浅基础设计710.pptx

7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.7.1 扩展基础的构造要求扩展基础的构造要求第七章 浅基础设计定义定义:指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。钢筋混凝土条形基础。1.基础尺寸要求基础尺寸要求;2.垫层要求垫层要求;3.底板配筋要求底板配筋要求;4.混凝土等级要求混凝土等级要求;5.基础插筋要求。基础插筋要求。扩展基础示意图扩展基础示意图弯曲破坏弯曲破坏冲切破坏冲切破坏斜压破坏斜压破坏纯剪破坏纯剪破坏扩展基础的破坏种类扩展基础的破坏种类7.7.2 扩展基础的计算扩展基础的计算第七章 浅基础设计第七章 浅基础设计FGpdbl中心荷载中心荷载3、基础底面附加压力、基础底面附加压力：4、基础底面净反力、基础底面净反力：2、基础底面平均压力、基础底面平均压力：1、基础底面自重应力、基础底面自重应力：复习复习7.7.2 扩展基础的计算扩展基础的计算第七章 浅基础设计7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋1、中心荷载作用、中心荷载作用（受力同倒悬臂梁受力同倒悬臂梁）足够高度足够高度抵抗剪切抵抗剪切hpnFG中心荷载中心荷载b足够配筋足够配筋抵抗弯矩抵抗弯矩7.7.2 扩展基础的计算扩展基础的计算第七章 浅基础设计7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋1、中心荷载作用（续）、中心荷载作用（续）FGpnh中心荷载中心荷载ba1足够高度，抗剪切足够高度，抗剪切足够配筋，足够配筋，抵抗弯矩抵抗弯矩 取值？取值？（1）受力分析）受力分析第七章 浅基础设计7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋1、中心荷载作用（续）、中心荷载作用（续）（2）基础底板厚度）基础底板厚度截面高度大于截面高度大于800时的影响系时的影响系数数1截面有截面有效高度效高度FGpnhba1 抵抗剪切的要求：抵抗剪切的要求：第七章 浅基础设计7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋1、中心荷载作用（续）、中心荷载作用（续）（3）基础底板配筋）基础底板配筋每米长每米长底板钢筋面积底板钢筋面积底板钢筋面积底板钢筋面积总面积总面积（4）注意：）注意：单位要统一。单位要统一。0.9？抵抗弯矩的要求：抵抗弯矩的要求：第七章 浅基础设计2、偏心荷载作用、偏心荷载作用基底净反力偏心距要求基底净反力偏心距要求：（1）内力分析）内力分析基底边缘处的最大最小净反力：基底边缘处的最大最小净反力：悬臂根部截面处的净反力：悬臂根部截面处的净反力：2a1？7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋防止倾斜过大防止倾斜过大M FehPn,maxPn,mina1bII偏心荷载偏心荷载第七章 浅基础设计如取如取偏于安全偏于安全如取如取则在则在 值较大时偏于不安全值较大时偏于不安全（3）配筋计算同中心荷载作用）配筋计算同中心荷载作用（2）基础高度确定同中心荷载）基础高度确定同中心荷载2、偏心荷载作用（续）、偏心荷载作用（续）7.7.2.1 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋Pn,maxPn,minII第七章 浅基础设计7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋1、中心荷载作用、中心荷载作用（1）基础底板厚度）基础底板厚度(由冲切破坏条件确定由冲切破坏条件确定)FGpndbl角锥体角锥体45 F M Pn,maxPn,mina1b条形基础条形基础l=1单独基础单独基础h第七章 浅基础设计7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋1、中心荷载作用、中心荷载作用(续续)（1）基础底板厚度）基础底板厚度(由冲切破坏条件确定由冲切破坏条件确定)冲切破坏发生在与柱冲切破坏发生在与柱周边周边形成形成45度的度的角锥角锥体表面上体表面上。所以，所以，基础高度由柱与基础基础高度由柱与基础交接处（或基础变阶交接处（或基础变阶处）的抗冲切承载力处）的抗冲切承载力确定。确定。P182图图7.32FGpndbl角锥体角锥体45单独基础单独基础冲切验算条件：冲切验算条件：冲切验算条件：冲切验算条件：第七章 浅基础设计7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋冲切验算条件冲切验算条件冲切验算条件冲切验算条件（1）基础底板厚度（续）基础底板厚度（续）基础底面净反力为基础底面净反力为冲切破坏面上的作用力冲切破坏面上的作用力冲切破坏面上的抗力冲切破坏面上的抗力FGdbl单独基础单独基础pn第七章 浅基础设计7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋冲切破坏面上的作用力冲切破坏面上的作用力冲切破坏面上的抗力冲切破坏面上的抗力Al：冲切验算时取用的：冲切验算时取用的（最不利一侧）（最不利一侧）部分部分基底面积；基底面积；pn：基底净反力，：基底净反力，基底压力不均匀时可取最大值基底压力不均匀时可取最大值。hp:冲切截面高度大于冲切截面高度大于800时的影响系数时的影响系数0.9,1.0；（1）基础底板厚度（续）基础底板厚度（续）？am为为冲切破坏锥体冲切破坏锥体最不利最不利一侧计算长度一侧计算长度冲切破坏锥体冲切破坏锥体最不利最不利一侧的面积一侧的面积am为为冲切破坏锥体冲切破坏锥体最不利最不利一侧计算长度，一侧计算长度，am=（at+ab)/2。第七章 浅基础设计F当当b at+2 h0 时时，破坏锥体的投影落在基底内部破坏锥体的投影落在基底内部，ab取实际长度。取实际长度。Al为为冲切验算冲切验算时取用的时取用的部分基底面积部分基底面积。Al=SABCDE。当当at+2 h0 b，破坏锥体的投影落在基底外部破坏锥体的投影落在基底外部，取取ab=b（偏（偏于安全）。于安全）。第七章 浅基础设计Al为为冲切验算冲切验算时取用的时取用的部分基底面积部分基底面积。Al=SAFGH。第七章 浅基础设计1、中心荷载作用、中心荷载作用（2）基础底板配筋）基础底板配筋（详（详p183和图和图7.34）注意：要计算柱边（或注意：要计算柱边（或变阶处变阶处）两个两个方向的受力配筋。方向的受力配筋。弯矩公式见式弯矩公式见式7.337.36。Fpndbl角锥体角锥体7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋第七章 浅基础设计2、偏心荷载作用、偏心荷载作用（1）基础底板厚度）基础底板厚度令中心荷载作用下求令中心荷载作用下求基础底板厚度的计算基础底板厚度的计算公式中的公式中的pn=pn,max即即可。偏于安全。（图可。偏于安全。（图7.35）7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋（续）柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋（续）F M 第七章 浅基础设计2、偏心荷载作用、偏心荷载作用（续）（续）（2）基础底板配筋）基础底板配筋令中心荷载作用下令中心荷载作用下求基础底板配筋的求基础底板配筋的计算公式中的计算公式中的pn=(pn,max+pn,I)/2即可。即可。（图（图7.36）7.7.2.2 柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋柱4550mm50mm现浇柱与条形基础梁的交接现浇柱与条形基础梁的交接7.8 柱下钢筋混凝土条形基础设计柱下钢筋混凝土条形基础设计第七章 浅基础设计1 构造构造:l(1/4-1/8)l0.25l 200 1:3柱下的条形基础构造柱下的条形基础构造砼砼 C207.8 柱下钢筋混凝土条形基础设计柱下钢筋混凝土条形基础设计第七章 浅基础设计2 计算计算:基础内力计算的关键在于求解基础内力计算的关键在于求解基础内力计算的关键在于求解基础内力计算的关键在于求解基底反基底反基底反基底反力大小和分布力大小和分布力大小和分布力大小和分布，实质上这是上部结构、基，实质上这是上部结构、基，实质上这是上部结构、基，实质上这是上部结构、基础与地基的础与地基的础与地基的础与地基的共同工作共同工作共同工作共同工作课题。共同工作的关课题。共同工作的关课题。共同工作的关课题。共同工作的关键问题是如何确定地基反力与地基沉降之键问题是如何确定地基反力与地基沉降之键问题是如何确定地基反力与地基沉降之键问题是如何确定地基反力与地基沉降之间的关系，亦即如何选取间的关系，亦即如何选取间的关系，亦即如何选取间的关系，亦即如何选取地基模型地基模型地基模型地基模型的问题。的问题。的问题。的问题。弹性地基梁弹性地基梁弹性地基梁理论的基本假定弹性地基梁理论的基本假定温温克克尔尔假假定定（18761876年年捷捷克克人人E.WinklerE.Winkler提提出出p=ks p=ks,静静力力平平衡衡 ）；）；梁梁底底面面与与地地基基之之间间没没有有间间隙隙，而而地地基基沉沉陷陷与与梁梁的的挠挠度度处处处处相等相等(变形协调变形协调)；梁高与其长度之比小梁高与其长度之比小(无限长梁无限长梁,梁端挠度为零梁端挠度为零)；不不考考虑虑梁梁与与地地基基之之间间的的摩摩擦擦力力对对梁梁的的内内力力影影响响(简简化化计计算算)。7.8 柱下钢筋混凝土条形基础设计柱下钢筋混凝土条形基础设计第七章 浅基础设计2 计算（续）计算（续）:地基梁的简化计算方法地基梁的简化计算方法 用用弹弹性性地地基基梁梁法法计计算算地地基基梁梁时时，计计算算比比较较麻麻烦烦，计计算算工工作作量量也也较较大大，同同时时E.Winkler E.Winkler 假假定定也也不不能能很很好好地地反反映映地地基基的的实实际际情情况况，计计算算中中用用到到的的参参数数k k也也较较难难确定。确定。当满足下列条件时可采用简化方法计算当满足下列条件时可采用简化方法计算：地地基基比比较较均均匀匀，上上部部结结构构刚刚度度较较好好、荷荷载载分分布布均均匀匀时；时；地基梁的高度不小于地基梁的高度不小于1/61/6柱距时。柱距时。具体简化方法：具体简化方法：地基反力可按直线分布；地基反力可按直线分布；条条形形基基础础的的内内力力可可按按连连续续梁梁计计算算，但但边边跨跨跨跨中中弯弯矩矩及第一内支座的弯矩宜及第一内支座的弯矩宜 X X1.21.2的系数。的系数。7.8 柱下钢筋混凝土条形基础设计柱下钢筋混凝土条形基础设计第七章 浅基础设计2 计算（续）计算（续）:7.9 筏形基础设计筏形基础设计第七章 浅基础设计（1）砼：强度等级不应低于）砼：强度等级不应低于C30；（2）板厚：平板式筏形基础厚度）板厚：平板式筏形基础厚度h 400；梁板式筏板厚度梁板式筏板厚度h 30cm；板厚；板厚/板格板格 1/20；地下室地下室外墙厚度外墙厚度 250；内墙；内墙 200；（3）配筋：双层双向，上层筋应全长贯通布）配筋：双层双向，上层筋应全长贯通布置，配筋率置，配筋率0.15%.（4）同满足抗弯、抗剪、柱下局部抗压等要）同满足抗弯、抗剪、柱下局部抗压等要求。求。1 筏形基础的构造筏形基础的构造7.9 筏形基础设计筏形基础设计第七章 浅基础设计2 筏形基础的简化计算（筏形基础的简化计算（倒楼盖法倒楼盖法）什么是倒楼盖法？什么是倒楼盖法？假假定定地地基基反反力力按按直直线线分分布布，将将地地基基反反力力视视为为作作用用在在片片筏筏基基础础上上的的外外荷荷载载，将将柱柱底底视视作作片片筏筏基基础础的的刚刚性性不不动动支支座座，然然后后将将片片筏筏基基础础倒倒置置，按按一一般般楼楼盖盖计计算算片片筏筏基基础础的的内内力力，底底板板按按双双向向或或单单向向板板计计算算，纵纵、横横梁梁按按连连续续梁梁计计算算。当当满足下列条件时可采用简化方法计算满足下列条件时可采用简化方法计算：地地基基比比较较均均匀匀，上上部部结结构构刚刚度度较较大大、柱柱距距及及柱柱荷荷载载比较均匀。当不满足上述条件时，应按弹性板计算。比较均匀。当不满足上述条件时，应按弹性板计算。具体简化方法：具体简化方法：地基反力可按直线分布；地基反力可按直线分布；类同倒梁法。类同倒梁法。1.沉降：平均沉降，控制绝对值。沉降：平均沉降，控制绝对值。2.倾斜：高耸建筑物、高层建筑物。倾斜：高耸建筑物、高层建筑物。3.沉降差：相邻柱基础沉降差：相邻柱基础框架与排架。框架与排架。4.局部倾斜：承重的墙条形基础。局部倾斜：承重的墙条形基础。不均匀沉降7.10 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施变形与沉降种类：变形与沉降种类：变形与沉降种类：变形与沉降种类：第七章 浅基础设计变形与沉降的原因：变形与沉降的原因：变形与沉降的原因：变形与沉降的原因：承载力不足承载力不足地基土层不均匀：高压缩性土地基土层不均匀：高压缩性土建筑物结构布置不合理建筑物结构布置不合理荷载不均匀：荷载中心与基础形心不重合荷载不均匀：荷载中心与基础形心不重合相邻建筑物影响相邻建筑物影响施工：基坑开挖、降水施工：基坑开挖、降水湿陷性土浸水湿陷；膨胀土的浸水遇失水湿陷性土浸水湿陷；膨胀土的浸水遇失水冻胀与融陷冻胀与融陷局部地质缺陷：溶洞、土洞、古坟墓局部地质缺陷：溶洞、土洞、古坟墓7.10 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施第七章 浅基础设计7.10.1 7.10.1 建筑措施建筑措施建筑措施建筑措施（1）建筑物体型力求简单，高差不宜过大；）建筑物体型力求简单，高差不宜过大；角部应力集中角部应力集中平面形状复杂7.10 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施第七章 浅基础设计7.10.1 7.10.1 建筑措施建筑措施建筑措施建筑措施(续续续续)（2）控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙；）控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙；调节整体刚度调节整体刚度建筑物过长建筑物过长7.10 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施第七章 浅基础设计7.10.1 7.10.1 建筑措施（续）建筑措施（续）建筑措施（续）建筑措施（续）（3）设置沉降缝；）设置沉降缝；沉降缝的位置与沉降缝的宽度沉降缝的位置与沉降缝的宽度（4）将建筑物互相离开一定距离；）将建筑物互相离开一定距离；应力扩散引起附加沉降应力扩散引起附加沉降（5）调整建筑物的某些标高）调整建筑物的某些标高 预留沉降空间预留沉降空间 7.10 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施第七章 浅基础设计7.10.2 7.10.2 结构措施结构措施结构措施结构措施（1）减轻建筑物自重；减轻建筑物自重；轻质高强，轻型结构，空心合壳体基础，轻质高强，轻型结构，空心合壳体基础，架空地板架空地板，直接减小附加应力，直接减小附加应力（2）调整基底应力或附加压力；）调整基底应力或附加压力；设置（半）地下室，减小附加应力，调整设置（半）地下室，减小附加应力，调整沉降差，或改变基础尺寸，使形心与重心重合沉降差，或改变基础尺寸，使形心与重心重合（3）增强建筑物的刚度和强度）增强建筑物的刚度和强度 增强整体刚度，控制挠曲变形，设置封闭增强整体刚度，控制挠曲变形，设置封闭圈梁，提高抗拉和抗剪强度圈梁，提高抗拉和抗剪强度（4）将上部结构作成静定体系）将上部结构作成静定体系 采用对不均匀沉降不敏感的结构采用对不均匀沉降不敏感的结构7.10 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施第七章 浅基础设计（1）保护坑底原状土结构）保护坑底原状土结构 施工时坑底应预留一定厚度的土施工时坑底应预留一定厚度的土层，尽量避免扰动层，尽量避免扰动（2）施工程序）施工程序 先高重，后低轻，降低沉降差；先高重，后低轻，降低沉降差；其它措施其它措施:不均匀地基处理不均匀地基处理 复合地基、桩基复合地基、桩基7.10.3 7.10.3 施工措施施工措施施工措施施工措施7.10 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施第七章 浅基础设计