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基础工程浅基础

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基础工程浅基础_第1页
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基础工程基础工程地基与基础教研室地基与基础教研室Foundation Engineering 浅基础浅基础第第 2 章章 2 浅基础浅基础本章内容本章内容n n2.1 概述概述n n2.2 浅基础的类型浅基础的类型n n2.3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择n n2.4 浅基础的地基承载力浅基础的地基承载力n n2.5 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定n n2.6 扩展基础设计扩展基础设计n n2.7 联合基础设计联合基础设计n n2.8 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 2 浅基础浅基础几个概念:几个概念:d基础基础地基地基埋深埋深天然地基天然地基人工地基人工地基未经处理直接建造基础的地基未经处理直接建造基础的地基人工处理后在建造基础的地基人工处理后在建造基础的地基2.1 概述概述 2 浅基础浅基础l l天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础l人工地基上的浅基础人工地基上的浅基础l深基础深基础换土垫层,水泥土桩、碎石桩复合地基等换土垫层,水泥土桩、碎石桩复合地基等人工地基:人工地基:埋深埋深>5m>5m特殊方法施工特殊方法施工考虑侧壁阻力作用考虑侧壁阻力作用沉井基础沉井基础沉箱基础沉箱基础桩基础也属深基础桩基础也属深基础浅基础:浅基础:埋深小于埋深小于5m5m,,或者埋深大于或者埋深大于5m5m,,但是小于基础但是小于基础宽度。

两侧(四周)的摩阻力忽略不计所以不是简单宽度两侧(四周)的摩阻力忽略不计所以不是简单的深浅概念的深浅概念2.1 概述概述 2 浅基础浅基础FdG主主要要受受力力层层持力层(受力层)持力层(受力层)下卧层下卧层条形基础条形基础   3b独立基础独立基础   1.5b且且   5m ((二层以下民用建筑除外)二层以下民用建筑除外)主要受力层主要受力层深度深度2.1 概述概述 2 浅基础浅基础2.1.1 浅基础的设计内容浅基础的设计内容n n选择基础的材料、类型,进行基础平面布选择基础的材料、类型,进行基础平面布置;置;n n确定地基持力层和基础埋置深度;确定地基持力层和基础埋置深度;n n确定地基承载力;确定地基承载力;n n确定基础底面尺寸,必要时进行地基变形确定基础底面尺寸,必要时进行地基变形与稳定性验算;与稳定性验算;n n进行基础结构设计;进行基础结构设计;n n绘制基础施工图,提出施工说明绘制基础施工图,提出施工说明工程勘察工程勘察 2 浅基础浅基础2.1.2 浅基础设计方法浅基础设计方法常规设计法常规设计法常规设计法常规设计法考虑地基考虑地基考虑地基考虑地基- -基础基础基础基础- -上部结构相互上部结构相互上部结构相互上部结构相互作用的设计法作用的设计法作用的设计法作用的设计法Ø 将上部结构、地基和基础分将上部结构、地基和基础分离开来,分别计算;离开来,分别计算;Ø 满足静力平衡条件,但不满满足静力平衡条件,但不满足变形协调条件;足变形协调条件;Ø 适用于沉降较小或较均匀,适用于沉降较小或较均匀,基础刚度较大的情况。

基础刚度较大的情况满足静力平衡和变形协调条件,满足静力平衡和变形协调条件,但计算相对复杂但计算相对复杂第第3章章 2 浅基础浅基础常规设计法常规设计法(条基上的框架结构)(条基上的框架结构)ØØ将框架柱底端简化为固定支座;将框架柱底端简化为固定支座;将框架柱底端简化为固定支座;将框架柱底端简化为固定支座;ØØ以图(以图(以图(以图(b b)的计算简图计算框)的计算简图计算框)的计算简图计算框)的计算简图计算框架内力;架内力;架内力;架内力;ØØ将求得的柱脚支座反力作为基将求得的柱脚支座反力作为基将求得的柱脚支座反力作为基将求得的柱脚支座反力作为基础荷载反向作用在基础上;础荷载反向作用在基础上;础荷载反向作用在基础上;础荷载反向作用在基础上;ØØ按线性分布计算基底反力并作按线性分布计算基底反力并作按线性分布计算基底反力并作按线性分布计算基底反力并作用在基础上;用在基础上;用在基础上;用在基础上;ØØ以图(以图(以图(以图(c c)的计算简图计算基)的计算简图计算基)的计算简图计算基)的计算简图计算基础内力;础内力;础内力;础内力;ØØ将基底反力作为柔性荷载反向将基底反力作为柔性荷载反向将基底反力作为柔性荷载反向将基底反力作为柔性荷载反向作用于地基上,验算地基承载作用于地基上,验算地基承载作用于地基上,验算地基承载作用于地基上,验算地基承载力和地基沉降。

力和地基沉降力和地基沉降力和地基沉降 2 浅基础浅基础2.1.3 地基基础设计原则地基基础设计原则n n设计依据设计依据《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》((((GB50007-2011GB50007-2011)))) 20122012年年年年8 8月实施月实施月实施月实施l l地基基础设计等级地基基础设计等级 1. 1. 甲级甲级甲级甲级 2. 2. 乙级乙级乙级乙级 3. 3. 丙级丙级丙级丙级 (表(表(表(表2-12-1)))) 2 浅基础浅基础l l满足地基承载力计算的有关规定;满足地基承载力计算的有关规定;满足地基承载力计算的有关规定;满足地基承载力计算的有关规定;l l设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按变形设计;设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按变形设计;设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按变形设计;设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按变形设计;l l表表表表2-22-2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不做变形验所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不做变形验所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不做变形验所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不做变形验算,如有算,如有算,如有算,如有p9p9所列五种情况之一时,仍应作变形验算;所列五种情况之一时,仍应作变形验算;所列五种情况之一时,仍应作变形验算;所列五种情况之一时,仍应作变形验算;l l对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,尚应验算其稳定性;尚应验算其稳定性;尚应验算其稳定性;尚应验算其稳定性; l l基坑工程应进行稳定性验算;基坑工程应进行稳定性验算;基坑工程应进行稳定性验算;基坑工程应进行稳定性验算; l l当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。

题时,尚应进行抗浮验算题时,尚应进行抗浮验算题时,尚应进行抗浮验算 一、对地基计算的要求一、对地基计算的要求 2 浅基础浅基础l l采用以概率理论为基础的极限状态设计方法采用以概率理论为基础的极限状态设计方法采用以概率理论为基础的极限状态设计方法采用以概率理论为基础的极限状态设计方法 l l地基基础设计必须满足两个要求:地基基础设计必须满足两个要求:地基基础设计必须满足两个要求:地基基础设计必须满足两个要求: ((1 1))承载力要求 ((2 2))正常使用要求(变形要求) 二、地基基础的设计要求二、地基基础的设计要求 2 浅基础浅基础n n按地基承载力确定基底面积及埋深:按地基承载力确定基底面积及埋深:按地基承载力确定基底面积及埋深:按地基承载力确定基底面积及埋深:采用正常使用极限状态采用正常使用极限状态采用正常使用极限状态采用正常使用极限状态下荷载效应标准组合,抗力采用地基承载力特征值;下荷载效应标准组合,抗力采用地基承载力特征值;下荷载效应标准组合,抗力采用地基承载力特征值;下荷载效应标准组合,抗力采用地基承载力特征值;n n计算地基变形:计算地基变形:计算地基变形:计算地基变形:采用正常使用极限状态下荷载效应准永久组采用正常使用极限状态下荷载效应准永久组采用正常使用极限状态下荷载效应准永久组采用正常使用极限状态下荷载效应准永久组合,不计风荷载和地震荷载,变形限值为地基变形允许值;合,不计风荷载和地震荷载,变形限值为地基变形允许值;合,不计风荷载和地震荷载,变形限值为地基变形允许值;合,不计风荷载和地震荷载,变形限值为地基变形允许值;n n计算挡土墙土压力、地基和斜坡稳定及滑坡推力:计算挡土墙土压力、地基和斜坡稳定及滑坡推力:计算挡土墙土压力、地基和斜坡稳定及滑坡推力:计算挡土墙土压力、地基和斜坡稳定及滑坡推力:采用承载采用承载采用承载采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,分项系数均为能力极限状态下荷载效应的基本组合,分项系数均为能力极限状态下荷载效应的基本组合,分项系数均为能力极限状态下荷载效应的基本组合,分项系数均为1.01.0;;;;n n确定基础高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定基础高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定基础高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定基础高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度:确定配筋和验算材料强度:确定配筋和验算材料强度:确定配筋和验算材料强度:采用承载能力极限状态下荷载效采用承载能力极限状态下荷载效采用承载能力极限状态下荷载效采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数应的基本组合,采用相应的分项系数应的基本组合,采用相应的分项系数应的基本组合,采用相应的分项系数;;;;n n验算基础裂缝宽度:验算基础裂缝宽度:验算基础裂缝宽度:验算基础裂缝宽度:采用正常使用极限状态下荷载效应标准采用正常使用极限状态下荷载效应标准采用正常使用极限状态下荷载效应标准采用正常使用极限状态下荷载效应标准组合。

组合n n由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的1.351.35倍倍倍倍三、关于荷载取值的规定三、关于荷载取值的规定 2 浅基础浅基础l l分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文地质条件;地质条件;地质条件;地质条件; l l根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和平面布置方案;平面布置方案;平面布置方案;平面布置方案; l l确定地基持力层和基础埋置深度;确定地基持力层和基础埋置深度;确定地基持力层和基础埋置深度;确定地基持力层和基础埋置深度; l l确定修正的地基承载力特征值;确定修正的地基承载力特征值;确定修正的地基承载力特征值;确定修正的地基承载力特征值; l l按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面尺寸;尺寸;尺寸;尺寸; l l进行必要的地基稳定性和特征变形验算;进行必要的地基稳定性和特征变形验算;进行必要的地基稳定性和特征变形验算;进行必要的地基稳定性和特征变形验算; l l进行基础的结构设计和构造设计;进行基础的结构设计和构造设计;进行基础的结构设计和构造设计;进行基础的结构设计和构造设计; l l绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明。

绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明 四、地基基础设计的一般步骤四、地基基础设计的一般步骤 2 浅基础浅基础•按基础刚度分按基础刚度分无筋扩展基础(刚性基础)无筋扩展基础(刚性基础) 单独基础(独立基础)、条形基础、单独基础(独立基础)、条形基础、筏形基础、箱形基础、壳形基础筏形基础、箱形基础、壳形基础········•按结构形式分按结构形式分扩展基础(柔性基础)扩展基础(柔性基础)2.2 浅基础的类型浅基础的类型 2 浅基础浅基础•按基础刚度分按基础刚度分 无筋扩展基础无筋扩展基础无筋扩展基础无筋扩展基础扩展基础扩展基础 (柔性基础柔性基础)1:1.0 – 1:2.0与材料和荷与材料和荷载有关载有关F bth0Fl 砖、石、灰土,素混凝土砖、石、灰土,素混凝土l 材料抗拉强度很低材料抗拉强度很低l 要求基础台阶宽高比(刚性要求基础台阶宽高比(刚性角)符合一定条件角)符合一定条件l 钢筋混凝土钢筋混凝土l 要满足抗弯、抗剪和抗要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求冲切等结构要求 2 浅基础浅基础100120120606060 606060 60d1001201201205050b5050b“二皮一收二皮一收”砌法砌法“二、一间隔收二、一间隔收”砌法砌法 砖基础砖基础砖基础砖基础 2 浅基础浅基础•按基础结构形式分按基础结构形式分1 单独基础 2 浅基础浅基础2 2 墙下条形基础墙下条形基础 2 浅基础浅基础3 3 柱下条形基础柱下条形基础 2 浅基础浅基础4 十字交叉基础十字交叉基础——双向柱下双向柱下条形基础条形基础 2 浅基础浅基础5 联合基础联合基础 2 浅基础浅基础6 6 筏形(筏板)基础筏形(筏板)基础 2 浅基础浅基础底板底板外外墙墙内内墙墙7 7 箱箱形形基基础础由底板、墙和顶板形成箱,整体性更好由底板、墙和顶板形成箱,整体性更好顶板顶板 2 浅基础浅基础8 8 壳体基壳体基础础筒形构筑物筒形构筑物材料省、造价低材料省、造价低 2 浅基础浅基础小 结n n设计要求设计要求满足:满足:承载力、变形要求承载力、变形要求•设计内容设计内容确定:确定:埋深、型式、结构尺寸(长埋深、型式、结构尺寸(长 宽宽 高)、材料高)、材料验算:验算:承载力、变形、结构本身强度承载力、变形、结构本身强度•设计规范设计规范1 1 《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》((GB50007-2002GB50007-2002))2 2 《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》((GB50007-2011GB50007-2011)) 2 浅基础浅基础原则:原则:在满足承载力的条件下尽量浅埋在满足承载力的条件下尽量浅埋基本要求:基本要求:1.除岩石以外,除岩石以外,d不宜小于不宜小于50cm((表土扰动,表土扰动,植物,冻融,冲蚀)植物,冻融,冲蚀)2.基础顶距离设计地面不小于基础顶距离设计地面不小于10cm3.桥梁或近水建筑基础要求在冲刷深度以下桥梁或近水建筑基础要求在冲刷深度以下其它控制因素其它控制因素2.3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 2 浅基础浅基础1 1 建筑物的用途、结构类型及荷载性质与大建筑物的用途、结构类型及荷载性质与大小小l地震区,除岩石地基外,天然地基的筏形和箱形地震区,除岩石地基外,天然地基的筏形和箱形基础埋深不宜小于建筑物高度的基础埋深不宜小于建筑物高度的1/151/15;桩筏或桩;桩筏或桩箱基础的埋深(不计桩长)不宜小于建筑物高度箱基础的埋深(不计桩长)不宜小于建筑物高度的的1/18~1/201/18~1/20;;l土质地基上的建筑物,基础埋深应随建筑物高度土质地基上的建筑物,基础埋深应随建筑物高度适当增大;适当增大;l岩石上的高层建筑,基础埋深应满足抗滑要求;岩石上的高层建筑,基础埋深应满足抗滑要求;l受上拔力的基础埋深要满足抗拔要求;受上拔力的基础埋深要满足抗拔要求;l烟囱、水塔等高耸结构,应满足抗倾覆稳定性要求;烟囱、水塔等高耸结构,应满足抗倾覆稳定性要求;l受温度影响的建筑物,基础埋深要考虑对地基的冻胀受温度影响的建筑物,基础埋深要考虑对地基的冻胀或干缩效应。

或干缩效应 2 浅基础浅基础在在满足其满足其他要求下他要求下尽量浅埋尽量浅埋只有低层房只有低层房屋可用,否屋可用,否则处理则处理尽量浅埋尽量浅埋但是如但是如h h1 1太太小就为小就为IIIIh1<2m基底基底在好土;在好土;h1=2m~4m高楼好土,高楼好土,低楼软土;低楼软土;h1> 5m桩基桩基或处理;或处理;好土好土软土软土好土好土 I II III IV好土好土软土软土软土软土(很深很深)h12 2 工程地质条件工程地质条件基础应尽可能埋置在良好的持力层上,存在软基础应尽可能埋置在良好的持力层上,存在软弱下卧层时,软弱下卧层也要满足承载力和地弱下卧层时,软弱下卧层也要满足承载力和地基变形的要求倾斜地基可采用不同基础埋深基变形的要求倾斜地基可采用不同基础埋深硬壳层硬壳层台阶形台阶形 2 浅基础浅基础3 3 水文地质条件水文地质条件l尽量在地下水位以上尽量在地下水位以上, ,否则开挖降水否则开挖降水, ,费用大费用大l有有承压水时,防止承压承压水时,防止承压水顶破基底水顶破基底基坑基坑l对于尺寸较大的基础,应对于尺寸较大的基础,应有不小于有不小于1.11.1的安全系数。

的安全系数l还应注意防侵蚀、抗浮及还应注意防侵蚀、抗浮及防渗问题防渗问题 2 浅基础浅基础4 4 地基冻融条件地基冻融条件 2 浅基础浅基础冻土冻土•多年冻土(冻结时间多年冻土(冻结时间 3 3年年))•季节性冻土季节性冻土发生冻胀的条件发生冻胀的条件((1 1)土)土的的条件条件 一般是细颗粒土一般是细颗粒土((2 2)温度条件)温度条件 低于冻结温度低于冻结温度((3 3)水力条件)水力条件 含水量,具有开放性条件,如粉土冻胀最严重含水量,具有开放性条件,如粉土冻胀最严重外因外因内因内因土的冻胀性土的冻胀性4 4 地基冻融条件地基冻融条件 2 浅基础浅基础土的冻胀性土的冻胀性•衡量指标衡量指标•冻胀性分类冻胀性分类平均冻胀率:平均冻胀率:不冻胀不冻胀不冻胀不冻胀     1%弱冻胀弱冻胀弱冻胀弱冻胀 1% <   3.5%冻胀冻胀冻胀冻胀 3.5% <   6%强冻胀强冻胀强冻胀强冻胀 6% <   12%特强冻胀特强冻胀特强冻胀特强冻胀   >12%注意:注意:碎石、砂等中碎石、砂等中粒径小于粒径小于0.075mm的的颗粒含量太高也会导颗粒含量太高也会导致冻胀致冻胀规范附录规范附录G 2 浅基础浅基础考虑冻胀的基础埋深考虑冻胀的基础埋深按按0202规范规范dmin   zd - hmax z zd d: : 设计冻深设计冻深h hmaxmax::容许残留冻土层最大厚度(查表)容许残留冻土层最大厚度(查表)zd=z0 zs zw ze标标准准冻冻深深土土类类别别冻冻胀胀性性环环境境影响系数影响系数Z Z0 0 标准冻深:标准冻深:北北 京京 0.8~1.0m哈尔滨哈尔滨 2.0m满洲里满洲里 2.8m 10年的实测最年的实测最大冻深平均值大冻深平均值 2 浅基础浅基础标准冻深标准冻深 2 浅基础浅基础l l当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有的建筑物基础宜大于原有的建筑物基础宜大于原有的建筑物基础宜大于原有的建筑物基础 ;;;;l l当埋深大于原有建筑物基础时,两基础间应保持当埋深大于原有建筑物基础时,两基础间应保持当埋深大于原有建筑物基础时,两基础间应保持当埋深大于原有建筑物基础时,两基础间应保持一定净距(一定净距(一定净距(一定净距(1~21~2倍基底高差),其数值应根据原倍基底高差),其数值应根据原倍基底高差),其数值应根据原倍基底高差),其数值应根据原有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定;有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定;有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定;有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定;l l当上述条件不能满足时,应分段施工,设置临时当上述条件不能满足时,应分段施工,设置临时当上述条件不能满足时,应分段施工,设置临时当上述条件不能满足时,应分段施工,设置临时加固支撑等或加固原有建筑物基础;加固支撑等或加固原有建筑物基础;加固支撑等或加固原有建筑物基础;加固支撑等或加固原有建筑物基础;l l基础底面一般低于管沟等地下设施的底面。

基础底面一般低于管沟等地下设施的底面基础底面一般低于管沟等地下设施的底面基础底面一般低于管沟等地下设施的底面 5 5 场地环境条件场地环境条件 2 浅基础浅基础2011年年7月月21日日4时时30分许,哈尔滨市南岗区一住宅楼一侧发生垮塌分许,哈尔滨市南岗区一住宅楼一侧发生垮塌 2 浅基础浅基础极限承载力极限承载力pu承载力承载力容许承载力容许承载力fa:设计承载力:设计承载力通常所说的承载力指容许承载力通常所说的承载力指容许承载力即即地基承载力特征值地基承载力特征值 fa2.4 浅基础的地基承载力浅基础的地基承载力在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力过允许值的地基承载力fa=pu/K 2 浅基础浅基础l l按土的抗剪强度指标确定;按土的抗剪强度指标确定;按土的抗剪强度指标确定;按土的抗剪强度指标确定; l l根据现场载荷试验的曲线或其它原位试验结果确根据现场载荷试验的曲线或其它原位试验结果确根据现场载荷试验的曲线或其它原位试验结果确根据现场载荷试验的曲线或其它原位试验结果确定;定;定;定; l l根据当地工程实践经验或按规范查表确定。

根据当地工程实践经验或按规范查表确定根据当地工程实践经验或按规范查表确定根据当地工程实践经验或按规范查表确定F以上三类方法各有所长,互为补充,必要时可按以上三类方法各有所长,互为补充,必要时可按多种方法综合确定,确定的精度宜按建筑物安全多种方法综合确定,确定的精度宜按建筑物安全等级以及地质条件并结合当地经验适当选择等级以及地质条件并结合当地经验适当选择 地基承载力特征值的确定方法 2 浅基础浅基础理论公式计算承载力(总结):临界荷载临界荷载 P1/4、、P1/3临塑临塑荷载荷载 Pcr极限荷载极限荷载Pu((极限承载力)极限承载力)普朗特尔普朗特尔-雷斯诺公式雷斯诺公式太沙基公式太沙基公式斯凯普顿公式斯凯普顿公式汉森公式汉森公式fa=pu/KK=2~3 2 浅基础浅基础我国规范规定:我国规范规定:fa=Mbb+Md  md+Mcck以临界荷载以临界荷载P1/4为理论基础为理论基础•1 1 通过公式计算通过公式计算•2 2 通过载荷试验确定通过载荷试验确定•3 3 通过经验确定通过经验确定GBJ7-89 GBJ7-89 规范:规范:推荐查表方法推荐查表方法GB50007-2002 GB50007-2002 规范:规范:取消了相关表格取消了相关表格 2 浅基础浅基础1. 承载力公式计算承载力公式计算fa=Mbb+Md  md+Mcck—— fa::由抗剪强度指标确定的承载力特征值由抗剪强度指标确定的承载力特征值—— Mb、、Md 、、Mc::承载力系数,由承载力系数,由  k 查表查表—— b::基底宽度,大于基底宽度,大于6m按按6m考虑考虑 对于砂土,小于对于砂土,小于3m按按3m考虑考虑—— ck::基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力e≤0.033b时时 2 浅基础浅基础2. 载荷试验确定载荷试验确定堆堆 重重承压板承压板百分表百分表千斤顶千斤顶钢梁钢梁木垛木垛承压板承压板百分表百分表千斤顶千斤顶地锚地锚钢梁钢梁堆重堆重- -千斤顶式千斤顶式地锚地锚- -千斤顶式千斤顶式Ø 试验装置一般由加荷稳压装置、反力装置和观测装置三部分组成;Ø 试验一般在试坑内进行,试坑宽度不小于3倍承载板宽度或直径;Ø 承载板底面积一般为0.25-0.50m2,常采用方形或圆形。

2 浅基础浅基础承载力特征值的确定承载力特征值的确定n n当当当当p-sp-s曲线上有比例界曲线上有比例界曲线上有比例界曲线上有比例界限限限限p p1 1时,取时,取时,取时,取 p p1 1 n n当当当当p pu u<2<2p p1 1时,取时,取时,取时,取 p pu u/2/2n n当不能按上述要求确当不能按上述要求确当不能按上述要求确当不能按上述要求确定时,当承压板面积定时,当承压板面积定时,当承压板面积定时,当承压板面积为为为为0.25~0.50m0.25~0.50m2 2,可取,可取,可取,可取s/bs/b=0.01~0.015=0.01~0.015所对应所对应所对应所对应的荷载,但其值不应的荷载,但其值不应的荷载,但其值不应的荷载,但其值不应大于最大加载量的一大于最大加载量的一大于最大加载量的一大于最大加载量的一半sp0pup-s 曲线曲线s陡陡降降型型缓缓变变型型p1 2 浅基础浅基础3.3.查表确定查表确定GBJ7-89 GBJ7-89 规范或地区规范规范或地区规范fk= f f0—— fk::承载力标准值承载力标准值—— f0::承载力基本值(查表)承载力基本值(查表)——  f ::承载力修正系数承载力修正系数变异系数变异系数粘性土粘性土 e e、、I IL L粉粉 土土 e e、、w w砂砂 土土 N N63.563.5淤淤 泥泥 w w 2 浅基础浅基础fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)进行深度和宽度修正:进行深度和宽度修正:fak ::公式计算或载荷试验等确定的承载力特征值公式计算或载荷试验等确定的承载力特征值fa ::修正后的承载力特征值(设计值)修正后的承载力特征值(设计值) b、、 d ::宽度和埋深修正系数宽度和埋深修正系数  ::基础底面以下土的重度基础底面以下土的重度 m ::基础底面以上土的加权平均重度基础底面以上土的加权平均重度b ::大于大于6m按按6m考虑,小于考虑,小于3m按按3m考虑考虑例题例题2-1 作业:作业:2-1、、2-2、、2-3 2 浅基础浅基础基础尺寸初步确定基础尺寸初步确定::GFdF ——作用在顶面的荷载,作用在顶面的荷载,kNkNG ——基础及台阶上填土总重,基础及台阶上填土总重,kNkNA ——基底面积基底面积,,m m2 2;;A==l×b,,一般一般l/b=1.0~2.0;条基取;条基取 l=1m G ——平均重度,一般取平均重度,一般取 20 20 kN/mkN/m3 3d ——基础埋深,基础埋深,m mfa=fak+dm(d-0.5) ——暂不做宽度修正暂不做宽度修正单独基础,中心荷载单独基础,中心荷载2.5 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定 2 浅基础浅基础GFd条形基础,中心荷载条形基础,中心荷载偏心荷载时:偏心荷载时:将上面计算的将上面计算的 A 或或 b 扩大至扩大至 1.1~1.4 倍倍根据根据 A A 可初步确定可初步确定 b b 和和 l,,一般一般l/b =1.2~2.02.5 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定 2 浅基础浅基础地基承载力验算1 持力层承载力验算:持力层承载力验算:•根据初步确定的埋深根据初步确定的埋深d d与与b b,,确定确定f fa a•承载力验算承载力验算中心荷载时:中心荷载时:例题例题2-2 2 浅基础浅基础偏心荷载时:偏心荷载时:•pmax ≤ 1.2fa•pmin≥≥0或或 e≤≤l/6•考虑地震可能出现考虑地震可能出现 e>l/6, 此时允许此时允许 pmin<0,但,但0应应力区不能超过力区不能超过 l/4lbF+G要求:要求: 2 浅基础浅基础以条形面积为例以条形面积为例e elF+Gel/6: 三角形三角形偏心荷载时:偏心荷载时: 2 浅基础浅基础偏心荷载时:偏心荷载时:lbF+G•增加面积增加面积 A•A不变,改变不变,改变 b 和和 l,,具体看偏心方向具体看偏心方向•采用不对称柱采用不对称柱若不满足承载力要求,则考虑:若不满足承载力要求,则考虑:例题例题2-3 2 浅基础浅基础2 软弱下卧层承载力验算:软弱下卧层承载力验算:F pdz pcz软土软土Es1Es2注意:注意:•下卧层承载力下卧层承载力 faz 只做只做 深度修正深度修正, ,深度取至下卧层顶面深度取至下卧层顶面•条条基只有宽度方向的应力扩散基只有宽度方向的应力扩散•扩散角可查表扩散角可查表2-72-7计算位置计算位置例题例题2-5pz平均压力平均压力 2 浅基础浅基础基础底面尺寸设计流程基础底面尺寸设计流程矩形基础矩形基础条形基础条形基础fa仅作仅作深度深度修正修正中心荷载中心荷载选定选定l/b,,初定初定l和和b偏心荷载偏心荷载根据根据M和和e,,A扩大扩大1.1-1.4倍倍选定选定l/b,,初定初定l和和b对对fa进进行行宽宽度度和和深深度度修修正正中心荷载:中心荷载:p≤≤fa偏心荷载:偏心荷载:p≤fapmax ≤1.2fapmin≥≥0 0或或e ≤l/6验算验算调整调整尺寸尺寸NOYES软弱下卧软弱下卧层验算:层验算:Pcz+pz ≤fazfaz仅作仅作深深度度修正修正NO结束结束YES 2 浅基础浅基础l l分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文地质条件;地质条件;地质条件;地质条件; l l根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和用要求以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和平面布置方案;平面布置方案;平面布置方案;平面布置方案; l l确定地基持力层和基础埋置深度;确定地基持力层和基础埋置深度;确定地基持力层和基础埋置深度;确定地基持力层和基础埋置深度; l l确定修正的地基承载力特征值;确定修正的地基承载力特征值;确定修正的地基承载力特征值;确定修正的地基承载力特征值; l l按地基承载力确定基础底面尺寸;按地基承载力确定基础底面尺寸;按地基承载力确定基础底面尺寸;按地基承载力确定基础底面尺寸; l l验算地基持力层和软弱下卧层承载力;验算地基持力层和软弱下卧层承载力;验算地基持力层和软弱下卧层承载力;验算地基持力层和软弱下卧层承载力;l l进行必要的地基变形和稳定性验算;进行必要的地基变形和稳定性验算;进行必要的地基变形和稳定性验算;进行必要的地基变形和稳定性验算; l l进行基础的结构设计和构造设计;进行基础的结构设计和构造设计;进行基础的结构设计和构造设计;进行基础的结构设计和构造设计; l l绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明。

绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明绘制基础施工图,并提出工程设计技术说明 地基基础设计的一般步骤地基基础设计的一般步骤 2 浅基础浅基础•建筑物需满足地基变形要求建筑物需满足地基变形要求•计算原理:计算原理:分层总和法分层总和法•部分建筑物可不做变形验算部分建筑物可不做变形验算沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜3 3 地基变形验算地基变形验算2002规范规范•计算方法:计算方法:规范推荐规范推荐“平均附加应力系数平均附加应力系数”方方法法很多书中将其称为很多书中将其称为““应力面积法应力面积法””S≤[s]表表2-4 2 浅基础浅基础地基变形特征地基变形特征 2 浅基础浅基础3 3 地基的变形验算地基的变形验算dzizi-10i沉降不满足时,需要:沉降不满足时,需要:n n增大尺寸增大尺寸增大尺寸增大尺寸( ( ( (减少减少减少减少p p p p0 0 0 0) ) ) )n n增加埋深增加埋深增加埋深增加埋深( ( ( (减少减少减少减少p p p p0 0 0 0),),),),尤其增加地下室尤其增加地下室尤其增加地下室尤其增加地下室- - - -补偿性基础补偿性基础补偿性基础补偿性基础n n地基处理地基处理地基处理地基处理n n调整荷载调整荷载调整荷载调整荷载自学相关规定自学相关规定 2 浅基础浅基础4 4 按允许沉降差调整基底尺寸按允许沉降差调整基底尺寸n n基本概念基本概念基本概念基本概念 若两基础的沉降差超过允许值,可通过增大或减小其中一若两基础的沉降差超过允许值,可通过增大或减小其中一若两基础的沉降差超过允许值,可通过增大或减小其中一若两基础的沉降差超过允许值,可通过增大或减小其中一个基础的底面积来调整。

个基础的底面积来调整个基础的底面积来调整个基础的底面积来调整ØØ 沉降大的基础增大基底面积;沉降大的基础增大基底面积;沉降大的基础增大基底面积;沉降大的基础增大基底面积;ØØ 沉降小的基础在满足地基承载力的要求下,减小基底面积沉降小的基础在满足地基承载力的要求下,减小基底面积沉降小的基础在满足地基承载力的要求下,减小基底面积沉降小的基础在满足地基承载力的要求下,减小基底面积n n调整原理调整原理调整原理调整原理FF以弹性力学方法计算实际沉降差,调整某一基底尺寸,使以弹性力学方法计算实际沉降差,调整某一基底尺寸,使以弹性力学方法计算实际沉降差,调整某一基底尺寸,使以弹性力学方法计算实际沉降差,调整某一基底尺寸,使调整后的沉降差公式等于允许沉降差,通过计算相关系数调整后的沉降差公式等于允许沉降差,通过计算相关系数调整后的沉降差公式等于允许沉降差,通过计算相关系数调整后的沉降差公式等于允许沉降差,通过计算相关系数即可得到调整后的基底尺寸即可得到调整后的基底尺寸即可得到调整后的基底尺寸即可得到调整后的基底尺寸 2 浅基础浅基础调整方法调整方法假定假定为沉降系数或地基柔度系数,可用弹性力学公式2-32求解。

*为调整尺寸后的沉降系数或地基柔度系数为沉降影响系数,可查表2-8例题例题2-6 2 浅基础浅基础5 地基稳定性验算:地基稳定性验算:•水平荷载较大时,稳定验算水平荷载较大时,稳定验算•建筑在斜坡上时,稳定验算建筑在斜坡上时,稳定验算当b≤3m时,a≥2.5m,且要求:若不满足要求,可根据基底平若不满足要求,可根据基底平均压力按圆弧滑动法进行验算均压力按圆弧滑动法进行验算 作业:作业:2-4、、2-5 2 浅基础浅基础一、无筋扩展基础(刚性基础)一、无筋扩展基础(刚性基础)l通常由砖石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造;通常由砖石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造;l材料具有抗压强度高而抗拉、抗剪强度低的特点;材料具有抗压强度高而抗拉、抗剪强度低的特点;l刚性基础设计主要承受压应力,并保证基础内产生的刚性基础设计主要承受压应力,并保证基础内产生的拉应力和剪应力都不超过材料强度;拉应力和剪应力都不超过材料强度;l具体设计中主要通过对基础的外伸宽度与基础高度的具体设计中主要通过对基础的外伸宽度与基础高度的比值(刚性角)进行验算来实现;比值(刚性角)进行验算来实现;l基础宽度还应满足地基承载力的要求。

基础宽度还应满足地基承载力的要求 2.6 扩展基础设计扩展基础设计 2 浅基础浅基础•刚性基础(无筋扩展基础)刚性基础(无筋扩展基础)1:1.0 – 1:2.0F bth0满足刚性角要求满足刚性角要求规范或表规范或表2-9bb01 1、初步选定基础高度、初步选定基础高度H H2 2、确定(验算)基础宽度、确定(验算)基础宽度b b砼基础砼基础H H≥200mm;≥200mm;灰土等基础为灰土等基础为150mm150mm的倍数的倍数; ;砖基础符合砖的砖基础符合砖的模数模数; ; 2 浅基础浅基础F F F F 安全安全不安全不安全安全安全浪费浪费如何解如何解决决•刚性基础(无筋扩展基础)刚性基础(无筋扩展基础) 2 浅基础浅基础 砖基础砖基础砖基础砖基础•刚性基础(无筋扩展基础)刚性基础(无筋扩展基础)100120120606060 606060 60d1001201201205050b5050b“二皮一收二皮一收”砌法砌法“二、一间隔收二、一间隔收”砌法砌法 2 浅基础浅基础一层台阶一层台阶两层台阶两层台阶锥形断面锥形断面•刚性基础(无筋扩展基础)刚性基础(无筋扩展基础) 2 浅基础浅基础二二 柔性基础(扩展基础)柔性基础(扩展基础)冲切弯曲21 21纯剪斜压墙下条形基础墙下条形基础柱下独立基础柱下独立基础 2 浅基础浅基础二、扩展基础(钢筋砼基础)二、扩展基础(钢筋砼基础)1 1、墙下钢筋砼条形基础设计、墙下钢筋砼条形基础设计主要构造要求:主要构造要求:200~~500300~~500100100C10砼垫层砼垫层≥70≥40Φ≥8,,a≤300Φ≥10100≤a≤200L=0.9b(b≥≥2.5m)200~~500300~~500100100C10砼垫层砼垫层≥C20≥70≥40Φ≥8,,a≤300Φ≥10100≤a≤200L=0.9b(b≥≥2.5m) 2 浅基础浅基础1 1、墙下钢筋砼条形基础设计、墙下钢筋砼条形基础设计基础底板厚度和配筋计算基础底板厚度和配筋计算墙下条型基础受中心荷载作用墙下条型基础受中心荷载作用((1)中心荷载作用)中心荷载作用地基净反力地基净反力I--I截面截面V、、M最大最大底板厚度底板厚度抗剪条件抗剪条件底板配筋底板配筋 2 浅基础浅基础1 1、墙下钢筋砼条形基础设计、墙下钢筋砼条形基础设计基础底板厚度和配筋计算基础底板厚度和配筋计算((2)偏心荷载作用)偏心荷载作用偏心距偏心距基础边缘处基础边缘处净反力净反力I-I截面处截面处净反力净反力底板厚度和配筋底板厚度和配筋I--I截面处截面处V、、M最大最大 2 浅基础浅基础二、扩展基础(钢筋砼基础)二、扩展基础(钢筋砼基础)2 2、柱下钢筋砼独立基础设计、柱下钢筋砼独立基础设计主要构造要求:主要构造要求:100200~~500300~~500100C10砼垫层砼垫层≥C20≥70≥40Φ≥10,, 100≤a≤200Φ≥10100≤a≤200L=0.9b(b≥≥2.5m)l/b=1.0~1.55025°H≤500 一级台阶一级台阶500≤H≤900 二级台阶二级台阶H>900 三级台阶三级台阶双向布筋双向布筋插筋插筋 2 浅基础浅基础45ob0h0h0bh0h0l0l对危险部位对危险部位进行冲切验算进行冲切验算目的:目的:冲切验算控冲切验算控制扩展基础制扩展基础的的高度高度M2 2、柱下钢筋砼独立基础设计、柱下钢筋砼独立基础设计 2 浅基础浅基础•抗抗弯验算弯验算抗弯验算抗弯验算控控制扩展基础制扩展基础的的配筋配筋2 2、柱下钢筋砼独立基础设计、柱下钢筋砼独立基础设计 2 浅基础浅基础•抗冲切验算与基础高度确定抗冲切验算与基础高度确定45oh0h0aclpj为地基净反力为地基净反力A1为红色阴影面积为红色阴影面积am冲切锥冲切锥(绿色绿色)的中线的中线Fl   [V]Fl = pj A1[V] = 0.7 hp ftamh0其中:其中:中心荷载中心荷载1、、中心荷载作用中心荷载作用h0h0acbch0h0bh0h0acpj 2 浅基础浅基础•抗冲切验算与基础高度确定抗冲切验算与基础高度确定45oh0h0aclpj为地基净反力为地基净反力A1为红色阴影面积为红色阴影面积am= (bc+b)/2Fl   [V]Fl = pj A1[V] = 0.7 hp ftamh0其中:其中:中心荷载中心荷载1、、中心荷载作用中心荷载作用h0h0acbch0h0bpj 2 浅基础浅基础•抗冲切验算与基础高度确定抗冲切验算与基础高度确定1、、中心荷载作用中心荷载作用h01a1b1当基础剖面为阶梯形时:当基础剖面为阶梯形时: 还应验算变台阶处的有效还应验算变台阶处的有效高度高度h01。

验算方法:验算方法: 与上述基本相同,仅需将与上述基本相同,仅需将上述公式中的上述公式中的bc和和ac分别分别换成变形阶处台阶尺寸换成变形阶处台阶尺寸b1和和a1即可 若基础底面落在破坏锥体底边以若基础底面落在破坏锥体底边以内时,则不需进行冲切验算内时,则不需进行冲切验算 2 浅基础浅基础1、、中心荷载作用中心荷载作用•基础底板配筋基础底板配筋 两个方向都要配受力钢筋两个方向都要配受力钢筋钢筋面积按两个方向的最钢筋面积按两个方向的最大弯矩分别计算:大弯矩分别计算: ⅠⅠ-ⅠⅠ截面截面ⅡⅡ-ⅡⅡ截面截面 2 浅基础浅基础偏心受荷时:偏心受荷时:45obch0h0bh0h0acl偏心荷载偏心荷载原理同中心受压原理同中心受压M1 1、基础底板厚度、基础底板厚度基底净反力以基底净反力以pjmax代替代替pj2 2、基础底板配筋、基础底板配筋 基底净反力以基底净反力以((pjmax+pjI)/2或或((pjmax+pjII)/2 代替代替 pj例题例题2-7、、2-8 作业:作业:2-6、、2-7、、2-8 2 浅基础浅基础2.7 联合基础设计联合基础设计n n要解决的问题?要解决的问题? 当相邻二柱分别设计独立基础时,如果一当相邻二柱分别设计独立基础时,如果一柱靠近建筑界限或两柱间距较小时,会出柱靠近建筑界限或两柱间距较小时,会出现基底面积不足或荷载偏心过大的情况。

现基底面积不足或荷载偏心过大的情况n n解决的办法:解决的办法:双柱联合基础双柱联合基础n n设计要求:设计要求:基底压力分布较均匀基底压力分布较均匀n n设计原则:设计原则:基底形心接近合力作用点基底形心接近合力作用点 2 浅基础浅基础2.7 联合基础设计联合基础设计基本假定基本假定n n基础是刚性的;基础是刚性的;基础是刚性的;基础是刚性的;n n基底压力为线性基底压力为线性基底压力为线性基底压力为线性分布;分布;分布;分布;n n地基主要受力层地基主要受力层地基主要受力层地基主要受力层内土质均匀;内土质均匀;内土质均匀;内土质均匀;n n不考虑上部结构不考虑上部结构不考虑上部结构不考虑上部结构刚度的影响刚度的影响刚度的影响刚度的影响n n矩形联合基础矩形联合基础矩形联合基础矩形联合基础n n梯形联合基础梯形联合基础梯形联合基础梯形联合基础n n连梁式联合基础连梁式联合基础连梁式联合基础连梁式联合基础 2 浅基础浅基础2.7.2 矩形联合基础矩形联合基础n n设计步骤设计步骤ØØ计算柱荷载的合力作用点位置;计算柱荷载的合力作用点位置;计算柱荷载的合力作用点位置;计算柱荷载的合力作用点位置;ØØ确定基础长度,使基础底面形心尽可能与柱荷载重心重合;确定基础长度,使基础底面形心尽可能与柱荷载重心重合;确定基础长度,使基础底面形心尽可能与柱荷载重心重合;确定基础长度,使基础底面形心尽可能与柱荷载重心重合;ØØ按地基土承载力确定基础底面宽度;按地基土承载力确定基础底面宽度;按地基土承载力确定基础底面宽度;按地基土承载力确定基础底面宽度;ØØ按反力线性分布假定计算基底净反力设计值,并用静定分按反力线性分布假定计算基底净反力设计值,并用静定分按反力线性分布假定计算基底净反力设计值,并用静定分按反力线性分布假定计算基底净反力设计值,并用静定分析法计算基础内力;析法计算基础内力;析法计算基础内力;析法计算基础内力;ØØ根据受冲切和受剪承载力确定基础高度根据受冲切和受剪承载力确定基础高度根据受冲切和受剪承载力确定基础高度根据受冲切和受剪承载力确定基础高度(一般先假定,后(一般先假定,后(一般先假定,后(一般先假定,后验算);验算);验算);验算);ØØ按最大正负弯矩进行纵向配筋计算;按最大正负弯矩进行纵向配筋计算;按最大正负弯矩进行纵向配筋计算;按最大正负弯矩进行纵向配筋计算;ØØ按等效梁概念进行横向配筋计算。

按等效梁概念进行横向配筋计算按等效梁概念进行横向配筋计算按等效梁概念进行横向配筋计算 2 浅基础浅基础2.7.2 矩形联合基础矩形联合基础n n冲切承载力验算冲切承载力验算Fl   0.7 hp ftumh0Fl — 荷载基本组合时冲荷载基本组合时冲切力的设计值,取柱轴切力的设计值,取柱轴心荷载设计值减去冲切心荷载设计值减去冲切破坏锥体范围内的基底破坏锥体范围内的基底净反力um — 临界截面的周长,临界截面的周长,取距离柱周边取距离柱周边h0/2处板垂处板垂直截面的最不利周长直截面的最不利周长单面冲切取该截面单边长度,即单面冲切取该截面单边长度,即bmum 2 浅基础浅基础2.7.2 矩形联合基础矩形联合基础n n受剪承载力验算受剪承载力验算V   0.7 h ftbh0V— 荷载基本组合时截面荷载基本组合时截面剪力设计值,验算截面剪力设计值,验算截面按梁宽可取在冲切破坏按梁宽可取在冲切破坏锥体底面边缘处锥体底面边缘处βh — 截面高度影响系数截面高度影响系数当当h0<800mm时,取,取800mm;;当当h0>2000mm时,取时,取2000mm。

2 浅基础浅基础2.7.2 矩形联合基础矩形联合基础n n按等效梁概念进行横向配筋计算按等效梁概念进行横向配筋计算例题例题2-9FF波勒斯建议:波勒斯建议:波勒斯建议:波勒斯建议: 柱边以外各取等于柱边以外各取等于柱边以外各取等于柱边以外各取等于0.75h0.75h0 0的宽度与柱宽合计作为等的宽度与柱宽合计作为等的宽度与柱宽合计作为等的宽度与柱宽合计作为等效梁宽度基础横向受力效梁宽度基础横向受力效梁宽度基础横向受力效梁宽度基础横向受力钢筋按横向等效梁的钢筋按横向等效梁的钢筋按横向等效梁的钢筋按横向等效梁的柱边柱边柱边柱边截面弯矩截面弯矩截面弯矩截面弯矩计算并配置在该计算并配置在该计算并配置在该计算并配置在该截面内,等效梁以外区段截面内,等效梁以外区段截面内,等效梁以外区段截面内,等效梁以外区段按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋FF基底净反力取相应等效梁基底净反力取相应等效梁基底净反力取相应等效梁基底净反力取相应等效梁上的柱荷载计算上的柱荷载计算上的柱荷载计算上的柱荷载计算 2 浅基础浅基础2.7.3 梯形联合基础梯形联合基础n n适用范围:适用范围: l/3 < x < l/2a,b注意:注意:Ø 纵向净反力为梯形分布,纵向净反力为梯形分布,内力最大截面不一定是最不内力最大截面不一定是最不利截面;利截面;Ø 等效梁该段取平均长度。

等效梁该段取平均长度例题例题2-10 2 浅基础浅基础2.7.4 连梁式联合基础连梁式联合基础n n适用条件:适用条件: 两柱间距较大的情况两柱间距较大的情况n n设计目的:设计目的: 减小柱距过大在基底跨中引起的较大弯矩减小柱距过大在基底跨中引起的较大弯矩n n设计方法:设计方法: 通过采用不着地的连梁,把某一侧基础由通过采用不着地的连梁,把某一侧基础由于偏心产生的负弯矩传递给另一侧的柱基,于偏心产生的负弯矩传递给另一侧的柱基,使两个基础的基底反力都使两个基础的基底反力都均匀分布均匀分布 2 浅基础浅基础2.7.4 连梁式联合基础连梁式联合基础n n基本要点:基本要点:ØØ连梁为刚性,梁宽不连梁为刚性,梁宽不应小余最小柱宽;应小余最小柱宽;ØØ两基础底面尺寸应满两基础底面尺寸应满足地基承载力和沉降足地基承载力和沉降要求;要求;ØØ连梁底面不应着地,连梁底面不应着地,以免计算困难,连梁以免计算困难,连梁自重可忽略不计自重可忽略不计例题例题2-11 作业:作业:2-10 2 浅基础浅基础扩展基础结构设计小结扩展基础结构设计小结n n设计内容:确定基础高度设计内容:确定基础高度设计内容:确定基础高度设计内容:确定基础高度H H和基底配筋和基底配筋和基底配筋和基底配筋AsAsn n设计方法:先假定基础高度再验算和计算设计方法:先假定基础高度再验算和计算设计方法:先假定基础高度再验算和计算设计方法:先假定基础高度再验算和计算n n基础高度的验算:基础高度的验算:基础高度的验算:基础高度的验算: 根据不同基础的破坏形式确定计算控制截面:墙根据不同基础的破坏形式确定计算控制截面:墙根据不同基础的破坏形式确定计算控制截面:墙根据不同基础的破坏形式确定计算控制截面:墙边、柱边及变台阶处边、柱边及变台阶处边、柱边及变台阶处边、柱边及变台阶处n n基底配筋的计算:求基底基底配筋的计算:求基底基底配筋的计算:求基底基底配筋的计算:求基底MMmaxmaxn n注意:基底反力取净反力,荷载取基本组合;注注意:基底反力取净反力,荷载取基本组合;注注意:基底反力取净反力,荷载取基本组合;注注意:基底反力取净反力,荷载取基本组合;注意设计的构造要求。

意设计的构造要求意设计的构造要求意设计的构造要求V   0.7 h ftbh0 2 浅基础浅基础联合基础的设计小结联合基础的设计小结n n设计要求:设计要求:基底压力分布均匀基底压力分布均匀n n设计原则:设计原则:基底形心与合力作用点重合基底形心与合力作用点重合n n连梁:连系梁(拉梁)连梁:连系梁(拉梁)连梁:连系梁(拉梁)连梁:连系梁(拉梁) 调节不均匀沉降,平衡柱底弯矩,承担底层墙重调节不均匀沉降,平衡柱底弯矩,承担底层墙重调节不均匀沉降,平衡柱底弯矩,承担底层墙重调节不均匀沉降,平衡柱底弯矩,承担底层墙重 2 浅基础浅基础2.8 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施n n均匀沉降:均匀沉降:影响使用功能影响使用功能n n不均匀沉降:不均匀沉降:造成结构开裂造成结构开裂增强上部刚度增强上部刚度减小地基沉降减小地基沉降 2 浅基础浅基础•建筑措施建筑措施•结构措施结构措施•施工措施施工措施2.8 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施n n减小地基沉降的措施减小地基沉降的措施FF增强基础刚度增强基础刚度增强基础刚度增强基础刚度 —— 柱下条基、筏基、箱基等柱下条基、筏基、箱基等柱下条基、筏基、箱基等柱下条基、筏基、箱基等FF采用深基础采用深基础采用深基础采用深基础 — — 桩基础等桩基础等桩基础等桩基础等FF进行地基处理进行地基处理进行地基处理进行地基处理 — — 换填法、水泥搅拌桩法等换填法、水泥搅拌桩法等换填法、水泥搅拌桩法等换填法、水泥搅拌桩法等FF从相互作用的观点出发,综合处理从相互作用的观点出发,综合处理从相互作用的观点出发,综合处理从相互作用的观点出发,综合处理经济合理经济合理 2 浅基础浅基础2.8.1 建筑措施建筑措施n n建筑物的体型应力求简单建筑物的体型应力求简单n n控制建筑物的长高比及合理布置墙体控制建筑物的长高比及合理布置墙体n n设置沉降缝设置沉降缝n n相邻建筑物基础间应有一定的净距相邻建筑物基础间应有一定的净距n n调整某些设计标高调整某些设计标高 2 浅基础浅基础2.8.2 结构措施结构措施n n减轻建筑物的自重减轻建筑物的自重n n设置圈梁设置圈梁n n设置基础梁设置基础梁n n减小或调整基底附加压力减小或调整基底附加压力F设置地下室设置地下室F调整基底尺寸调整基底尺寸n n采用对不均匀沉降欠敏感的结构型式采用对不均匀沉降欠敏感的结构型式 2 浅基础浅基础2.8.3 施工措施施工措施n n遵照先重(高)后轻(低)的施工程序遵照先重(高)后轻(低)的施工程序n n注意堆载、沉桩和降水等对邻近建筑物的注意堆载、沉桩和降水等对邻近建筑物的影响影响n n注意保护坑底土体注意保护坑底土体 2 浅基础浅基础 2 浅基础浅基础 2 浅基础浅基础浅基础的设计举例浅基础的设计举例 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基槽的基槽的开挖开挖 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基槽的基槽的开挖开挖 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工风镐钻风镐钻挖基槽挖基槽 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基槽底基槽底碾压碾压 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基础基础垫层垫层 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基础基础垫层垫层 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基础基础支模支模 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基础配筋基础配筋插筋及模板插筋及模板 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基础基础全貌全貌 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工基础基础完成完成 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工毛石毛石基础基础 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工毛石毛石基础基础 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工毛石毛石基础基础 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工地基梁地基梁施工施工 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工地基梁地基梁施工施工 2 浅基础浅基础浅基础的施工浅基础的施工回填土回填土压实压实 2 浅基础浅基础本章小结本章小结n n2.1 概述概述n n2.2 浅基础的类型浅基础的类型n n2.3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择n n2.4 浅基础的地基承载力浅基础的地基承载力n n2.5 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定n n2.6 扩展基础设计扩展基础设计n n2.7 联合基础设计联合基础设计n n2.8 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 2 浅基础浅基础•按基础刚度分按基础刚度分无筋扩展基础(刚性基础)无筋扩展基础(刚性基础)单独(单独( 独立)基础、条形基础、筏独立)基础、条形基础、筏型基础、箱型基础、壳型基础型基础、箱型基础、壳型基础········•按结构形式分按结构形式分扩展基础(柔性基础)扩展基础(柔性基础)浅基础的类型 2 浅基础浅基础•基础设计步骤:基础设计步骤:1 1 计算各土层的承载力计算各土层的承载力2 2 确定基础埋深确定基础埋深3 3 根据承载力初步确定基础尺寸根据承载力初步确定基础尺寸4 4 地基承载力验算、稳定验算地基承载力验算、稳定验算5 5 地基变形验算地基变形验算6 6 基础结构设计基础结构设计冲切冲切验算验算抗弯验算抗弯验算刚性角?刚性角?刚性基础刚性基础扩展基础扩展基础通过公式计算通过公式计算通过载荷试验确定通过载荷试验确定通过经验确定通过经验确定 。

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