地基基础工程教学课件-第5章_筏形基础 (1)

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1、地基基础工程钟 声 ZHONG, SHENG四川大学建筑与环境学院 College of Architecture and Environment, SCU第五章 筏形基础第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 第三节 筏形基础的设计计算第一节 概述 一、筏形基础及其分类 二、筏形基础的适用范围第一节 概述 一、筏形基础及其分类 筏形基础柱下或墙下连续的钢筋混凝土板式基础， 又称筏板基础、满堂红基础 筏形基础类型 梁板式筏形基础 平板式筏形基础基础梁 板 筏 形 基 础 梁板式筏形基础 定义：设置基础梁（肋梁）的筏形基础 梁板式筏形分类：单向肋梁筏形基础双向肋梁筏形基础单 向 肋 梁 底 板

2、双 向 双 向 肋 梁 底 板IIIIIIII 梁板式筏形基础 肋梁可向上布置在板底以上 肋梁也可向下布置在板底以下嵌入地基板底以上设梁IIIIIIIIIIII板底以下设梁IIII 平板式筏形基础定义：不设肋梁的筏形基础。厚度一般0.51.5m，可达3m特点：混凝土用量多，但不需要模板，施工简单、快捷等厚度底板IIIIIIII第一节 概述 一、筏形基础及其分类 二、筏形基础的适用范围 一般在下列情况下可选用筏形基础：（1）在软土地基上，用柱下条基或柱下十字交叉条基不能满足上部结构对变形的要求和地基承载力的要求时，可采用筏形基础；（2）当建筑物的柱距较小而柱的荷载又很大，或柱荷载相差较大将会产生

3、较大的沉降差需增加基础的整体刚度以调整不均匀沉降时，可采用筏形基础； 一般在下列情况下可选用筏形基础（3）当建筑物有地下室或大型贮液结构（如水池、油库等），结合使用要求，筏形基础就是一种理想的基础形式；（4）风荷载及地震荷载起主要作用的建筑物，要求基础要有足够的刚度和稳定性时，可采用筏形基础。第一节 概述 一、筏形基础及其分类 二、筏形基础的适用范围第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 梁板式基础肋梁梁板式基础肋梁的构造，与柱下条形基础的构造要求相同。 底板尺寸 底板厚度应满足抗冲切及斜截面抗剪要求 ； 筏板厚度：梁板式：高层建筑不宜小于300mm，不小于 柱网较大跨度的1/20；对12层

4、以上的建筑，不应小于 400，且板厚与板格短边之比不得小于1/14；L L 1 3 3 4 4 B A l lx x l lx x 21 1 1 2 2 1 2 2 34C l ly yB Bl ly y 底板尺寸 底板厚度应满足抗冲切及斜截面抗剪要求 ； 筏板厚度：梁板式：多层建筑，厚度可按每一层楼50mm初步确定，但五层以下的民用建筑其厚度大于或等于250mm；6层民用建筑厚度取大于或等于300mm；平板式：高层建筑不宜小于400mm，厚度一般0.51.5m，可采用厚筏，厚度可取13m。 底板尺寸 底板悬臂长度：优先考虑沿基础宽度方向悬挑；梁板式肋梁外伸时：横向 1200mm （从梁外皮算

5、起）；纵向600mm（从梁外皮算起）。基础梁 板 筏 形 基 础 底板尺寸 底板悬臂长度：平板式横向 1000mm（从柱外皮算起）；纵向600mm（从柱外皮算起）。L L 1 3 3 4 4 B A l lx x l lx x 21 1 1 2 2 1 2 2 34C l ly yB Bl ly y筏基底板配筋 后面介绍。 地下室底层柱、剪力墙与基础梁连接的构造要求柱、墙的边缘至基础梁边缘的距离不应小于50mm。 50 45h50 45 50 50 墙 50 50 基础梁 50 50 混凝土等级筏板混凝土等级不宜低于C30（高层建筑）或C20 （墙下筏板）；地下水位以下的地下室底板应采用防水混

6、凝 土抗渗，并进行抗裂度验算。 混凝土垫层和钢筋保护层筏板下混凝土垫层应不小于100mm，混凝土等级 C10；筏板上、下层钢筋的保护层有垫层时，取a40mm；无垫层时，取a70mm。第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 第三节 筏形基础的设计计算 一、梁板式筏形基础设计主要内容 二、基础底面积的确定 三、简化计算法 四、梁板式筏基底板冲切和剪切承载力计 算第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 第三节 筏形基础的设计计算 一、梁板式筏形基础设计主要内容 梁板式筏形基础设计主要内容（1）筏板底面尺寸的确定；根据地基承载力确定。（2）底板厚度；根据受冲切承载力计算和受剪切承载力验算板厚度。（

7、3）底板内力计算及配筋。正截面受弯承载力设计（板弯矩和配筋计算）。 梁板式筏形基础设计主要内容（4）肋梁内力计算及配筋；根据正截面受弯承载力设计，确定纵向受弯配筋；根据斜截面受剪切承载力设计，验算基础梁高度，配置受剪钢筋（箍筋）。（5）绘制施工图。第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 第三节 筏形基础的设计计算 一、梁板式筏形基础设计主要内容 二、基础底面积的确定 基础底面尺寸的确定 根据地基承载力要求确定基底尺寸地基反力p一般应按弹性地基板计算 简化计算时假定筏基为绝对刚性，地基反力按直 线分布Mx、My作用于基底的绕x、y轴的弯矩； Ix、Iy基底绕x、y轴的惯性矩。筏形基础地基承载力

8、例题 片筏基础平面尺寸为16.5mm21.5m，厚 0.8m，柱距和柱荷载如图所示，持力层土的地 基承载力特征值fa90kNm2，试验算持力 层承载力。y y 400kN 500kN 450kN 1500kN 1500kN 1200kN x ex O ey 1500kN 1500kN 1200kN 7m 400kN 500kN 350kN 0.25m x O 0.25m 8m8m 0.25m 7m 7m 0.25m 解： 求基底压力 基底竖向荷载N= 350+ 2400+450+ 2500+ 21200+41500 =11000kN G = 21.516.50.824 = 6811kN 基底面

9、积和惯性矩A = 21.516.5 = 354.75m2 Ix = 1/1216.521.53 = 13665m4 Iy = 1/1221.516.53 = 8050m4y y 400kN 500kN 450kN 1500kN 1500kN 1200kN x ex O ey 1500kN 1500kN 1200kN 7m 400kN 500kN 350kN 0.25m x O 0.25m 8m8m 0.25m 7m 7m 0.25m ex=0.44m ey=0.10m竖向荷载偏心矩和弯矩：x合力作用点距y的距离对轴 y求矩：y y 400kN 500kN 450kN 1500kN 1500kN

10、 1200kN x ex O ey 1500kN 1500kN 1200kN 7m 400kN 500kN 350kN 0.25m x O 0.25m 8m8m 0.25m 7m 7m 0.25m ex=0.44m ey=0.10m竖向荷载偏心矩和弯矩： 同理， y=10.85m；y合力作用点距x的距离y y 400kN 500kN 450kN 1500kN 1500kN 1200kN x ex O ey 1500kN 1500kN 1200kN 7m 400kN 500kN 350kN 0.25m x O 0.25m 8m8m 0.25m 7m 7m 0.25m ex=0.44m ey=0.

11、10m地基承载力验算 平均反力符合要求；基底最大反力符合要求。y y 400kN 500kN 450kN 1500kN 1500kN 1200kN x ex O ey 1500kN 1500kN 1200kN 7m 400kN 500kN 350kN 0.25m x O 0.25m 8m8m 0.25m 7m 7m 0.25m ex=0.44m ey=0.10m 荷载偏心控制 尽可能使荷载合力作用点与筏基底面形心 相重合当不能重合时，在永久荷载与可变 荷载准永久组合下，偏心距宜符合下式要求：e0.1 WAA基础底面积，m2；W与偏心距方向一致的基础底面边缘的抵抗矩，m3。假定矩形基底偏心距方向

12、为基底宽 度B方向 荷载偏心控制控制e的实质是防止高层建筑的倾斜；如果偏心较大，或者不能满足上式的要求，为减少偏心距和扩大基底面积，可将筏板外伸悬挑。 如有软弱下卧层，应验算下卧层强度，验算方法与天然地基上浅基础相同； 基础沉降基础的沉降应小于建筑物的允许沉降值，可按分层总和法计算，详见建筑地基基础设计规范规定。第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 第三节 筏形基础的设计计算 一、梁板式筏形基础设计主要内容 二、基础底面积的确定 三、简化计算法 1. 简化计算法的条件 2. 静定梁法 3. 倒楼盖法第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 第三节 筏形基础的设计计算 一、梁板式筏形基础设计

13、主要内容 二、基础底面积的确定 三、简化计算法 1. 简化计算法的条件 简化计算法的条件（规范规定）（1）当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基的厚跨比不小于1/6，且相邻柱荷载及柱间距变化不超过20%，筏基可仅考虑局部弯曲作用。筏基的内力可按基底反力直线分布进行计算；上部结构和基础的刚度足够大，基底反力直线分布；荷载均匀、地基土均匀，偏心较小；仅考虑基础局部弯曲，整体弯曲以构造考虑。（2）当不满足上述条件时，筏基内力按弹性地基梁计算。第一节 概述 第二节 筏形基础的构造要求 第三节 筏形基础的设计计算 一、梁板式筏形基础设计主要内容 二、基础底面积的确定 三、简

14、化计算法 1. 简化计算法的条件 2. 静定梁法 柱下筏基的静定梁法 纵向静定梁 把整个筏基按纵向视为静定梁； 同列柱荷载叠加到梁上。如P2为柱列的柱 2、4、2荷载之和； 静定梁截面内力用截面法计算。 P2q M3 L Pmax纵向静定梁计算简图 3 3 4 4 C B P1 P 2 q A M V 21 纵向静定梁截面内力 C 341 1 2 2 1 1 2 2 PminP1 P3P4M3 柱下筏基的静定梁法 横向静定梁 与纵向静定梁内力计算方法相同。L 3 3 4 4 C B A 21 C 341 1 2 2 1 1 2 2 M V P2q Pmax横向静定梁计算简图 P1 P 2 q 横向静定梁截面内力 PminP1 P4M3 筏基的静定梁法特点 柱下筏基静定梁法 计算粗糙； 平板式筏基比梁板式计算效果好。P2q M3 L Pmax纵向静定梁计算简图 3 3 4 4 C B P1 P 2 q A M V 21 纵向静定梁截面内力 C 341 1