第二章：浅基础.pptx

《第二章：浅基础.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章：浅基础.pptx（136页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、建筑物的安全和正常使用用途和安全等级建筑场地和地基岩土条件地基基础方案工期、造价施工条件上部结构类型平面布置地基基础类型浅基础的设计浅基础的设计第1页/共136页1.浅基础的设计内容 掌握拟建场地的资料；选择基础材料与类型，进行基础平面布置；确定地基持力层和基础埋置深度；确定地基承载力；确定基础底面尺寸（软弱下卧层承载力验算）；地基验算（地基变形、稳定性）；基础结构设计；施工详图。第2页/共136页2.浅基础的设计方法 常规设计方法；考考虑地基、基地基、基础共同工作的共同工作的设计方法；方法；考考虑地地基基、基基础、上上部部结构构三三者者共共同同工工作作的的设计方法。方法。第3页/共136页第

2、4页/共136页3.地基基础设计原则 地基基础设计等级（p.9表2-1）甲级甲级 乙级乙级 丙级丙级 设计要求：承载力要求、变形要求。设计规范：建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GBJ7-89GBJ7-89）建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002GB50007-2002）第5页/共136页 设计方法：允许（容许）承载力设计方法允许（容许）承载力设计方法极限状态设计方法极限状态设计方法承载能力极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态地基设计结构设计 荷载规定：荷载荷载分类分类永久荷载永久荷载可变荷载可变荷载偶然荷载（特殊荷载）：爆炸力、撞击力）

3、偶然荷载（特殊荷载）：爆炸力、撞击力）第6页/共136页建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范（GB50009-2001GB50009-2001）荷载组合：基本组合基本组合标准组合标准组合准永久组合准永久组合 荷载取值：基础底面面积及埋深：正常使用极限状态、标准组合；地基变形：正常使用极限状态、准永久组合；地基稳定：承载力极限状态、基本组合；基础结构内力与强度：承载力极限状态、基本组合。基本组合值基本组合值=1.35=1.35标准组合值标准组合值第7页/共136页 地基基础设计原则：所有建筑物的地基计算应满足地基承载力要求；设计等级为甲、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；表2-2（p.10）所列设计

4、等级为丙级的建筑物可不作变形验算，但如具有p.910所列的5种情况时，仍应进行变形验算；对于受较大水平荷载的高层建筑、建造在斜坡上的建筑、基坑等应进行稳定性验算；对于地下水位较浅、有上浮时应进行抗浮验算。第8页/共136页2.2 浅基础的类型条形基础构造独立基础筏型基础箱形基础交梁基础壳体基础扩展基础扩展基础无筋扩展基础（刚性）无筋扩展基础（刚性）钢筋混凝土扩展基础（柔性）钢筋混凝土扩展基础（柔性）联合基础联合基础形式第9页/共136页 砌筑材料：砖、毛石、素混凝土、毛石混凝土、灰土；受力特点：抗压性能高、抗拉抗剪性能低、挠曲变形小；结构特点：稳定性好、施工方便、可承受较大荷载；自重大、对地基

5、承载力要求高、不适于浅埋。构造要求：满足 刚性角 要求。1.扩展基础 无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房第10页/共136页独立基础条形基础第11页/共136页 钢筋混凝土扩展基础适用于宽基浅埋 材料：钢筋混凝土；受力特点：抗弯、抗剪性能良好、有挠曲变形；结构特点：底板高度小，适应地基承载力底的地基条件。第12页/共136页墙下钢筋混凝土条形基础 无肋的有肋的第13页/共136页柱下独立基础 第14页/共136页2.联合基础 当为了满足地基土的强度要求，必须扩大基础平面尺寸，与相邻的单个基础在平面上相接甚至重叠时，则可将它们连在一起成为联合基础。第15页/共136页联合基础 第16页/共

6、136页3.柱下条形基础 长度远大于宽度；纵向刚度较大；适用于柱荷载、地基不均匀等情况。第17页/共136页第18页/共136页4.柱下交叉条形基础第19页/共136页5.筏形基础第20页/共136页筏形基础 第21页/共136页6.箱形基础底板外墙内墙 由底板、墙和顶板形成箱，整体性好；基础刚度大，抵抗不均匀沉降；抗震性能好，多用于高层建筑。第22页/共136页7.壳体基础适用于水塔、烟囱、料仓和中小型高炉等高耸的构筑物的基础第23页/共136页2.3 基础埋置深度的选择1.基本概念 基础埋深的定义（p.16）基础埋深选择的意义（p.16）基础埋深选择的原则：在满足承载力的条件下尽量浅埋第2

7、4页/共136页2.影响基础埋深的因素与建筑物有关的条件工程地质条件水文地质条件地基冻融条件场地环境条件第25页/共136页 建筑功能：地下室布置、半埋式结构等；基础埋深不同时u 主楼与裙房，高度不同，分期施工设置后浇带；v 台阶式相连,如山坡上的房屋。荷载效应：上部荷载大小、抗震要求、上拔荷载、动荷载（避免饱和和疏松的细砂土层）；设备条件：地下管线、水道、隧道等。与建筑物有关的条件第26页/共136页 工程地质条件条形基础 3b独立基础 1.5b且 5m（二层以下民用建筑除外）主要受力层深度：主要受力层深度：FdG主要受力层持力层（受力层）下卧层第27页/共136页只有低层房屋可用，否则处理

8、h1 5m桩基或处理；软土硬土 I II III IV硬土软土h1在满足其他要求下尽量浅埋硬土软土尽量浅埋。但是如h h1 1太小就为IIIIh1第28页/共136页 水文地质条件 尽量在地下水位以上，否则开挖降水费用大；有承压水时，防止承压水顶破基底。基坑安全系数：K1.1第29页/共136页 地基冻融条件地基土的冻胀第30页/共136页 冻土 多年冻土（冻结时间 3年）；季节性冻土 发生冻胀的条件：（1 1）土的条件 一般是细颗粒土（2 2）温度条件 低于冻结温度（3 3）水力条件 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第31页/共136页 土的冻胀性：衡量指标

9、 冻胀性分类平均冻胀率：不冻胀不冻胀 1%弱冻胀弱冻胀 1%3.5%冻胀冻胀 3.5%6%强冻胀强冻胀 6%12%注意：碎石、砂等里面粒径小于0.075mm的颗粒含量太高也会导致冻胀第32页/共136页考虑冻胀的基础埋深：dmin zd-hmaxz zd d：设计冻深h hmaxmax：容许残留冻土层最大厚度zd=z0 zs zw ze标准冻深土类别冻胀性环境影响系数标准冻深 z z0 0 北 京 0.80.81.0m1.0m哈尔滨 2.0m2.0m满洲里 2.8m2.8m 10年的实测最大冻深平均值第33页/共136页 场地环境条件 基本要求：除岩石外，基础埋深不小于 50cm（表土扰动，植

10、物，冻融，冲蚀）；基础顶距离表土大于10cm，利于保护；桥梁基础要求在冲刷深度以下。相邻建筑物影响：新基础底面不宜超过原有基础的埋深；新基础底面低于原有基础，要求满足一定间距；不能满足以上条件时，进行支护，严格控制水平位移。第34页/共136页第35页/共136页2.4 浅浅基础的地基承载力 地基承载力的概念 地基承载力：地基土层单位面积所能承受的具有一定可靠度的最大荷载；地基承载力特征值：满足建筑物正常使用极限状态下的地基土承载力；决定地基土承载力的两个条件：具有一定的强度安全储备；地基变形不大于相应的允许值。ps0地基承载力取值与地基允许变形的取值有关第36页/共136页 地基承载力特征值

11、的确定 根据土的强度理论计算确定；按静载荷试验方法确定；根据规范表格确定；根据相邻条件相似的建筑物经验确定。GBJ7-89 GBJ7-89 规范：规范：推荐查表方法GB50007-2002 GB50007-2002 规范：规范：取消了相关表格第37页/共136页 根据土的强度理论计算确定 地基极限承载力理论公式：规范推荐的理论公式：以临界荷载P1/4为理论基础大于6m，按6m计算对于砂土，小于3m按3m计算饱和粘土短期承载力：fa=3.14cu+md地基与基础底面宽度无关对于实体基础，通过增大基础埋深提高承载力不明显。第38页/共136页 按静载荷试验方法确定 载荷试验装置静载荷试验装置静载荷

12、试验装置静载荷试验装置荷 载试坑支墩次梁主梁承压板千斤顶百分表第39页/共136页静载荷试验装置第40页/共136页 试验ps曲线及地基承载力特征值 fak低压缩性土 高压缩性土 u ps 曲线为“陡降型”；v 一般取“比例界限荷载 p1”作为地基承载力特征值；w 对于“脆性破坏”地基，当pu3m，基础埋深d0.5m的基础，地基承载力特征值按下式进行修正：试验或查表得到的承载力特征值b6m，按6m计算第42页/共136页u 基础埋深d一般按室外地面考虑；v 在填方整平地区，可从填土地面开始算起；w 有地下室时，采用箱基或筏基时，基础埋深按室外地面开始算起；采用独立基础或条形基础时，基础埋深从室

13、内地面开始算起。第43页/共136页 地基变形验算 满足地基承载力条件，可以确保地基不发生因强度不足引起的剪切破坏，但不一定保证地基变形也满足要求。地基特征变形 对于基础设计，应控制对基础不利的沉降形式地基的特征变形，使之不会导致建筑物开裂损坏而有损其使用条件和外观。不同的建筑物，其结构类型，整体刚度，使用要求等都不相同。由于地基变形对建筑物产生的影响程度也不相同。对于不同的建筑物，都可以通过控制某个地基特征变形值，来保证建筑物的正常使用。第44页/共136页地基变形特征值沉降量沉降差倾斜局部倾斜第45页/共136页 地基变形特征值验算 地基特征变形验算的计算公式：ssss 对于不同的建筑物，

14、规范提出了相应的地基变形允许值 s（p.26表2-6）；地基特征变形值 s，可按土力学中的分层总和法或规范提供的方法进行计算，计算时要注意上部荷载应按长期效应组合（不计入风荷载和地震荷载）的荷载标准值进行计算；地基变形不满足要求时，可通过调整基础底面尺寸或埋深、或其他措施将小变形，以满足要求。第46页/共136页第47页/共136页2.5 基础底面尺寸的确定 1按地基持力层承载力计算基础底面尺寸 2地基软弱下卧层承载力验算 3按允许沉降差调整基础底面尺寸 4、地基稳定性验算第48页/共136页1.按地基持力层承载力计算基础底面尺寸FkdGk持力层 中心荷载作用 持力层承载力要求：基底压力Fk：

15、上部荷载标准值；Gk：基础自重及填土重量第49页/共136页 基础及填土自重或：d：基础平均埋深；G=20kN/m3。基础底面面积A(独立基础)(方形基础)(条形基础)第50页/共136页 基础底面面积确定步骤计算确定基础底面面积A根据A确定基础底面尺寸b3m?确定基础底面尺寸 l、b暂不考虑宽度修正 中心荷载常用方形基础；矩形基础的长宽比一般取12。是否修正第51页/共136页 偏心荷载作用 持力层承载力要求：按汉森或魏锡克极限承载力公式计算确定地基承载力特征值 fak 时，持力层承载力要求：按原位试验或查表方式确定地基承载力特征值 fak 时，持力层承载力要求（附加条件）：基底平均压力第5

16、2页/共136页 基底最大压力 pmax 的计算（单向偏心）blN=F+Gb be eNpmaxpmin e b/6一般情况下，要求 e 0）第53页/共136页第54页/共136页 基础底面面积确定步骤根据A确定基础底面尺寸b3m?确定基础底面尺寸 l、b按中心荷载考虑计算得到的面积是否计算偏心距、基底压力pkfapkmax1.2fapkmin0校核修正调整尺寸否第55页/共136页2.地基软弱下卧层承载力验算 软弱下卧层承载力条件 在按持力层承载力条件确定基础底面尺寸后，如持力层下面存在承载力明显低于持力层承载力的高压缩性软弱下卧层，则基础底面尺寸还要满足软弱下卧层承载力条件：第56页/共

17、136页 软弱下卧层顶面附加应力计算（简化计算）对于条形基础：矩形基础 压力扩散角 按p.34表2-7选取，的大小受控于土层的模量比和下卧层距基底的距离。第57页/共136页第58页/共136页3.按允许沉降差调整基础底面尺寸 基本概念 对于不同的柱基础，按同一地基承载力 fa 确定基础底面面积 Ai，即使各基础的基底压力相同，当柱荷载不同，各基础底面面积也不同，引起柱基础间的沉降差；第59页/共136页 根据地基沉降计算的弹性力学公式，均质地基沉降量：基底平均附加压力：如近似认为：，则基底平均净反力地基沉降量反比于基础底面尺寸 l第60页/共136页 基础底面尺寸的调整 地基柔度系数的概念F

18、k=1k 基础j 基础jkjk：地基柔度系数沉降发生位置荷载作用位置均质地基弹性力学公式分层地基分层总和法第61页/共136页 根据沉降差调整基础底面尺寸两相邻基础沉降差（假定两相邻基础的基底压力相同，都等于 p=fa）：增大 k 基础底板面积 Ak k 基础基底压力 计算 k 基础新的柔度系数柔度系数改变基底尺寸改变后的沉降差，按允许沉降差进行调整。第62页/共136页因 都是未知的，为简化计算，假定：近似认为 k 基础尺寸调整后只对自身沉降产生影响，对相邻基础的沉降没有影响。基底尺寸修正后可以满足允许沉降差的柔度系数根据上述确定的柔度系数 ，即可进一步确定需要调整的基底尺寸（地基按均质地基

19、考虑）：Fk=1第63页/共136页 考虑相邻基础的影响第64页/共136页4.地基稳定性验算 基本概念 对于经常承受较大水平作用力或位于河岸、斜坡区域的基础，除了满足承载力及变形条件外，还需要检算地基和基础的整体稳定性。PhPv第65页/共136页 地基稳定性验算的基本内容 地基基础可能发生的稳定性问题有3种类型：基础沿基底发生水平滑移基础绕其一侧发生倾覆地基内部发生整体剪切破坏 地基抗水平滑移的稳定性检算 对于承受水平力相对较大的基础应考虑验算其抗滑移的稳定性（主要是挡墙的基础），检算采用安全系数法：第66页/共136页 基础的抗倾覆稳定性检算 对于承受较大力矩的基础应考虑检算其抗倾覆的稳

20、定性（主要是挡墙的基础），检算采用安全系数法：地基的整体滑移稳定性检算 当地基承受较大水平荷载，地基内部存在明显软弱的土层时，有必要进行本项检算。验算方法可采用土力学中的圆弧滑面法。第67页/共136页 当建筑物较小且位于稳定土坡的坡顶上时，也可通过下列条件来控制其稳定性。当基础底面长不大于3m，基础的位置应满足下列条件条形基础矩形基础不满足上述条件时，应采用圆弧滑面法进行稳定性检算。第68页/共136页第69页/共136页第70页/共136页2.6 扩展基础设计 1无筋扩展基础设计 2墙下钢筋混凝土条形基础设计 3柱下钢筋混凝土独立基础设计第71页/共136页1.无筋扩展基础设计 刚性扩散角

21、的概念 刚性扩展基础常用抗压强度远大于抗拉、抗剪强度的材料构筑，基础设计时必须控制基础截面的拉应力与剪应力不超过基础材料的抗拉、抗剪强度。由于无筋扩展常做成台阶状，为保证控制截面的强度条件得到满足，一般可以通过控制台阶的宽高比来实现。满足截面抗拉、抗剪强度的极限宽高比可以根据不用材料的刚性扩散角确定。第72页/共136页刚性基础受力破坏图第73页/共136页第74页/共136页 无筋扩展基础的断面设计台阶宽高比：1:1.0 1:2.0F bth0根据刚性扩散角要求确定台阶的宽高比不同材料的宽高比要求见p.4041表2-9满足宽高比要求的无筋扩展基础不需要进行强度验算。第75页/共136页刚性基

22、础构造第76页/共136页刚性基础断面设计第77页/共136页F F F F 安全不安全安全浪费第78页/共136页一层台阶两层台阶锥形断面 不同材料，可采用不同的宽高比；不同材料间承压强度的验算。第79页/共136页 无筋扩展基础设计的步骤：刚性基础可按下列步骤进行结构设计：u 选择基础的材料和立面形式；v 选择地基持力层并决定基础的埋置深度；w 计算基础底面积并决定其尺寸（循环试算）；x 必要时计算地基基础的稳定性和沉降；y 检算基础的刚性角或台阶的宽高比；z 决定基础的细部尺寸并绘制结构图。第80页/共136页 题题目目 某某承承重重砖砖墙墙厚厚370mm，传传至至基基础础正正负负零零标

23、标高高处处的的轴轴向向压压力力为为Fk=200kN/m，已已知知地地基基为为均均匀匀的的粉粉质质粘粘土土，天天然然重重度度为为 =17.5kN/m3，孔孔隙隙比比及及液液性性指指数数均均为为0.75，由由静静载载试试验验确确定定的的地地基承载力特征值为：基承载力特征值为：fak=150kPa，试完成该基础的结构设计。，试完成该基础的结构设计。解：根据已知条件按前述步骤进行设计。解：根据已知条件按前述步骤进行设计。1）选择）选择C15素混凝土为基础的材料，立面形式待定；素混凝土为基础的材料，立面形式待定；2）地地基基单单一一，地地基基持持力力层层为为粉粉质质粘粘土土，初初步步决决定定基基础础的的

24、埋埋置置深度为深度为1.5m；例题：刚性基础设计例题：刚性基础设计第81页/共136页 3）计算基础底面积并决定其尺寸）计算基础底面积并决定其尺寸 考考虑虑对对fak作作深深度度修修正正后后代代替替fa使使用用。由由题题给给条条件件查查表表2-3，得得深度修正系数深度修正系数 d=1.6，由公式（，由公式（2-15）算得：）算得：取取b=1.4m 2.5m时的钢筋布置第89页/共136页 结构设计 基本原则 一般沿基础长度取1m作为计算区段；基础底板的高度应满足抗剪要求；基础底板的配筋应按抗弯计算确定；确定基础底面积时不应重复计算纵横基础交接处面积。第90页/共136页 轴心荷载作用 基础高度

25、验算b1b因基础底板内不配箍筋和弯起钢筋，由地基反力所产生的剪力由混凝土承担，因此底板高度由混凝土的受剪承载力控制：pj：地基净反力；F：荷载设计值；b1：计算截面的挑出长度；（墙体：混凝土、砖）见p.43说明 基础底板配筋受力钢筋第91页/共136页 偏心荷载作用墙下条形基础的验算截面第92页/共136页b1bpjPjmax基础边缘处最大净反力设计值：内力计算及底板高度校核受力钢筋第93页/共136页3.柱下钢筋混凝土独立基础设计 构造要求：除应满足上述墙下钢筋混凝土条形基础的要求外，对于柱下独立基础，还需要满足以下要求：阶梯形基础每阶高度300500mm；锥形基础边缘高度不小于200mm，

26、锥面坡度1：3，顶部每边沿柱边放出50mm；底板受力钢筋根据底板内力按双向配置；现浇柱纵向钢筋的预留插筋构造及布置要求见p.45说明，预制柱杯口基础的构造见规范说明。第94页/共136页柱下独立基础的构造bb第95页/共136页 结构设计 基本原则 基础底板的高度应满足底板抗冲切承载力要求；基础底板的配筋应按抗弯计算确定；当采用钢筋混凝土柱时，尚应检算基础与柱连接处的强度（按局部承压强度进行验算）。第96页/共136页 轴心荷载作用 基础高度验算冲切 独立扩展基础如高度不足容易产生冲切破坏，破坏的特征是沿柱边或台阶边缘产生近似于45的张拉裂缝，最后形成冲切破坏锥体。柱下独立扩展基础要求冲切破坏

27、面以外的地基净反力产生的冲切力小于基础相应破坏面（破坏角锥体表面）上的混凝土抗冲切能力，矩形基础一般沿柱短边一侧先发生冲切破坏。计算的关键是确定冲切力和冲切破坏面的几何特征。第97页/共136页h0h0h0bbbbclac柱下独立基础的抗冲切承载力应满足下列公式：截面高度影响系数 bbc+2h0（冲切破坏锥体位于基础底面以内）第98页/共136页 bbc+2h0（冲切破坏锥体位于基础底面以外）h0h0bcblh0第99页/共136页 对于阶梯形基础，除对柱边进行冲切验算外，还应对台阶的变阶处进行冲切验算，验算时只要将前述冲切验算公式中的柱边尺寸ac、bc分别换成台阶的尺寸；当基础底面全部落在4

28、5度冲切破坏锥体范围以内，底板成为刚性基础，不需要进行冲切验算。h0h0h0bbbbtl第100页/共136页 基础底板配筋 在地基净反力作用下，底板沿柱边向上弯曲，其破坏特征是裂缝沿柱角到底板角将底板分裂成4块梯形面积。在轴心荷载作用下，当基础台阶的宽高比2.5，截面弯矩：bcbacl阶梯形基础底板配筋，需要计算变阶处的弯矩及钢筋用量，将台阶尺寸代替柱尺寸进行计算，比较后按大值进行配筋。第101页/共136页 偏心荷载作用（单向偏心）基础高度验算当荷载偏心距el/6时，基底净反力设计值：求出基底最大净反力pjmax后，按轴心荷载同样的公式与方法进行基础底板高度验算，只是将原公式中的pj用pj

29、max代替（近视处理，偏于安全）。h0pjmax第102页/共136页bcbacla1lbpjmaxpjminpjI 基础底板配筋 对于单向偏心，且偏心距el/6的柱下独立矩形基础，弯矩计算的一般式（任意截面）：b第103页/共136页计算柱边截面的弯矩时，取：计算变阶处截面弯矩时，只要将相应的l、b用台阶尺寸代入计算即可。计算出控制弯矩后，即可分别对基础的两个方向配置钢筋，配筋时应满足相应的构造要求（直径、钢筋规格、间距布置等），同时应将主要受力方向的钢筋布置在下层。第104页/共136页例例题题：某某柱柱下下独独立立基基础础，根根据据地地基基计计算算已已确确定定基基础础底底面面尺尺寸寸为为

30、3.0m2.2m，上上 部部 结结 构构 传传 来来 的的 荷荷 载载 设设 计计 值值 为为：F=750kN，M=110kN-m。柱截面尺寸。柱截面尺寸0.4m0.4m。试进行基础结构设计。试进行基础结构设计。解解：根据已知条件按前述步骤进行设计。根据已知条件按前述步骤进行设计。1）基础材料选择）基础材料选择C20混凝土和混凝土和I级钢筋，立面形式为锥形；级钢筋，立面形式为锥形；2）验算基础的抗冲切、抗剪和抗弯曲承载力并配置钢筋：）验算基础的抗冲切、抗剪和抗弯曲承载力并配置钢筋：a.抗冲切验算抗冲切验算 根根据据构构造造要要求求，基基础础下下设设置置100mm厚厚的的混混凝凝土土垫垫层层，其

31、其强强度度等级取为等级取为C10。假定基础高度为。假定基础高度为500mm，则基础有效高度为：，则基础有效高度为：第105页/共136页 从从规规范范查查得得C20混混凝凝土土：ft=1.1MPa，I级级钢钢筋筋：fy=210MPa。算得基底净反力为：算得基底净反力为：基基础础短短边边长长度度为为2.2m，柱柱截截面面的的宽宽度度和和高高度度均均为为0.4m，所所以以按公式的说明，有：按公式的说明，有：第106页/共136页 由于由于b bt+2h0，于是，于是 满足：满足：要求且富余不多，故所选基础高度合适。要求且富余不多，故所选基础高度合适。第107页/共136页b.抗弯计算和配筋抗弯计算

32、和配筋 对于锥形基础，控制截面在柱边处：对于锥形基础，控制截面在柱边处：第108页/共136页沿长边方向配筋沿长边方向配筋 沿短边方向配筋沿短边方向配筋 沿沿长长边边方方向向选选用用12 16190mm，AsI=2413mm2；沿沿短短边边方方向向选选用用16 10190mm，AsI=1256mm2。第109页/共136页3）决定基础的细部尺寸并绘制结构图）决定基础的细部尺寸并绘制结构图 取锥形基础边缘厚度取锥形基础边缘厚度200mm，由此绘出基础的结构草图如下，由此绘出基础的结构草图如下（图中未绘出垫层）：（图中未绘出垫层）：第110页/共136页2.7 联合合基础设计 1矩形联合基础设计

33、2梯形联合基础设计 3连梁式联合基础设计第111页/共136页 矩矩形联合基础(xl/2)梯梯形联合基础(l/3xl/2)连梁式梁式联合基础(柱距较大)llllxx计算规定与假定：基础是刚性的，基底压力按线性分布考虑；地基主要受力层范围土质均匀；不考虑上部结构刚度的影响。1.概述第112页/共136页2.矩形联合基础 设计计算步骤 计算柱荷载合力作用点；确定基础底板长度；根据地基承载力条件确定基础底板宽度；计算基础底板的内力；校核基础底板的高度；构造要求 基本构造要求与钢筋混凝土独立基础相同；基础底板高度一般不小于柱距的1/6；地基设计（与一般独立基础相同）第113页/共136页 基础结构设计

34、 基础底板长度（尽可能使合力作用点通过基础底面形心）x0F1F2FOl0l1l2l要使合力 F 通过基础底板的形心，选择基础底板长度：基础底板宽度（按中心荷载计算）：第114页/共136页 按静定分析法计算基础底板内力（中心荷载）作用在基础底板上单位延米的地基净反力：lb 求出地基反力后，将地基净反力作为荷载，按静定分析法计算不同截面的剪力和弯矩，并绘出内力图。根据剪力等于0的条件，可以求出跨中最大弯矩及作用位置：Mmax用于确定上面的钢筋用量，下面的钢筋用量则根据支座弯矩确定第115页/共136页bc2ac2冲切锥体中线冲切锥体底面 基础底板高度验算（满足抗冲切、抗剪切承载力要求）抗冲切承载

35、力验算（按柱下独立基础模式验算）u 边柱的抗冲切验算第116页/共136页冲切锥体底面面积：b1l0bc1a1h0ac1/2ac1bac1+h0bc1+2h0柱荷载 F1 所产生的冲切力：冲切锥体中线周长（bbc+2h0）：第117页/共136页v 中柱的抗冲切验算b2bc2a2ac2冲切锥体底面面积：柱荷载 F2 所产生的冲切力：冲切锥体中线周长（bbc+2h0）：按同时满足边柱与中柱的抗冲切条件确定基础底板高度第118页/共136页 抗剪承载力验算 冲切锥体以外的基础底板应满足抗剪切强度要求，其中最不利截面位于冲切锥体底面边缘处。通常中柱荷载 F2 要大于边柱荷载 F1，常验算中柱边的抗剪

36、承载力。-截面的剪力：bl2ac2/2+h0基础底板高度取抗冲切与抗剪切中的大值。第119页/共136页 配筋计算 纵向受力钢筋u 跨中截面：按跨中最大弯矩计算底板上面宽度b范围内的钢筋用量；v 支座截面：按支座最大弯矩计算底板下面b宽度范围内的钢筋用量。第120页/共136页l0+0.5ac10.75h0+0.5ac1 横向受力钢筋计算方法：横向基础梁长为b，在柱下取垂直于纵向板带，按悬臂构造计算柱边截面的最大弯矩；u 边柱截面等效梁宽=等效梁宽=等效梁基础底面积（按l00.5ac1+0.75h0考虑）：等效梁基底净反力：柱边截面弯矩：截面钢筋用量：第121页/共136页v 中柱截面等效梁宽

37、=等效梁基底净反力：柱边截面弯矩：截面钢筋用量：等效梁宽以外区域的横向钢筋按构造配置0.75h0+0.5ac10.75h0+0.5ac1第122页/共136页3.梯形联合基础alxb 基础底面尺寸形心位置：基础底面面积：合力作用点联立求解，得到基础底面尺寸：a、b 结构计算与矩形基础类似。4.连梁式联合基础（略）参考p.5557内容第123页/共136页2.8 减减轻不均匀沉降危害的措施不均匀沉降危害的措施 1建筑措施 2结构措施 3施工措施第124页/共136页墨西哥某艺术宫，左部分建于17091709年；右部分建于16221622年。沉降达2.22.2米，存在明显的沉降差。第125页/共1

38、36页相邻建筑物引起的不均匀沉降第126页/共136页膨胀土地基上的建筑物第127页/共136页均质土地基上的建筑物第128页/共136页非均质土地基上的建筑物第129页/共136页2.建筑措施 建筑物体形力求简单 软弱地基尽量采用简单体形；破坏例：p.59图2-32、图2-33。控制建筑物的长高比及合理布置墙体 预估沉降量120mm，3层的建筑物，长高比不宜大于2.5；纵横隔墙是提高建筑物整体刚度的有效措施；破坏例：p.59图2-34。第130页/共136页 设置沉降缝划分多个独立沉降单元。建筑物平面转折处；建筑物高度或荷载差异较大处；长高比过大建筑物的适当部位；地基压缩性有显著变化处；建筑

39、物结构或基础类型不同处；分期建造建筑物的交界处；拟设置伸缩缝处（沉降缝可以兼作伸缩缝）u 沉降缝的宽度要求见p.60表2-10；v 沉降缝的构造布置见p.60图2-35；w 沉降缝设置宜慎重考虑（造价高，结构处理较困难）；x 有防渗要求的地下室不设沉降缝，可采用“后浇带”方法处理。第131页/共136页 相邻建筑物的净距避免引起附加应力的叠加，导致建筑物互倾、开裂。同期建造的两重量（高度）相差较大的建筑物，轻者受重者影响较大；原有建筑物受新建重型建筑物的影响；相邻建筑物之间的净距要求见p.61表2-11；破坏例：p.61图2-37。调整设计标高（见p.62内容）第132页/共136页2.结构措施 减轻建筑物的自重（见p.62内容）设置圈梁提高建筑物的抗弯刚度。对象：砖混结构中与构造柱连为一体，提高整体性和刚度；注意点：连成闭合系统；种类、设置与构造要求见p.6263内容 设置基础梁（地梁）对象：框架结构；构造要求见p.63内容。第133页/共136页 减小或调整基底压力 设置地下室（补偿性基础设计）；改变基础底面尺寸。采用非敏感性结构静定结构。第134页/共136页2.施工措施第135页/共136页感谢您的观看！第136页/共136页