扩展基础设计
《基础工程》第4讲
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
5.7扩展基础设计
bt b 2 bm h0 (bt h0 )h0 ( h0 ) 2 2 代入式7-23有： bt b 2 l at ps ( h0 )b 0.7 hp f t [(bt h0 )h0 ( h0 ) ] 2 2 2 2
2)、基础底板配筋 当基础宽高比小于 2.5时，MⅠ、MⅡ可按
Ps MⅠ Ps e1 ( 2b b0 )(l a0 )2 24
Ps
M 理可求得MⅡ：
Ps MⅡ ( 2l a0 )(b b0 )2 24
Ps
受力钢筋截面面积：
MⅠ AsⅠ 0.9 f y h0 AsⅡ MⅡ 0.9 f y ( h0 - Ⅰ )
2、偏心荷载作用
Ps
下述方法计算。
MⅠ的计算： 等于作用在面积1234
上的净反力合力Ps对ⅠⅠ截面的力矩PsⅠe1。
1 Ps (b b0 )(l a0 ) Ps 4
1 2b b0 l a0 e1 ( )( ) 3 b b0 2 2b b0 1 ( l a0 )( ) 6 b b0
要求：
F1 ps A1
F1 0.7 hp f t bm h0
式7-23
l at b bt F1 ps [( h0 )b ( h0 )2 ] 2 2 2 2
代入式7-23有： l at b bt ps [( h0 )b ( h0 )2 ] 0.7 hp f t (bt h0 )h0 2 2 2 2 2
方形： C
(b bt )2 1 0.7 hp ft ps
2b( l at ) (b bt )2 矩形： C ft 1 0.7 hp ps
当b<b0+2h0时， bt
钢筋砼扩展基础设计原理及应用实例
钢筋砼扩展基础设计原理及应用实例钢筋混凝土扩展基础是一种常用的地基处理方法，它通过将地基扩大，增加扩展基础的稳定性，从而承载建筑物或其他结构的重量。
钢筋混凝土扩展基础设计原理主要包括选择合适的地基处理方法、计算扩展基础的尺寸和强度、选择适当的钢筋等。
本文将通过介绍一个应用实例来详细讲解钢筋混凝土扩展基础的设计原理及应用。
应用实例：假设一个建筑物需要建造在一个松散的土壤中，由于土壤的不稳定性，需要使用钢筋混凝土扩展基础来确保建筑物的稳定性。
以下是该应用实例的设计原理及步骤：1.地基处理选型：首先需要根据实际情况选择合适的地基处理方法。
在该实例中，由于土壤松散，采用钢筋混凝土扩展基础是比较合适的选择。
2.扩展基础尺寸计算：在确定使用钢筋混凝土扩展基础后，需要计算扩展基础的尺寸。
根据建筑物的重量、土壤的承载力和土壤的稳定性等因素，可以采用工程力学方法进行计算。
具体的计算公式和方法可以根据实际情况进行选择。
在本实例中，我们假设建筑物的重量为1000吨，土壤的承载力为50kPa，通过计算发现需要将扩展基础的直径扩大至5米。
3.钢筋设计：在扩展基础的设计中，钢筋的选择和布置也是非常重要的一步。
钢筋的选择需要考虑到建筑物的受力情况和土壤的稳定性。
在本实例中，可以采用钢筋筋筋净距不小于25cm，一般钢筋直径为16mm。
根据扩展基础的直径和钢筋的布置要求，可以计算出所需的钢筋数量和长度。
4.混凝土浇筑：在扩展基础设计完成后，需要进行混凝土的浇筑。
混凝土的种类和配比需要根据实际情况确定。
一般来说，可以选择C30混凝土或根据地方标准进行选择。
5.钢筋混凝土扩展基础施工：在混凝土浇筑完成后，需要进行钢筋混凝土扩展基础的施工。
施工包括模板搭设、钢筋安装、混凝土浇筑和养护等步骤。
施工过程中需要严格按照设计要求进行操作，确保扩展基础的质量和稳定性。
综上所述，钢筋混凝土扩展基础的设计原理及应用是通过选择合适的地基处理方法、计算扩展基础尺寸和强度、选择适当的钢筋等，来确保建筑物或其他结构的稳定性。
4扩展基础设计讲解
p jI
p
j
m in
l
ac 2l
p j max p j min
例题2-8
第七节 联合基础设计
联合基础设计的假定：
一般认为，当基础高度不小于柱距的1/6时，基础 是刚性的。
基底压力为线性分布； 地基主要受力层范围内土质均匀； 不考虑上部结构刚度的影响。
一、矩形联合基础
筋网。
锥形基础
柱下独立基础在弯、剪荷载共同作用下， 主要破坏形式是先在弯剪区出现斜裂缝， 随着荷载增大，裂缝向上扩展。未开裂部 分的正应力和剪应力迅速增加。当主应力 出现拉应力且大于砼的抗拉强度时，斜裂 缝被拉断，基础内形成45°斜裂面锥体，
出现斜拉破坏，即冲切破坏。
柱下独立基础高度由混凝土受冲切承载 力确定。
其他构造要求：
一般不低于等级MU10的砖和不 低于M5砂浆；
为保证砌筑质量、平整和保护基 坑作用，基底需做垫层；垫层可 选用灰土、三合土、砼。厚度一 般为100-200mm。
必要时，在室内地面以下50mm 左右处铺设防潮层。
二、墙下钢筋混凝土条形基础设计
墙下钢筋砼条形基础的截面设计包括确定 基础高度和基础底板配筋。 构造要求：
⑴梯形截面基础的边缘高度，一般 不 小 于 200mm ； 基 础 高 度 小 于 等 于 250mm时，可做成等厚度板。
⑵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应为C10。
⑶底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于 200mm和小于100 mm。当有垫层时，混凝土的保护层净厚度 不应小于40mm，无垫层时不应小于70mm。纵向分布筋直径 不小于8mm ，间距不大于300mm，每延米分布钢筋的面积应 不小于受力钢筋面积的1/10。
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。
基础工程扩展基础设计
பைடு நூலகம். 底板厚度和配筋计算
（1）中心荷载作用 1）基础高度的确定
• 在柱中心荷载F（kN）作用下，如果基础高度（或阶梯 高度）不足，则将沿着柱周边（或阶梯高度变化处）产生冲 切破坏，形成45O斜裂面的角锥体。
因此，要求冲切破坏锥体以外（ Al ）的地基反力所产 生的冲切力（ Fl ）应小于冲切面处混凝土的抗冲切能力。 • 对于矩形基础，柱短边一侧冲切破坏较长边一侧危险， 一般只根据短边一侧冲切破坏条件确定底板厚度，即要求对 矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处以及基础变 阶处的受冲切承载力。
公式：
相应于荷载 效应基本组 合时作用在 Al上的地基 净反力设计 值；Fl=pnAl
Fl 0.7hp ft bmh0
基础冲切破坏锥 体最不利一侧计 算长度
A
m
受冲切承载力截面 高度影响系数，当 h≤800㎜时，hp取 1.0，当h≥2000㎜ 时，hp取0.9；其 间按线性内插法取 用。
Ⅱ
e1 Ⅰ
l
Ⅱ—Ⅱ截面
pj
MⅡ
pj 24
(b bt ) 2 (2l at )
b
Ⅱ
4
Ⅰ
at
1
A
2 3 e1 Ⅰ l
bt
Ⅱ
变截面处 Ⅲ—Ⅲ截面
MⅢ pj 24 (l l1 ) 2 (2b b1 )
pj Ⅲ
Ⅳ—Ⅳ截面
MⅣ pj 24
Ⅳ
Ⅳ 受荷面积 lb bb b1 l1
(b b1 ) 2 (2l l1 )
b b1 p j max p j min p jI p j min b
三、柱下钢筋砼独立基础设计
1.构造要求
基础工程-6扩展基础设计
混凝土墙：a1=b1 砖墙且放脚不大于1/4砖长时取： a1=b1+1/4砖长
墙下钢筋混凝土条形基础设计
轴心荷载作用
基础高度h0由混凝土的受剪承载力确定
V 0.7hs f t h 0
V 为验算截面的剪力设计值
自然地面
V=pn b1
有效高度
b1 b
V h0 0.7 hs f t
式中 pu = F / b，基底的净反力，F为荷载效应基本组合时上部结构传至基础顶 面的竖向力
1 V ( p j max p j1 )b1 0.7f t h 0 2 1 3G 2 M (2 p j max p j1 )b1 0.9 f y h0 As 6 b
p j1 —基础计算截面处的净反力设计值
墙下钢筋混凝土条形基础设计
墙下钢筋混凝土条形基础设计
352mm2
p j, max
底板配筋
M
6e F (1 0 ) lb l
A s
1 ( p j,max p j )(2b bc ) ( p j,max p j )b (l ac ) 2 48 1 M I (b-bc ) 2 ( p j,max p j,II )(ac 2l ) 48 M
墙下钢筋混凝土条形基础设计
偏心荷载作用 基础边缘的最大和最小净反力分别为：
F
M
自然地面
F 6M p j, max 2 b b F 6e p j, max (1 ) b b
e
M b F 6
pj
p j max
p j1
p j min
式中：M — 相应于荷载效应基本组合时作用于基础底面的力矩值。 基础高度和配筋按式7.27和7.28计算，剪力和弯矩设计值按下式计算
《无筋扩展基础设计》课件
缺陷与应对
1 设计漏洞及其问题
Hale Waihona Puke 2 解决方案3 维护方法分析无筋扩展基础设计中可 能存在的漏洞和问题。
提供解决无筋扩展基础设计 缺陷的方法和策略。
讲解无筋扩展基础的维护方 法和注意事项。
总结
无筋扩展基础的优点
概述无筋扩展基础设计的优点 和对建筑结构的贡献。
应用范围
讨论无筋扩展基础在不同领域 的应用范围。
展望未来
展望无筋扩展基础设计在未来 的发展方向和可能的创新。
设计流程
1
地基勘探
了解地基勘探的目的，以及如何收集和分
地基处理
2
析相关数据。
讨论地基处理的不同方法，包括加固和修
复地基问题。
3
基础平整
介绍基础平整的步骤和技术，确保基础的
桩基施工
4
稳定性。
讲解桩基施工的流程和注意事项，确保桩
基的质量。
5
地下连梁
说明地下连梁的作用和施工过程。
预制扩展基础
6
介绍预制扩展基础的优势，以及如何设计
和施工。
7
安装调试
讨论安装调试的方法和重要性，确保基础 的正常运行。
实例分析
工业厂房
探索将无筋扩展基础应用于工业 厂房的实际案例。
高层建筑
研究将无筋扩展基础应用于高层 建筑的案例研究。
桥梁隧道
探讨将无筋扩展基础应用于桥梁 和隧道建设的案例。
学校
探索在学校建设中使用无筋扩展 基础的实际案例。
体育场馆
《无筋扩展基础设计》 PPT课件
本课程介绍了无筋扩展基础设计的基本原理、流程和应用。通过实例分析和 解决方案，使参与者了解该设计的优势、应对缺陷的方法以及未来的发展方 向。
无筋及扩展基础设计
无筋及扩展基础设计无筋及扩展基础设计是指在建筑设计中，无筋墙体和扩展基础是两种重要的工程设计方式。
无筋墙体是通过将墙体的高度、厚度和纵横向分布进行合理的设计和布置，使其能够承受外部荷载，并能够抵抗地震力和风力等外力的作用。
扩展基础是在地面施工前预埋几根巴棍，然后钢筋焊接在扩展基础上，等混凝土坐固之后，增加地基的稳定性和承载能力。
本文将对无筋及扩展基础的基本原理和设计考虑进行详细介绍。
首先，谈谈无筋墙体的基本原理。
无筋墙体是指墙体的荷载主要由墙体自身的材料和结构承担，并且墙体本身没有明显的横向和纵向的增强筋。
无筋墙体的设计需要考虑墙体的高度和厚度、墙体的纵横向分布、墙体的垂直负重和水平抵抗外力的承载能力等因素。
墙体的高度和厚度需要根据结构的需求和荷载进行合理的计算和选择。
墙体的纵横向分布需要遵循一定的比例和规律，保证墙体的稳定性和抗震性能。
墙体的垂直负重和水平抵抗外力的承载能力需要通过适当的加固措施来提高，如增加墙体的厚度、设置加固层等。
其次，谈谈扩展基础的基本原理。
扩展基础是在地面施工前通过预埋巴棍和钢筋焊接在基础上，增加地基的稳定性和承载能力。
扩展基础的设计需要考虑地基的类型和土质、地基的荷载和强度需求等因素。
地基的类型和土质决定了扩展基础的深度和形式，如土质较好的地基可以选择较浅的扩展基础形式，土质较差的地基则需要选择较深的扩展基础形式。
地基的荷载和强度需求需要根据建筑的荷载和强度需求进行合理的计算和选择。
同时，在扩展基础设计中还需要考虑施工的方便性和经济性，尽量减少地基的深度和施工难度，提高施工效率和节约成本。
最后，谈谈无筋及扩展基础设计的考虑因素。
在无筋墙体的设计中，需要考虑墙体的高度和厚度、墙体的纵横向分布、墙体的垂直负重和水平抵抗外力的承载能力等因素。
在扩展基础的设计中，需要考虑地基的类型和土质、地基的荷载和强度需求等因素。
此外，还需要考虑施工的方便性和经济性，尽量减少地基的深度和施工难度，提高施工效率和节约成本。
地基扩展基础设计计算
地基扩展基础设计计算地基扩展是指在建筑物已经建立好的基础上，在无需拆除原有基础的情况下，通过增加新的地基来增加建筑物的承载能力和稳定性。
地基扩展需要进行一系列的设计计算，以确保新地基能够满足现有建筑物的要求。
首先，需要进行现场勘察，了解现有建筑物的结构和基础情况。
这包括建筑物的类型、结构形式、土质情况等。
通过勘察，可以确定地基扩展的位置和范围，以及增加新地基的最佳方式。
接下来，需要进行地基扩展的设计计算。
设计计算包括以下几个方面：1.承载能力计算：根据现场勘察的土质情况和建筑物的荷载要求，计算新地基的承载能力。
承载能力计算可以采用经验公式或数值分析方法。
经验公式通常基于不同土层的承载力参数，如黏性土、砂土和岩石等。
数值分析方法则需要建立土体的数学模型，根据土体的力学性质和荷载条件进行有限元分析。
2.稳定性计算：地基扩展后，需要保证建筑物的稳定性。
稳定性计算包括考虑新地基对原有基础的影响，分析扩展后的整体稳定性。
稳定性计算可以采用平衡法或有限元法等方法。
3.沉降计算：地基扩展会引起建筑物的沉降，需要进行沉降计算。
沉降计算可以通过土体力学性质、建筑物荷载和新地基的刚度等因素进行估算。
沉降计算主要用于确定建筑物的沉降量和沉降速率，以确保建筑物的稳定性和安全性。
4.抗浮计算：地基扩展后，需要考虑新地基的抗浮稳定性。
抗浮计算主要是根据新地基的净重和土壤的浮力计算。
新地基的净重需要考虑地下水位的影响，土壤浮力可以根据地下水位和土体性质进行计算。
通过以上的设计计算，可以确定地基扩展的参数和施工要求，为地基扩展的实施提供指导。
此外，还需要进行合理的施工方案设计，包括地基扩展的施工方法和施工工艺，以保证地基扩展的质量和安全。
总结起来，地基扩展的设计计算是确保新地基满足建筑物要求的关键环节。
通过合理的计算和设计，可以保证地基扩展的安全性和可靠性，为建筑物的使用和运营提供良好的基础。
扩展基础和联合基础设计
(2b b1) p j max
b1 p j min
0.98 [(2 2.2 0.98) 210.75 0.98116.54] 185.97kN / m 2 2.2
弯矩设计值：M
b12 6b
(3b b1) p j max
b1 p j min
0.982 [(3 2.2 0.98) 210.75 0.98116.54] 94.49kN m / m 6 2.2
土，厚100mm，每边伸出基础50mm。 荷载旳原则
（2）拟定基础宽度
组合值
b Fk 175 1.94m
fa Gd 110 20 1
取：b 2.0m
（3）计算地基净反力
pj
F b
235 2
117.5kPa
荷载旳基本 组合值
（4）计算悬臂部分旳内力 基础边沿至砖墙计算截面旳距离：
b1
向力
Fk =260kN/m，已知基础埋深d=2.0m，基础材料采用毛石，M5砂浆砌筑。
地
基
土
为黏土，γ=18kN/m3。经深度修正后旳地基承载力特征值fa=200kPa。试设计
毛
石【基解础】，①并.基绘础出宽基度础剖面图 。
b Fk
260
1.63m 3.0m 取：b 1.70m
fa Gd 200 20 2.0
基础剖面尺寸
二、扩展基础设计
（一）、扩展基础旳构造，应符合下列要求：
1. 锥形基础旳边沿高度，不宜不大于200mm；阶梯形基础旳每阶高度，宜 为300-500mm；基础高度不大于等于250时，可做成等厚度板。
2. 垫层旳厚度不宜不大于70mm，每边伸出基础50-100mm。垫层混凝土强度
等级应为C15。
《扩展基础设计》课件
参考资料
• 扩展基础的设计理论和实践 • 设计模式 • 系统架构设计
《扩展基础设计》PPT课 件
欢迎来到《扩展基础设计》PPT课件！本课程将深入介绍扩展基础设计的概念、 设计思路、方法、案例和总结，帮助您更好地理解和应用该设计技术。
概述
扩展基础设计是指在软件工程中将基础设计模块化、可扩展和可管理的设计 方法。本节将介绍扩展基础设计的概念、需要以及其优势和局限性。
设计思路
• 模块化设计：将基础设计拆分成可重用的模块，提高可维护性和灵活性。 •Байду номын сангаас接口设计：定义清晰的接口规范，确保不同模块之间的兼容性与协作。 • 拓展点设计：提供扩展接口或钩子，使系统可以方便地添加新功能。
设计方法
• 静态扩展：通过配置文件或参数选项实现基础设计的扩展和定制化。 • 动态扩展：通过插件机制或动态加载实现基础设计的扩展和替换。 • 管理扩展：使用管理工具来监控、配置和升级基础设计的扩展。
设计案例
• 操作系统内核设计：通过插件机制支持多种设备和文件系统。 • 软件框架设计：提供可插拔的模块和扩展点，满足不同需求。 • 应用程序设计：设计可以灵活配置和扩展的功能模块。
总结
扩展基础设计在软件开发中起着重要的作用，通过模块化、接口设计和拓展点设计，实现系统的 灵活性和可扩展性。本节将总结该设计的重要性，并提供建议和注意事项。
地基扩展基础设计计算
Fl 0.7 h p ft bm h0
bm= (bt +bb) /2
Fl =pj Al
柱下独立基础的抗冲切验算
bt—— 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长 ; 当计算柱与基础交接处时，取柱宽，即 bt=b0； 当计算基础变阶处时，取上阶宽 ;
bb—— 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面 积范围内的下边长； 当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计 算柱与基础交接处时，取柱宽加两倍基础有效高 度，即bb = b0+2h0；当计算基础变阶处时，取上阶 宽加两倍基础有效高度。 当冲切破坏锥体的底面在 b方向落在基础底面 以外，即b0+2h0 b时，bb = b；
底板受力钢筋直径不宜小于 8mm，间距 100~200mm。 纵向分布钢筋，直径 6~8mm，间距 250~300mm。
第四节 柱下独立基础
一、柱下独立基础的设计计算 （一）基础截面的抗冲切验算与基础高度的确定
1．中心荷载作用
冲切破坏
冲切角锥体
思路：先假设一个基础高度 h，然后验算抗冲切能力。
冲切强度计算：在柱与基础交接处及基础变阶处
三、刚性基础的设计计算步骤 l．初步选定基础高度 H
a. 混凝土基础：高度不宜小于 20cm，一般为30cm。 b. 石灰三合土基础和灰土基础
高度H应为l5cm的倍数。 c. 砖基础
高度应符合砖的模数； 布置基础剖面时，大放脚的每皮宽度 b1和高度h1值:
标准砖宽度 b1和高度h1分别为60mm和120mm。 八五砖宽度 b1和高度h1分别为55mm和110mm。
验算，或改用刚性角比较大的材料，直至满足要求 为止。如仍不能满足，需改用钢筋混凝土基础。
3．当刚性基础由不同材料叠合而成时，应对叠合部 分作抗压验算。
基础工程扩展基础设计
基础工程扩展基础设计1. 简介基础工程的扩展是指在传统的基础工程设计基础上，进一步对工程的功能性和可持续性进行优化和改进，以适应不断发展的社会和经济需求。
本文将会探讨基础工程扩展的基础设计原则和方法。
2. 基础设计原则基础工程扩展的基础设计需要遵循以下几个原则：2.1 功能性基础工程的扩展应该注重增强工程的功能性，满足用户的需求。
在设计过程中，需明确工程的主要功能和次要功能，并对各功能进行合理的配置和布局，以提高工程的整体效能。
2.2 可持续性基础工程的扩展应该注重提高工程的可持续性。
可持续性包括对资源的合理利用、对环境的保护以及对未来发展的考虑。
在设计过程中，需要考虑使用可再生资源，采用环保材料，设计节能高效的系统等，以减少对环境的影响并延长工程的使用寿命。
2.3 安全性基础工程的扩展应该注重提高工程的安全性。
安全性是工程设计的首要考虑因素之一。
在扩展基础设计中，需要对工程进行全面的安全性评估，并采取相应的措施，如加固结构、采用可靠的材料等，以确保工程的安全运行。
2.4 可维护性基础工程的扩展应该注重提高工程的可维护性。
可维护性包括方便的检修和维护、易于更换损坏部件以及延长工程寿命的能力等。
在设计过程中，需要考虑工程的易维护性，并合理设置检修通道和设备，以方便日常维护和紧急修复。
3. 基础设计方法基础工程扩展的基础设计可以采用以下几种方法：3.1 分析用户需求在进行基础设计前，首先要进行需求分析。
通过与用户的沟通和了解，明确用户对工程功能和性能的要求，以及对工程未来发展的预期。
在此基础上，制定相应的设计目标和技术要求，为后续的设计工作提供指导。
3.2 探索新技术基础工程扩展的基础设计需要紧跟技术进展和创新。
在设计过程中，需要充分了解和探索新的材料、新的工艺和新的技术，以提高工程的效能和可持续性。
例如，可以采用智能控制系统、使用新型高强度材料等。
3.3 进行模拟和优化在基础设计过程中，可以借助计算机辅助设计软件进行模拟和优化。
推荐下载扩展基础设计施工有哪些要求
推荐下载扩展基础设计施工有哪些要求扩展基础设计施工是指在已有建筑物基础之上进行改建或扩建时所进行的设计和施工工作。
这种工作相对于新建建筑物的施工来说，涉及到的问题更加复杂和繁琐。
因此，扩展基础设计施工有一些特定的要求。
以下是一些常见的要求和注意事项。
一、基础设计要求1.取得建筑物原设计文档：在进行扩展基础设计施工之前，必须取得建筑物原设计文档，了解原有基础的情况和承载能力。
这对于新建基础的设计和扩展基础的设计都非常重要。
基础设计要满足扩展部分的荷载要求，并考虑到原有基础的承载能力。
2.充分调研土壤条件：扩展基础设计施工的关键是要了解土壤的承载能力和变形特性。
通过进行土壤勘察和实验分析，确定土壤的类型、结构、压缩性和剪切特性等。
这样可以为基础设计和施工提供可靠的基础数据。
3.选择合适的扩展方式：扩展基础设计施工可以采用不同的方式，如加固原有基础、增加新的基础、深化原有基础等。
要根据实际情况和需要选择合适的扩展方式，并进行详细的设计计算。
4.进行基础设计计算：在进行扩展基础设计时，需要进行详细的设计计算，包括基础的尺寸、深度、强度等参数的确定。
设计计算要满足相关的规范和标准要求。
5.考虑基础施工影响：扩展基础设计时，还需要考虑基础施工对现有建筑物的影响。
如施工振动、开挖对周边土壤的影响等。
应采取相应的措施来保护周围的建筑物和设施。
二、基础施工要求1.合理安排施工工序：扩展基础施工应按照合理的工序进行。
对于现场已有的建筑物和设施，应尽量避免拆除或破坏，确保施工过程中的安全和顺利进行。
2.严格控制施工质量：扩展基础施工过程中，严格控制施工质量是非常重要的。
包括土方开挖、混凝土浇筑、钢筋安装等工程质量的控制。
要确保基础的强度、稳定性和可靠性。
3.进行现场监控和测试：扩展基础施工过程中，应进行现场监控和测试，对施工过程进行全程监测。
包括土壤的变形、基础的承载能力等指标的监测。
及时发现并解决施工过程中的问题。
8-2 无筋扩展基础(刚性基础)设计
第二节无筋扩展基础（刚性基础）一、设计原则材料特点：刚性基础通常是由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的，这些材料具有抗压强度较高而抗拉、抗剪强度低的特点。
刚性基础设计原则：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均不超过材料强度的设计值。
设计方法：通过对基础的外伸宽度与基础高度的比值进行验算来实现。
同时，其基础宽度还应满足地基承载力的要求。
二、无筋扩展基础的构造要求1.砖基础砖基础采用的砖强度等级应不低于MU7.5，砂浆不低于M2.5，地下水位以下或地基土潮湿时应采用水泥砂浆砌筑。
基础底面以下一般先做100mm厚的混凝土垫层，混凝土强度等级为C10或C7.5。
2. 石灰三合土基础石灰三合土基础由石灰、砂和骨料加适量的水充分搅拌均匀后，铺在基槽内分层夯实而成。
三合土的体积配合比为1∶2∶4或1∶3∶6，在基槽内夯实。
3. 灰土基础灰土基础由熟化石灰和粘土按比例拌和并夯实而成。
常用的体积配合比有3∶7和2∶8。
4. 混凝土和毛石混凝土基础混凝土基础一般用C10以上的素混凝土做成。
三、无筋扩展基础的设计计算步骤(1)根据构造及建筑模数初步确定基础高度H 。
(2) 根据地基承载力条件确定基础所需最小宽度b min 素混凝土基础的高度不宜小于20cm ，一般为30cm 。
石灰三合土基础和灰土基础，基础高度应为15cm 的倍数。
砖基础的高度应符合砖的模数，标准砖的规格为240×115×53。
在布置基础剖面时，大放脚的每皮宽度b 1和高度h 1值见图3-8。
G F b f dγ≥-⋅G F A f dγ≥-⋅或矩形基础条形基础(3) 根据基础台阶宽高比的允许值确定基础的上限宽度b maxmax 02tg b b H α≤+宽高比t g αb 2 ─基础的外伸长度。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡=H b g 2t αα称为刚性角；tg 2b b Hα-≤─基础台阶宽高比的允许值，表3-1；有缘学习＋Ｖ星ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）刚性基础台阶宽高比的允许值基 础 材 料 质 量 要 求台 阶 宽 高 比 的 允 许 值p k≤100 100< p k≤200 200< p k≤300素混凝土基 础C15混凝土1:1.00 1:1.00 1:1.25 毛石混凝土基础C15混凝土1:1.00 1:1.25 1:1.50砖 基 础 砖不低于MU10，砂浆不低于M51:1.50 1:1.50 1:1.50毛石基础 砂浆不低于M5 1:1.25 1:1.50 －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1.05t/m3粘土1.45t/m31:1.25 1:1.50 －三 合 土 基 础 体积比1:2:4～1:3:6（石灰:砂:骨料），每层约虚铺220mm，夯至150mm1:1.50 1:2.00 －注：表中p k为荷载效应标准组合时基底处地基平均压力，kPa。
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2、冲切破坏验算（确定基础高度）
➢ 1）锥形基础 ➢（1）轴心荷载作用
Fl 0.7h ftbp h0
中心荷载冲切验算图形
2、冲切破坏验算（确定基础高度）
➢ 1）锥形基础 ➢（1）轴心荷载作用
Fl 0.7h ftbp h0
Fl Ac pe
Ac a b (ac 2h0 )(bc 2h0 )
bp ——冲切椎体破坏面上下周长的平均值， m。
Fl 0.7h ftbp h0 Fl Ac pe
Ac a b (ac 2h0 )(bc 2h0 )
bp ——冲切椎体破坏面上下 周长的平均值， m。
bp
2[ ac
(ac 2
Байду номын сангаас
2h0 )
bc
(bc 2
2h0 ) ]
2(ac bc 2h0 )
3、抗弯、抗剪验算 长度方向取单位宽度，即1m。 按基底净反力分布，计算危险断面（墙脚 或变阶处）的剪力V和弯矩M。
受剪承载力计算： Fl 0.7h ftbh0
受弯承载力计算。
受弯承载力计算。
最大弯矩的位置：
当墙体为混凝土材料时，验算截面在墙 脚处，a等于基础边缘至墙面的距离b1； 当墙体材料为砖墙且墙脚伸出不大于1/4 砖长时，验算截面在墙面处，a = b1+ 1/4砖 长，即a1=b1+0.06m。
1）轴心荷载作用弯矩计算
MⅠ=
pe
Aijnm
1 4
(a
ac )
2 pe
Aaim
1 (a 3
ac )
Aijnm
(a
ac ) 2
bc
1 Aaim 8 (b bc )(a ac )
MⅠ=
pe 24
(a
ac )2 (2b
bc )
同理，
MⅡ=
pe 24
(b
bc
)2
(2a
ac )
基础弯矩计算图
（a）柱与基础交接处
（b）基础变阶处
（c）当冲切破坏锥体的底面 在l方向落在基础底面以外
1——冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面
2——冲切破坏锥体的底面线
2、弯曲破坏验算（确定基础底板配筋）
配筋计算时，将基础底板看成四块固定在柱 边的梯形悬臂板。
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1/6基础宽度时，任意截面的弯矩 可按下式计算。
中心荷载冲切验算图形
➢ 1）锥形基础 ➢（2）偏心荷载作用
Fl 0.7h ftbp h0
Fl pav Aaiegjc pemax Aaiegjc
Aaiegjc
(a 2
ac 2
h0
)b
(
b 2
bc 2
h0 )2
bp
bc
(bc 2
2h0 )
bc
2h0
偏心荷载冲切验算图形
➢ 2）台阶形基础（要对每一台阶进行验算。）
墙下条形基础的验算截面
（a）砖墙情况
（b）混凝土墙情况
五、 扩展基础构造要求
（1）现浇型柱下扩展基础一般做成锥形和台 阶形。 锥形基础顶部每边应沿柱边放出50 mm。 锥形基础的边缘高度通常不小于200mm， 锥台坡度 i≤1:3.0。 台 阶 形 基 础 每 台 阶 的 高 度 通 常 为 300~500mm；高宽比不大于2.5。
扩展基础的冲切破坏
2、弯曲破坏
这种破坏沿着墙边、柱边或台阶边发生， 裂缝平行于墙或柱边。 为防止这种破坏，要求基础各竖直截面上 由于基底反力产生的弯矩M小于该截面的抵抗 弯矩Mu。 设计时，根据这个条件，决定基础的配筋。
扩展基础的弯曲破坏
三、柱下独立扩展基础的设计
1、计算基础底面积
A F
fa Gd
二、扩展基础的破坏形式
1、冲切破坏
钢筋混凝土构件在弯、剪内力共同作用下， 主要破坏形式是先在弯剪区域出现斜裂缝， 随着荷载增加，裂缝向上扩展，未开裂部分 的正应力和剪应力迅速增加。 当正、剪应力组合后的主拉应力大于混凝 土抗拉强度时，斜裂缝被拉断，出现斜拉破 坏，亦称为冲切破坏。
一般情况下，冲切破坏控制扩展基础的 高度。
bx b'(b b' )
MⅠ
a1 0
x
pxbxdx
a1 0
x[
p
(
pmax
p) ][b'(b
b' ) ]dx
a12
1
[
0
p
(
pmax
p)
][b'(b
b'
)
]d
1 12
a12[(2b
b' )( pmax
p)
(
pmax
p)b]
扩展基础底板弯矩计算图
MⅠ
1 12
a12[(2b
b' )( pmax
Ψ基础埋置深度和平面尺寸的确定方法与 刚性基础相同；
Ψ扩展基础可视为联结上部结构与地基 的一个钢筋混凝土构件，对其进行强度 验算时，应采用承载力极限状态下的荷 载效应组合。
一、扩展基础适用范围
适用于上部结构荷载较大，有时为偏心荷 载或承受弯矩、水平荷载的建筑物基础。
在地基表层土质较好，下层土质软弱的情 况，利用表层好土层设计浅埋基础，最适宜 采用扩展基础。
p)
(
pmax
p)b]
同理，可求得
M
Ⅱ
1 (b b' )2(2a 48
a' )( pmax
pmin )
3）基础底板配筋
As
M 0.9h0
fy
扩展基础底板弯矩计算图
四、墙下条形扩展基础的设计
1、条形基础宽度 2、条形基础高度
b F
fa Gd
初步取其基础宽度的1/8，再经抗剪 验算确定。
3、抗弯、抗剪验算 长度方向取单位宽度，即1m。
中心荷载冲切验算图形
Fl ——基础受冲切承载力设计值。
Fl 0.7h ftbp h0 Fl Ac pe
Ac a b (ac 2h0 )(bc 2h0 )
Fl ——基础受冲切承载力 设计值。
pe ——基底土净反力设计 值（扣除基础自重及其上 的土重）。
中心荷载冲切验算图形
Ac——基础底面冲切锥体范围以外的面积，m2。
Fl 0.7h ftbp h0 Fl Ac pe
Ac a b (ac 2h0 )(bc 2h0 )
h0 ——截面有效高度，m。
βh——截面高度影响系数，当 h0≤800mm 时 ， 取 βh=1.0 ； 当 时h0≥2000mm，取βh= 0.9， 其间按线性插值。
中心荷载冲切验算图形
2）偏心荷载作用弯矩计算
任意截面Ⅰ-Ⅰ处的弯矩。
x / a1 px p ( pmax p)
bx b'(b b' )
MⅠ
a1 0
x
pxbxdx
pmax——为基底最大边缘地基 净反力设计值。
p——为截面Ⅰ-Ⅰ处地基净反 力设计值。
扩展基础底板弯矩计算图
x / a1 px p ( pmax p)