的台阶宽高比（刚性角）越大。无筋扩展基础台阶宽高比的允许值100＜200＜基础材料质量要求台阶宽高比的允许值≤100≤200≤300混凝土基础C15混凝土1∶1.001∶1.251∶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砂浆不低于M51∶1.501∶1.501∶1.50毛石基础砂浆不低于M51∶1.251∶1.50灰土基础体积比3∶7或2∶8的灰土，其最

4、小干密度：粉土1.55t/m3；粉质粘土1.58t/m3；粘土1.45t/m3。1∶1.251∶1.50三合土基础体积比为1∶2∶4～1∶3∶6（石灰∶砂∶骨料），每层虚铺220mm，夯至150mm。1∶1.501∶2.00注:（1）Pk—基础底面处平均压力（kPa）；（2）阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度不宜大于200mm。（3）当基础由不同材料迭合组成时，应对接触部分作抗压验算。（4）对混凝土基础、当基础底面处于平均压力超过300KPa时，尚应进行抗剪验算。3.1无筋扩展基础设计砖基础俗称大放脚，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

5、收(又称两皮一收与一皮一收相间)两种(图2-20)。两皮一收:每砌两皮砖，即120mm，收进1／4砖长，即60mm；二一间隔收:是从底层开始，先砌两皮砖，收进1／4砖长，再砌一皮砖，收进1／4砖长，如此反复。3.1无筋扩展基础设计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50mm，三合

6、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。下层用混凝土高度应不小于200mm，并符合材料质量和台阶宽高比的要求。刚性基础的特点是稳定性好，施工简便，因此只要地基强度能够满足要求，它是房屋、桥梁、涵洞等结构物首先考虑的基础形式。它的主要缺点是用料多，自重大。当基础承受荷载较大，按地基承载力确定的基础底面宽度也较大时，为了满足刚性角的要求，则需要较大的基础高度，导致基础埋深增大。刚性基础一般适于6层和6层以下（三合土基础不宜超过4层）的民用建筑和砌体承重的厂房以及荷载较小的桥梁基础。【例】某中学教学楼

7、承重墙厚240mm，地基第一层土为0.8m厚的杂填土，重度17kN/m3;第二层为粉质粘土层，厚5.4m,重度18kN/m3，ηb=0.3,ηd=1.6。已知上部墙体传来的竖向荷载值FK=210KN/m,室内外高差为0.45m，试设计该承重墙下条形基础。【解】（1）计算经修正后的地基承载力设计值选择粉质粘土层作为持力层，初步确定基础埋深d=1.0m（2）确定基础宽度取基础宽度b=1.3m（3）选择基础材料，并确定基础剖面尺寸基础下层采用350mm厚C15素混凝土层，其上层采用MU10或M5砂浆砌二、一间隔收的砖墙放大脚。混凝土基础设计：基底压力由表查得混

8、凝土基础宽高比允许值，混凝土垫层每边收进350mm,基础高350mm。砖墙放大脚