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1、,基 础 工 程,董 云 （Tel：13905236279 E-mail: QQ:944194836 Office Add:3119） 淮阴工学院建筑工程系,第二章 天然地基上的浅基础,2.6 刚性基础设计,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,2.6 刚性基础设计,2.6.1概述,刚性基础是指用砖、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛石混凝土等材料建造的基础。,作用在基础底面上的竖向荷载？,受力特点？,抗压性能好，而抗拉、抗剪性能较差，具有非常大的抗弯刚度，受荷后基础不允许产生挠曲变形和开裂！,上部结构的自重、屋面荷载、楼面荷载、基础自重（包括基础及其台阶上的填土）和活荷载。 计算荷载时
2、应从建筑物顶部开始，按照传力系统从上而下累计到设计地面，当室内外地坪不同时，对于外墙或外柱可累计到室内外设计地面的平均高程。,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,计算作用在墙下条形基础上荷载是，计算段的选取：,2.6.1 概述,通常，刚性基础的荷载有以下三种情况：一种中心荷载下的基础；二、三种偏心荷载下的基础。,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,设计计算的前提： 确定了基础类型为刚性基础，确定了基础埋置深度，进而可以确定地基的承载力，可以计算作用在基础上的荷载。,2.6.2 中心荷载作用下的刚性基础设计,对于中心荷载作用的基础，基础通常采用对称形式，使荷载作用线通过基
3、底形心。？避免产生偏心荷载。,设计步骤、计算内容： 通过承载力要求确定基础底面尺寸，计算内容包括持力层土的承载力计算和软弱下卧层的验算； 对需要考虑地基变形的建筑物，验算建筑物的变形特征值，并据此调整基础底面尺寸。,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,(1)确定基础底面积A(矩形、条形或正方形),式中，Fk为相应于荷载效应标准组合时上部结构传至地面标高处的荷载特征值; Gk为基础及其台阶上填土的自重,Gk=GdA； G为基础及回填土的平均容重，一般取20kN/m3; d为基础平均埋深,2.6.2 中心荷载作用下的刚性基础设计,按承载力条件,基底压力应小于地基允许承载力即:,其中:,
4、整理后，得到中心荷载作用下的基础底面积A的计算公式：,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,对于矩形单独基础，计算出A后，先选定b或L，再计算另一边长，使A=Lb，一般取L/b=1.02.0。,对于正方形基础，底面积A=bb，公式(2.36)可改写为：,2.6.2 中心荷载作用下的刚性基础设计,若荷载小而地基承载力较大，计算的基础宽度很小，但为保证安全和便于施工，承重墙下的基础宽度不得小于600700mm，非承重墙下的基础宽度不小于500mm。,对于条形基础，取1m长计算，底面积A=1b，原计算公式变为,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,2.6.2 中心荷载作用下的刚性
5、基础设计,(2)确定基础的高度,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,确定基础高度,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,(1)按中心荷载作用下的公式(2.36)，计算基础底面积A0。,2.6.3偏心荷载作用下刚性基础的设计,确定偏心荷载作用下的基础底面尺寸时,通常按逐次渐近试算法进行,计算步骤为,(3)计算基底的最大和最小的边缘压力pkmax、pkmin,(2)考虑偏心荷载作用,加大A0,第一次近似值取A=(1.11.4)A0,对矩形底面的基础,基础底面的长度和宽度一般取L/b=1.22.0。,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,2.6.3偏心荷载作用下刚性基
6、础的设计,对于矩形基础，W=lb2/6；对于条形基础，取1m长计算，W=b2/6,再按照，地基基础设计规范检查基底应力是否满足：,根据上式验算结果，调整基底尺寸直至得到满意结果。,偏心荷载作用下刚性基础高度的确定方法与中心荷载作用时相同，由各种材料的允许刚性角确定，此处不再赘述。,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,2.6.3偏心荷载作用下刚性基础的设计,对于混凝土基础，当基础底面处的平均压力超过300kPa时，,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,(1) 砖基础细部构造,2.6.4 刚性基础的构造,(a)二一间收 (b)二皮一收,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建
7、筑工程系,2.6.4 刚性基础的构造,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,(2)砌石基础,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,(3)素混凝土基础,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,(4)灰土基础,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,设计示例,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,解（1）按中心荷载作用初估基础底面积，由式2.36得,（2）考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍：,设计示例,注意单位，书上错了！,A=1.3A0=6.04m2 初步拟定基础尺寸为3m2m。,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,（3）计算基底边
8、缘最大压力Pmax,按公式2.16计算基底边缘最大应力为：,设计示例,总荷载的偏心距：,基底总力矩：,基础的总垂直荷载：,基础及回填土自重：,W的计算？,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,（4）按基础埋深修正地基承载力：,设计示例,（6）验算中心荷载作用下的基底应力的允许条件：,（5）验算偏心荷载下基底反力的允许条件：,查表2.10 得 d1.6,持力层以上土体容重 m17.6 kN/m2：,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,（7）确定基础高度和构造尺寸：,设计示例,根据素混凝土基础构造要求，基础总高度大于900mm时做成三层台阶，每个台阶高度不大于500mm，基础
9、构造尺寸如图：,采用C10混凝土基础，查表2.4,台阶高宽比允许值为1:1.0,则基础高度,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,本章小结,刚性基础设计： 中心荷载作用下刚性基础设计 偏心荷载作用下刚性基础的设计 刚性基础构造要求 设计计算主要内容：基础底面尺寸、埋置深度和基础构造,作业： 阅读教材及参考书，完成P123思考题与习题2.18 预习下一讲内容，2.7 钢筋混凝土扩展基础设计 。,2019年1月8日星期二,淮阴工学院建筑工程系,肚松衯宸/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/cio.gif冩?=/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲
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