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无筋扩展基础设计-5.8.2简明教程

【摘要】:无筋扩展基础的特点是基础的抗压性能较好而抗拉和抗剪性能较差。表5.8-6 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值注:1.pk为作用的标准组合时基础底面处的平均压力值。因为计算基础宽度不超过3m,所以不需要再进行地基承载力特征值的宽度修正。

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。

无筋扩展基础的特点是基础的抗压性能较好而抗拉和抗剪性能较差。工作时,基础上面承受柱子或墙传来的荷载,下面承受地基的反力,像倒置的两边外伸的悬臂梁。结构受力后,在靠柱边、墙边或断面突然变化的台阶边缘处,容易产生弯曲裂缝而发生破坏。为保证无筋扩展基础不产生弯曲破坏,要求台阶的外伸宽度bi和台阶的高度hi之比不超过相应材料规定的允许值,即978-7-111-45870-8-Chapter05-399.jpg978-7-111-45870-8-Chapter05-400.jpg可按表5.8-6选用,与允许值相对应的角度α称为基础的刚性角,如图5.8-2所示。满足刚性角要求的基础,各台阶的内缘应落在与墙边或柱边铅垂线呈α角的斜线上,若台阶内缘进入斜线内,基础断面不够安全;若台阶内缘在斜线以外,则基础断面不够经济

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图5.8-2 无筋扩展基础构造示意

《规范》指出:无筋扩展基础高度,应满足式(5.8-3)要求

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式中 b——基础底面宽度(m);

b0——基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度;

H0——基础高度;

tanα——基础台阶宽高比b2H0,其允许值可按表5.8-6选用;

b2——基础台阶宽度。

表5.8-6 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值

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注:1.pk为作用的标准组合时基础底面处的平均压力值(kPa)。

2.阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度,不宜大于200mm。

3.当基础由不同材料叠合组成时,应对接触部分作抗压验算。

4.混凝土基础单侧扩展范围内基础底面处的平均压力值超过300kPa时,尚应进行抗剪验算;对基底反力集中于立柱附近的岩石地基,应进行局部受压承载力验算。

采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱,其柱脚高度h1不得小于b1(如图5.8-2所示),并不应小于300mm且不小于20dd为柱中纵向受力钢筋的最大直径)。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时,可沿水平方向弯折,弯折后的水平锚固长度不应小于10d且不应大于20d

【例5.8-4】~【例5.8-7】 某砌体结构,底层内纵墙厚0.37m,荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面中心处竖向力Fk=250kN/m,已知基础埋深d=2.0m,基础材料拟采用毛石、M5砂浆砌筑,地基土为粉质黏土,其重度γ=18.5kN/m3,经深度修正后的地基承载力特征值fa=200kPa,γG=20kN/m3

【例5.8-4】 设计毛石基础的宽度最小与下列哪项数值最接近?

(A)1.5m (B)1.6m (C)1.7m (D)1.8m

答案:(B)

解答:根据下列公式计算毛石基础的底面宽度

978-7-111-45870-8-Chapter05-404.jpg,取b=1.6m。

因为计算基础宽度不超过3m,所以不需要再进行地基承载力特征值的宽度修正。

利用上述公式可直接确定基础底面宽度b=1.6m。

【例5.8-5】 台阶的宽高比允许值与下列哪项数值最接近?

(A)1∶1.00 (B)1∶1.25 (C)1∶1.50 (D)1∶2.0

答案:(C)

解答:计算基底压力标准值

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根据表5.8-6查得台阶的宽高比的允许值为1∶1.50。

【例5.8-6】 毛石基础所需的台阶数最少为多少?

(A)1 (B)2 (C)3 (D)4

答案:(D)

解答:根据表5.8-6中的表注,阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度不宜大于200mm。

设台阶宽度为200mm,墙厚b0为37mm,则台阶数至少为

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所以至少需设置4阶台阶。

【例5.8-7】 确定毛石基础的高度最小为多少?

(A)0.7m (B)0.8m (C)0.9m (D)1.0m

答案:(D)

解答:基础的高度按下式计算

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取1000mm。