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1、会计学1浅基础浅基础(jch)设计设计2010第一页，共63页。2.2 基础埋置深度基础埋置深度(shnd)的选的选择择室内室内(sh ni)(sh ni)地坪地坪室外室外(sh wi)(sh wi)地坪地坪埋置深度：埋置深度：一般指基础底面一般指基础底面到室外设计底面到室外设计底面的距离的距离(d(d不应浅不应浅于于0.50.5米米)宜大于宜大于100100确定基础埋深必须考虑建筑物的用途；有无地下室、设备基础和地下设施；基础的形式和构造；荷载大小和性质；工程地质和水文地质条件；相邻基础；地基土的冻胀作用；确定基础埋深必须考虑建筑物的用途；有无地下室、设备基础和地下设施；基础的形式和构造；荷
2、载大小和性质；工程地质和水文地质条件；相邻基础；地基土的冻胀作用；第1页/共63页第二页，共63页。建筑建筑(jinzh)结构条件与场地环境条件结构条件与场地环境条件n n建筑结构条件包括建筑物用途、建筑结构条件包括建筑物用途、类型、规模与性质。某些建筑类型、规模与性质。某些建筑物需要具备一定的使用功能或物需要具备一定的使用功能或宜采用某些基础形式，这些要宜采用某些基础形式，这些要求常成为基础埋深的先决条件。求常成为基础埋深的先决条件。n n如：设置地下室或设备如：设置地下室或设备(shbi)层及人防；层及人防；n n n n 设置设置(shzh)(shzh)电梯处的电梯缓冲井电梯处的电梯缓冲
3、井上、下水、煤气等各种管道上、下水、煤气等各种管道第2页/共63页第三页，共63页。n n单厂排架柱与邻近设单厂排架柱与邻近设单厂排架柱与邻近设单厂排架柱与邻近设备备备备(shbi)(shbi)基础基础基础基础 建筑物各部分功能要求建筑物各部分功能要求不同或土质变化不同或土质变化(binhu)(binhu)较大时较大时 高层高层(o cn)(o cn)建建筑物埋深：筑物埋深：箱、筏基：箱、筏基：1/15 1/15 桩箱、桩筏：桩箱、桩筏：1/18-1/20 1/18-1/20第3页/共63页第四页，共63页。b3ma2.5md 条形(tio xn)：3.5 矩形：2.5第4页/共63页第五页，
4、共63页。工程地质条件工程地质条件(tiojin)上部结构(jigu)基 础持力层下卧层软弱(runru)下卧层？第5页/共63页第六页，共63页。第6页/共63页第七页，共63页。水文地质条件水文地质条件(tiojin)n n选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态，以及地表水情况；动态，以及地表水情况；n n基础底面尽可能在地下水位以上；基础底面尽可能在地下水位以上；n n地下水位以下时，除考虑基坑排水、坑壁围地下水位以下时，除考虑基坑排水、坑壁围护护(wi h)以及保护地基土不受扰动外还应以及保护地基土不受扰动外还应注意：注意：n n 涌土、流砂的
5、可能性涌土、流砂的可能性第7页/共63页第八页，共63页。埋藏有承压水时，确定基础埋深时，要控制基坑开挖深度埋藏有承压水时，确定基础埋深时，要控制基坑开挖深度埋藏有承压水时，确定基础埋深时，要控制基坑开挖深度埋藏有承压水时，确定基础埋深时，要控制基坑开挖深度(shnd)(shnd)，防止基坑因挖土减压而隆起开裂。，防止基坑因挖土减压而隆起开裂。，防止基坑因挖土减压而隆起开裂。，防止基坑因挖土减压而隆起开裂。隔水层潜水(qinshu)上层(shngcng)滞水承压水h0槽底安全厚度第8页/共63页第九页，共63页。地基地基(dj)冻融条件冻融条件n n按地基规范地基土可分为按地基规范地基土可分为
6、(fn wi)不不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀。冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀。n n季节性冻土地基设计冻深计算：季节性冻土地基设计冻深计算：第9页/共63页第十页，共63页。第10页/共63页第十一页，共63页。第11页/共63页第十二页，共63页。第12页/共63页第十三页，共63页。2.3 地基承载力地基承载力pkfa正常使用状态下荷载效应(xioyng)的标准组合。地基承载力特征值。第13页/共63页第十四页，共63页。按地基按地基(dj)规范规范89提供承提供承载力表格确定载力表格确定GB 5007-2002不再(b zi)采用！第14页/共63页第十五页，共63页。载
7、荷(zi h)板千斤顶百分表堆载法第15页/共63页第十六页，共63页。锚桩法第16页/共63页第十七页，共63页。123SP0比例界限极限荷载PcrPu阶段(jidun)1：弹性段阶段2：局部(jb)塑性区阶段(jidun)3：完全破坏段PS曲线临塑荷载第17页/共63页第十八页，共63页。按地基载荷按地基载荷(zi h)试验确定试验确定密实砂土、较坚硬的粘性土等低压缩性土。急进(jjn)破坏的“陡降型”松砂、软粘性(zhn xn)土等高压缩性土。渐进性破坏的“缓变型”第18页/共63页第十九页，共63页。按载荷试验按载荷试验(shyn)p-s线确定地基承载力线确定地基承载力1 1、承载力特
8、征值的确定、承载力特征值的确定(qudng)(qudng)(1)(1)有明显有明显(mngxin)(mngxin)的比例界限时：取的比例界限时：取p1p1(2)p(2)pu u2.0 p3m，d0.5m时第22页/共63页第二十三页，共63页。2.4 基础基础(jch)底面尺寸的确定底面尺寸的确定n n地基承载力验算地基承载力验算(yn sun)1 1、中心、中心(zhngxn)(zhngxn)受荷基础受荷基础pk第23页/共63页第二十四页，共63页。2.偏心偏心(pinxn)受受荷基础荷基础Myk相应于荷载效应标准(biozhn)组合时，作用于基础底面的力矩值双向偏心双向偏心(pinxn)
9、(pinxn)受荷受荷第24页/共63页第二十五页，共63页。n n偏心偏心(pinxn)基础计算步骤：基础计算步骤：（1 1）按中心荷载）按中心荷载(hzi)(hzi)预估基底面积预估基底面积 A0A0或基宽或基宽 b0b0（2 2）把）把A0A0或或b0b0放大放大(fngd)10%40%(fngd)10%40%得试算尺寸得试算尺寸A A或或b b（3 3）根据）根据A A初选初选l l和和b b（4 4）根据）根据l l和和b b验算偏心距合基底边缘最大压力验算偏心距合基底边缘最大压力（5 5）如满足）如满足 或稍有富余则或稍有富余则 l l和和b b合适。合适。不满足，重新调整不满足，
10、重新调整l l和和b b，再进行验算，直至满足。，再进行验算，直至满足。第25页/共63页第二十六页，共63页。注意注意(zh y)！单向偏心(pinxn)荷载作用点至具有最大压力的基底边缘的距离(m)。必须(bx)指出：Pkmax和pkmin相差不宜过大一般认为：中、高压缩土：低压缩土：第26页/共63页第二十七页，共63页。例题例题例题例题2.1 2.1 柱截面柱截面柱截面柱截面300mm400mm300mm400mm，作用在柱底的荷载标准，作用在柱底的荷载标准，作用在柱底的荷载标准，作用在柱底的荷载标准组合组合组合组合(z(z h)h)值值值值:中心垂直荷载中心垂直荷载中心垂直荷载中心垂
11、直荷载700kN700kN，力矩，力矩，力矩，力矩80kNm80kNm，水平荷载水平荷载水平荷载水平荷载13kN13kN。其它参数见图。其它参数见图。其它参数见图。其它参数见图7.197.19。试根据持力层地。试根据持力层地。试根据持力层地。试根据持力层地基承载力特征值确定基础尺寸。基承载力特征值确定基础尺寸。基承载力特征值确定基础尺寸。基承载力特征值确定基础尺寸。解：1、求地基承载力特征值根据(gnj)粘性土:e=0.7，IL=0.78查表得b=0.3，d=1.62、初步选择基底(j d)尺寸b=1.6mES2第28页/共63页第二十九页，共63页。n n按双层地基应力分布概念，上硬下软时，
12、应力分布将按双层地基应力分布概念，上硬下软时，应力分布将向四周更为扩散，也就是说向四周更为扩散，也就是说Ea1/Ea2Ea1/Ea2越大，应力扩散越大，应力扩散越快，故越快，故 越大。越大。n n试验表明：基底压力增加到一定程度后，传至软弱下试验表明：基底压力增加到一定程度后，传至软弱下卧层顶层卧层顶层(d(d n n cn cn)的压力随之增加，即的压力随之增加，即 迅速减小，迅速减小，直到持力层冲剪破坏，一般直到持力层冲剪破坏，一般 不超过不超过3030。第29页/共63页第三十页，共63页。n n例题例题7.7 7.7 图图7.237.23中柱基础荷载标准组合值中柱基础荷载标准组合值Fk
13、=1100kNFk=1100kN，Mk=140kNmMk=140kNm；若基础底面尺寸；若基础底面尺寸lb=3.6m 2.6mlb=3.6m 2.6m，试根据图中资料验算基底面积，试根据图中资料验算基底面积(min j)(min j)是否满足地基承载力要求。是否满足地基承载力要求。解：1、持力层承载力验算(yn sun)满足(mnz)FK=1100KNMK=140KNMfakfak第30页/共63页第三十一页，共63页。n n例题例题(lt)7.7(lt)7.7 图图7.237.23中柱基础荷载标准组合值中柱基础荷载标准组合值Fk=1100kNFk=1100kN，Mk=140kNmMk=140
14、kNm；若基础底面尺寸；若基础底面尺寸lb=3.6m 2.6mlb=3.6m 2.6m，试根据图中资料验算，试根据图中资料验算基底面积是否满足地基承载力要求。基底面积是否满足地基承载力要求。解：2、软弱(runru)下卧层验算第31页/共63页第三十二页，共63页。2.5 地基地基(dj)变形验算变形验算地基特征变形地基特征变形 地基基础设计地基基础设计(shj)(shj)除保证地基的强度、稳定要除保证地基的强度、稳定要求外，还要保证地基的变形控制在允许的范围内，求外，还要保证地基的变形控制在允许的范围内，以保证上部结构不因地基变形过大而丧失其使用以保证上部结构不因地基变形过大而丧失其使用功能
15、。功能。调查研究表明，很多工程事故是因为地基基础的调查研究表明，很多工程事故是因为地基基础的不恰当设计不恰当设计(shj)(shj)、施工以及部合理使用造成的，、施工以及部合理使用造成的，其中又以变形过大超过相应的允许值引起的事故其中又以变形过大超过相应的允许值引起的事故居多。居多。第32页/共63页第三十三页，共63页。第33页/共63页第三十四页，共63页。独立(dl)基础或刚性特别大的基础中心的沉降量。砌体(q t)承重结构沿纵向6-10m内基础两点的沉降差与距离之比。独立(dl)基础在倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比。两相邻独立基础中心点的沉降量之差。第34页/共63页第三十五页，共
16、63页。地基特征值变形(bin xng)验算在常规设计中，一 般针对结构特点、整体刚度和使用要求不同，计算地基变形(bin xng)某一特征值，验证是否超过允许值，即：地基变形某一特征值，对应荷载标准值计算基底附加压力，按土力学方法计算沉降量后求得，传至基底荷载按长期效应组合，不计风荷载和地震(dzhn)作用允许特征值，根据建筑物的结构特点、使用条件、地基土类别确定第35页/共63页第三十六页，共63页。IIIIII第36页/共63页第三十七页，共63页。IIIIII第37页/共63页第三十八页，共63页。2.6 钢筋混凝土扩展钢筋混凝土扩展(kuzhn)基基础础1、基础边缘(binyun)高
17、度：不小于200不宜(by)大于500宜300500扩展基础的构造要求2、基底垫层：3、钢筋：4、混凝土一般100一般100501005010050100不小于10mm间距：100-200b=2500时，0.9b=C15保护层厚度：有垫层：70无垫层：35第38页/共63页第三十九页，共63页。第39页/共63页第四十页，共63页。现浇钢筋(gngjn)混凝土剖面尺寸要求第40页/共63页第四十一页，共63页。插筋与柱中相同(xin tn)插筋应满足锚固长度(chngd)la、laE要求：一、二级抗震：laE=1.15la三级抗震：laE=1.05la四级抗震：laE=la插筋下端宜做成直钩放
18、在钢筋网上，当柱为轴心或小偏心受压基础高度大于等于1200 或大偏心大于等于1400 时可仅将四角钢筋伸至钢筋网上，其余(qy)满足锚固长度即可。第41页/共63页第四十二页，共63页。不小于200不宜(by)大于500第42页/共63页第四十三页，共63页。扩展扩展扩展扩展(kuzh(kuzh n)n)基础的基础的基础的基础的计算计算计算计算墙下钢筋(gngjn)混凝土条形基 础底板厚度和配筋1、中心荷载(hzi)作用：计算Pn时不考虑GII截面弯矩M和剪力V最大第43页/共63页第四十四页，共63页。b1a2.偏心(pinxn)荷载作用砖墙a=b1+0.06混凝土墙a=b1第44页/共63
19、页第四十五页，共63页。柱下钢筋混凝土单独基柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度础底板厚度(hud)和配和配筋计算筋计算冲切破坏(phui)锥体最不力一侧斜截面冲切破坏(phui)锥体的底面线第45页/共63页第四十六页，共63页。受冲切承载力截面高度(god)影响系数，h=2000,取0.9混凝土轴心抗拉强度(kn l qin d)设计值地基(dj)土净反力设计值amat=柱宽ab=a1+2h0AI=?b1h0第46页/共63页第四十七页，共63页。at=台阶(tiji)宽ab=？AI=?第47页/共63页第四十八页，共63页。at=柱宽ab=lAI=?第48页/共63页第四十九页，共63页。a第
20、49页/共63页第五十页，共63页。？受冲切承载力截面高度影响系数，h=2000,取0.9例题(lt)1标准值第50页/共63页第五十一页，共63页。？第51页/共63页第五十二页，共63页。例题(lt)2标准值第52页/共63页第五十三页，共63页。V V V V V第53页/共63页第五十四页，共63页。例题(lt)3标准值第54页/共63页第五十五页，共63页。第55页/共63页第五十六页，共63页。第56页/共63页第五十七页，共63页。例题(lt)4第57页/共63页第五十八页，共63页。第58页/共63页第五十九页，共63页。第59页/共63页第六十页，共63页。第60页/共63页第六十一页，共63页。第61页/共63页第六十二页，共63页。第62页/共63页第六十三页，共63页。