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1、建筑结构,第十四章 建筑地基基础,目录,柱下钢筋混凝土独立基础,2,14.1建筑地基基础简介,几个概念：,1、地基: 承受建筑物重量的土壤层。 (1)人工地基经人工处理的地基.如:压实法、换土法、化学加固法、打桩法。 (2)天然地基天然土层，具有足够承载能力的。 2、基础：建筑的下部结构部分，其作用是承受建筑的全部荷载并把荷载传给地基。,基础类型：,天然地基上的浅基础,桩基础,人工地基上的浅基础,深基础,换土垫层，水泥土桩、碎石桩复合地基等,人工地基：,埋深5m,特殊方法施工,考虑侧壁阻力作用,沉井基础沉箱基础,桩基础也属深基础,浅基础：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基础宽度。两侧（
2、四周）的摩阻力忽略不计。所以不是简单的深浅概念。,14.1建筑地基基础简介,14.1建筑地基基础简介,基础的分类,按材料及 受力特点分,刚性基础 砖石、毛石、砼、 灰土基础等 柔性基础 （扩展基础）钢筋砼基础,按基础构 造形式分,单独基础 条形基础 筏片基础 箱形基础 桩基础,14.1建筑地基基础简介,无筋扩展基础 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),扩展基础 (柔性基础) 钢筋混凝土 要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求,按基础刚度分,14.1建筑地基基础简介,(1)单独基础(或独立基础) 当地基承载能力较高时，上部结构为框架结构且荷载较小时采
3、用。,按基础结构形式分,14.1建筑地基基础简介,(2)条形基础当上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础沿墙身设置,多做成长条形，故称条形基础或带形基础。,14.1建筑地基基础简介,（3）井格基础（或称十字交叉基础） 当框架结构处于地基条件较差情况时，为提高建筑物的整体性，以免各柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，作成十字交叉的井格基础。,14.1建筑地基基础简介,（4）筏片基础（或称满堂基础、倒楼盖基础） 当上部结构荷载较大，而所在地的地基承载力又较软弱时，采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载作用在一块整板上，这
4、种基础称为筏式基础或片筏基础。,14.1建筑地基基础简介,（5）箱形基础 由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙组成形成空心箱体的整体结构，共同承受上部结构荷载。整体空间刚度大，对抵抗地基不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或软弱地基上。中空部分较大时可用于做地下室。,14.1建筑地基基础简介,（6）桩基础 当上部结构荷载较大，而且地基软弱土层较厚时，地基承载力不能满足要求时，则可采用桩基础。上部荷载通过承台传给桩，再经过桩传给土层。,a、按照受力状态不同分为端承桩和摩擦桩。 b、按照施工方法不同分为灌注桩和预制桩。,14.1建筑地基基础简介,某预制桩施工现场,预制桩施工,设计要求,满足：承载力、变
5、形要求,设计内容,确定：埋深、形式、结构尺寸（长 宽 高）、材料,验算：承载力、变形、结构本身强度,设计规范,建筑地基基础设计规范（GB50007-2019）,14.1建筑地基基础简介,荷载组合,基本组合,标准组合,准永久组合,正常使用极限状态下的承载力验算,正常使用极限状态下的变形验算，不记入风荷载和地震作用,水平荷载较大的建筑物、挡土墙等，承载力极限状态下的稳定验算,14.1建筑地基基础简介,民用建筑楼面均布活荷载的代表值,类别,住宅 宿舍 办公室 教室 试验室,食堂 餐厅,礼堂 剧场 影院,商店车站 机场大厅,健身房 舞台,书库档案库,标准值 (KN/m2),组合值系数c,准永久值系数q
6、,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,5.0,0.7,0.7,0.7,0.7,0.7,0.9,0.4 0.5,0.5,0.3,0.5,0.5,0.8,（a) 阶梯形 （b) 锥性,柱下单独基础的形式,按受力形式：轴心受压、偏心受压按施工方法：预制柱基础、现浇柱基础按外形：阶梯形和锥形,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积过小，基底应力超过地基承载力造成地基破坏；（2）按基础冲切承载力确定基础高度，以防止基础高度不足，发生沿柱周边与基底连线约呈45方向的冲切面的拉开破坏；（3）按基础受弯承载力确定底板上的双向受力钢筋，以防止扩展式基础因底板双
7、向悬挑受力，造成控制截面的弯曲破坏；,柱下单独基础设计需进行的三方面的内容,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,(一) 基础底面尺寸的确定 1. 轴心受压柱下基础：,设d为基础埋置深度，基础和土的平均重度为,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,2.偏心受压柱下基础,假定基础底面的压力按线性分布，基础边缘的最大和最小应力：,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,Mbot、Nbot作用于基础底面的弯矩和轴向力； W基础底面面积的抵抗矩，,Mk、Nk、Vk分别为柱传给基础顶面的弯矩、轴向力和剪力标准值；Gk为基础及其上回填土的自重标准值；h为基础高度。,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,当e00, 地基反力分布图为
8、梯形； 当e0=a/6时，pk,min=0, 地基反力分布图为三角形； 当e0a/6时，pk,min0, 地基一部分为拉应力, 则基础底面的实际压力分布为3ab, 根据平衡关系：,确定偏心受压柱下基础底面尺寸时，应符合下列条件：,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,（1）按轴心受压基础公式计算，计算基础底面积A1 （2）考虑偏心影响，A=（1.21.4）A1 （3）确定最大和最下基底压力 （4）验算是否满足pk,max和pk,min的要求,修改a,b直到符合条件为止。,确定偏心受压基础底面积时，采用以下方法（试算法）：,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,（二）基础高度的确定,对最常见的矩形截面柱下的
9、矩形基础，应分别验算柱与基础交接处和基础变阶处的冲切承载力，见图。为简便起见，验算时取一个最不利冲切破坏锥面即可，只要该面不坏，则其他锥面也不会破坏。另外，对于冲切破坏锥面大于基础底面积的情形，冲切破坏永远不会发生，故不必验算。,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,（二）基础高度的确定,冲切破坏面,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,（二）基础高度的确定 根据柱内受力钢筋锚固长度和抗冲切条件确定基础的高度：,冲切荷载,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,bt为冲切破坏最不利一侧斜截面的上边长； bb为冲切破坏最不利一侧斜截面的下边长； h0基础冲切破坏锥体的有效高度； 截面高度影响系数，h=2000mm时，取0.9, 其间按线性内插. A考虑冲切荷载时的多边形面积; 在荷载设计值作用下基础底面单位面积上的土反力(扣除基础自重及上土的自重)。,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,(三) 底板受力钢筋的计算,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,对于矩形基础,当台阶的宽高比小于或等于2.5时和偏心距小于或等于1/6基础边长时，轴心受压： A、 I-I截面的计算: B、 II-II截面的计算:,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,偏心受压：,构造要求（自学）,14.2柱下钢筋混凝土独立基础,
