第七天然地基上浅基础的设计.pptx

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1、 =时时，安安全全系系数数K=1.0K=1.0。此此时时土土坡坡呈呈极极限限平平衡衡状态。状态。无无粘粘性性土土简简单单土土坡坡稳稳定定安安全全系系数数K K，只只与与内内摩摩擦擦角角与坡角与坡角有关，与坡高有关，与坡高H H无关。无关。若若土土坡坡为为密密实实碎碎石石土土，存存在在咬咬合合力力，则则土土坡坡稳稳定定安安全全系系数数K K不不仅仅与与有有关关，而而且且与与坡坡高高H H及及结结构构力力C C有有关。关。5.7.4简单土坡稳定计算简单土坡稳定计算5.7 5.7 土坡稳定分析土坡稳定分析评论：评论：1 1、无粘性土简单土坡、无粘性土简单土坡第1页/共70页粘粘性性土土简简单单土土坡

2、坡比比无无粘粘性性土土复复杂杂，其其稳稳定定坡坡角角，是粘性土的性质指标是粘性土的性质指标，c c，与坡高与坡高H H的函数，即：的函数，即：5.7.4简单土坡稳定计算简单土坡稳定计算5.7 5.7 土坡稳定分析土坡稳定分析2 2、粘性土简单土坡、粘性土简单土坡=f(=f(，c c，H)H)l 纵坐标：纵坐标：稳定数稳定数 N=c/(H)N=c/(H)l 横坐标：横坐标：坡角坡角第2页/共70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度7.4 7.4 地基计算地基计算7.

3、5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.1 7.1 概述概述第3页/共70页7.1 7.1 概述概述7.1.1 地基基础的重要性与复杂性地基基础的重要性与复杂性1.1.地基基础的重要性：地基基础的重要性：建筑物的根基建筑物的根基工程量、造价、施工工期占很大比例工程量、造价、施工工期占很大比例隐蔽工程，难以检验隐蔽工程，难以检验事故预兆不易察觉，难以修补事故预兆不易察觉，难以修补2.2.地基基础的复杂性：地基基础的复杂性：地基各地千差万别，基础的类型相应有所不同地基各地千差

4、万别，基础的类型相应有所不同建筑物向下传递荷载的下部结构。是建筑物建筑物向下传递荷载的下部结构。是建筑物的一部分，起到扩散应力的作用的一部分，起到扩散应力的作用基础基础第4页/共70页7.1.1 地基基础的重要性与复杂性地基基础的重要性与复杂性7.1 7.1 概述概述3.3.选择地基基础类型，主要考虑两方面因素：选择地基基础类型，主要考虑两方面因素：(1)(1)建筑物的性质建筑物的性质形式、规模、用途形式、规模、用途荷载、刚度荷载、刚度对沉降的敏感性对沉降的敏感性(2)(2)地基的地质情况：地基的地质情况：工程地质条件、地层结构工程地质条件、地层结构土的物理力学性质、地基承载力土的物理力学性质

5、、地基承载力地下水、冻深地下水、冻深第5页/共70页7.1 7.1 概述概述7.1.2 地基基础方案的类型地基基础方案的类型1.1.天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础做做在在天天然然地地基基上上，埋埋置置深深度度小小于于5 5米米的的一一般般基基础础（柱柱基基或或墙墙基基）以以及及埋埋置置深深度度虽虽超超过过5 5米米，但但小小于于基基础础宽宽度度的的大大尺尺寸寸基基础础（如如箱箱形形基基础础），在在计计算算中中基基础础的的侧侧面面摩摩擦力不必考虑，统称为天然地基上的浅基础。擦力不必考虑，统称为天然地基上的浅基础。2.2.人工地基上的浅基础人工地基上的浅基础人人工工地地基基：加加固固上上部部

6、土土层层，提提高高土土层层的的承承载载力力，再再把把基基础础做做在在这这种种经经过过人人工工加加固固后后的的土土层层上上。这这种种地地基基叫叫做人工地基。做人工地基。第6页/共70页3.3.天然地基上的深基础、桩基础天然地基上的深基础、桩基础桩桩基基础础：在在地地基基中中打打桩桩，把把建建筑筑物物支支撑撑在在桩桩台台上上，建建筑筑物物的的荷荷载载由由桩桩传传到到地地基基深深处处较较为为坚坚实实的的土土层层。这这种种基础叫做桩基础。基础叫做桩基础。深深基基础础：把把基基础础做做在在地地基基深深处处承承载载力力较较高高的的土土层层上上。埋埋置置深深度度大大于于5m5m或或大大于于基基础础宽宽度度。

7、在在计计算算基基础础时时应应该该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基础。考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基础。7.1 7.1 概述概述7.1.2 地基基础方案的类型地基基础方案的类型第7页/共70页7.1 7.1 概述概述7.1.3 浅基础的设计内容与步骤浅基础的设计内容与步骤初步设计初步设计基础的结构型式、材料与平面布置基础的结构型式、材料与平面布置确定基础的确定基础的埋置深度埋置深度d d；计算地基承载力特征值计算地基承载力特征值f fakak，并经深度和宽度修正，并经深度和宽度修正，确定修正后的确定修正后的地基承载力特征值地基承载力特征值f fa a；根据作用在基础顶面荷载

8、根据作用在基础顶面荷载F F和深宽修正后的地基承和深宽修正后的地基承载力特征值，计算载力特征值，计算基础的底面积基础的底面积；计算计算基础高度基础高度并确定并确定剖面形状剖面形状；第8页/共70页若地基持力层下部存在软弱土层时，则需若地基持力层下部存在软弱土层时，则需验算软弱验算软弱下卧层的承载力下卧层的承载力；地基基础设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级建地基基础设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级建筑物应筑物应计算地基的变形计算地基的变形；验算建筑物或构筑物的验算建筑物或构筑物的稳定性稳定性（如有必要时）；（如有必要时）；基础基础细部结构和构造设计细部结构和构造设计绘制基础绘制基础施工图施工图

9、7.1 7.1 概述概述7.1.3 浅基础的设计内容与步骤浅基础的设计内容与步骤第9页/共70页7.1 7.1 概述概述7.1.4 浅基础的设计所需资料浅基础的设计所需资料建筑场地的地形图；建筑场地的地形图；岩土工程勘察成果报告；岩土工程勘察成果报告；建筑物平面图、立面图、荷载、特殊结构物布建筑物平面图、立面图、荷载、特殊结构物布置与标高；置与标高；建筑场地环境，临近建筑物基础类型与埋深，建筑场地环境，临近建筑物基础类型与埋深，地下管线分布；地下管线分布；工程总投资与当地建筑材料供应情况；工程总投资与当地建筑材料供应情况；施工队伍技术力量与工期的要求。施工队伍技术力量与工期的要求。第10页/共

10、70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度7.4 7.4 地基计算地基计算7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型第11页/共70页7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型7.2.1 浅基础的结构类型浅基础的结构类型1 1、独立基础、独立基础2 2、条形基础、条形基础基础长度大于或等于基础长度大于或等于1

11、010倍基础宽度的基础倍基础宽度的基础第12页/共70页7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型7.2.1 浅基础的结构类型浅基础的结构类型4 4、筏板基础（满堂基础）、筏板基础（满堂基础）5 5、箱形基础、箱形基础3 3、十字交叉基础、十字交叉基础第13页/共70页7.2.2 基础的材料基础的材料7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型1、砖石砌体、砖石砌体 必须用粘土砖或蒸压灰砂砖，砖的标号不应低于必须用粘土砖或蒸压灰砂砖，砖的标号不应低于MU10，大放角基础。，大放角基础。毛石：未经加工整平的石料。厚度不宜小于毛石：未经加工整平的石料。厚度不宜小于150mm。2、混凝土和毛石混凝土、混凝

12、土和毛石混凝土混凝土的标号不应低于混凝土的标号不应低于C103、钢筋混凝土、钢筋混凝土混凝土的标号不应低于混凝土的标号不应低于C15第14页/共70页4、灰土、灰土 石灰和土的体积比一般为石灰和土的体积比一般为3：7或或2：8灰土干重度灰土干重度14.515.5KN/m ,容许承载力可达容许承载力可达250300KPa。应：捏紧成团，落地开花。应：捏紧成团，落地开花。5、三合土、三合土 其体积比一般为其体积比一般为1：3：6或或1：2：4（石灰：砂子：骨料）（石灰：砂子：骨料）。只适用于地下水位以上。只适用于地下水位以上。7.2.2 基础的材料基础的材料7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型

13、第15页/共70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度7.4 7.4 地基计算地基计算7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度第16页/共70页7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度基础埋置深度基础埋置深度：基础底面至地面标高（一般指设计地：基础底面至地面标高（一般指设计地面）的距离。面）的距离

14、。基本概念：基本概念：基础埋深基础埋深选择的原则选择的原则：(1)(1)应应尽量浅埋尽量浅埋(2)(2)除基岩外，除基岩外，一般不宜小于一般不宜小于0.5m0.5m(3)(3)基础顶面应基础顶面应低于设计外地面低于设计外地面100mm100mm以上以上,避免基础避免基础外露外露下卧层下卧层：持力层下的各土层称为下卧层。：持力层下的各土层称为下卧层。持力层持力层：直接支承基础的土层称为持力层。：直接支承基础的土层称为持力层。第17页/共70页一、一、与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件 包括建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下包括建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的型式和构造

15、等。设施，基础的型式和构造等。影响基础埋深的因素：影响基础埋深的因素：7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度二、二、工程地质条件和水文地质条件工程地质条件和水文地质条件 合理选择地基持力层。另外，选择基础埋深时应注合理选择地基持力层。另外，选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。（渗流力、浮托力）意地下水的埋藏条件和动态。（渗流力、浮托力）有地下室：有地下室：d3m;d3m;高层建筑：高层建筑：d(1/10d(1/101/15)H1/15)H台阶形过渡：台阶的高宽比台阶形过渡：台阶的高宽比1 1：2 2，台阶高度，台阶高度50mm50mm第18页/共70页三、三、建筑场地的环境条件建

16、筑场地的环境条件四、四、地基土冻胀和融陷的影响地基土冻胀和融陷的影响7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度如如上上述述要要求求不不能能满满足足时时，应应采采取取分分段段施施工工，设设临临时时加加固固支支撑撑，打打板板桩桩，地地下下连连续续墙墙等等施施工工措措施施，或或加加固固原原有有建建筑筑物的地基。物的地基。(2)(2)靠近土坡靠近土坡 基础埋深应考虑土坡临空面的稳定基础埋深应考虑土坡临空面的稳定(1)(1)存在相邻建筑物存在相邻建筑物 新新建建建建筑筑物物的的基基础础埋埋深深不不宜宜大大于于原原有有建建筑筑物物的的基基础础埋埋深深。当当埋埋深深大大于于原原有有建建筑筑物物的的基基础础

17、埋埋深深时时，两两基基础础之之间间应应保保持持一一定定净净距距，其其数数值值应应根根据据原原有有建建筑筑物物荷荷载载大大小小、基基础础型型式式和土质情况而定。和土质情况而定。第19页/共70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度7.4 7.4 地基计算地基计算7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.4 7.4 地基计算地基计算第20页/共7

18、0页7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.1 基本规定基本规定1 1、地基基础设计等级：、地基基础设计等级：甲、乙、丙三级甲、乙、丙三级2 2、地基计算的规定：、地基计算的规定：所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计丙级建筑物可不做变形验算，需做变形验算的有五种情况（丙级建筑物可不做变形验算，需做变形验算的有五种情况（P295P295）对对经经常常受受水水平平荷荷载载作作用用的的高高层层建建筑筑、高高耸耸结结构构和和挡挡土土墙墙等等，以以及

19、及建建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。基坑工程应进行稳定性验算。基坑工程应进行稳定性验算。地地下下水水埋埋深深较较浅浅，建建筑筑地地下下室室或或地地下下构构筑筑物物存存在在上上浮浮问问题题时时，尚尚应应进行抗浮验算。进行抗浮验算。P294 P294 表表7.77.7第21页/共70页7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.1 基本规定基本规定3 3、荷载效应最不利组合与相应的抗力限值、荷载效应最不利组合与相应的抗力限值按按地地基基承承载载力力确确定定基基础础底底面面积积及及埋埋置置深深度度时时，传传至至基基础础底底

20、面面上上的的荷荷载载效效应应按按正正常常使使用用极极限限状状态态下下荷荷载载效效应应的的标标准准组组合合。相相应应的抗力采用地基承载力特征值。的抗力采用地基承载力特征值。计计算算地地基基变变形形时时，传传至至基基础础底底面面上上的的荷荷载载效效应应应应按按正正常常使使用用极极限限状状态态下下荷荷载载效效应应的的准准永永久久组组合合，不不应应计计入入风风荷荷载载和和地地震震作作用用。相应限值应为地基变形允许值。相应限值应为地基变形允许值。计计算算挡挡土土墙墙土土压压力力，地地基基或或斜斜坡坡稳稳定定及及滑滑坡坡推推力力时时，荷荷载载效效应应应应按按承承载载能能力力极极限限状状态态下下荷荷载载效效

21、应应的的基基本本组组合合，但但其其分分项项系系数数均为均为1.01.0。在在确确定定基基础础高高度度、配配筋筋和和验验算算材材料料强强度度时时，上上部部结结构构传传来来的的荷荷载载效效应应组组合合和和相相应应的的基基础础反反力力，应应按按承承载载力力极极限限状状态态下下荷荷载载效效应的基本组合，采用相应的分项系数。应的基本组合，采用相应的分项系数。自己看看自己看看第22页/共70页1.1.基底压力应满足的要求：基底压力应满足的要求：pk fa pkmax 1.2fa7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.2 承载力计算承载力计算2.2.基底压力的计算：基底压力的计算：轴心荷载轴心荷载偏心荷载偏

22、心荷载轴心荷载轴心荷载偏心荷载偏心荷载k-k-荷载效应标准组合荷载效应标准组合第23页/共70页7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.3 地基承载力特征值地基承载力特征值f fakak及影响其大小的因素及影响其大小的因素地基承载力特征值地基承载力特征值f fakak：是指由荷载试验测定的地基土：是指由荷载试验测定的地基土压力变形曲线压力变形曲线线性变形阶段线性变形阶段内规定的变形所对应的压内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。力值，其最大值为比例界限值。影响地基承载力特征值的因素：影响地基承载力特征值的因素：1.1.地基土的成因与堆积年代地基土的成因与堆积年代2.2.地基土的物理

23、力学性质地基土的物理力学性质3.3.地下水地下水4.4.建筑物情况建筑物情况第24页/共70页n当当ps曲曲线线上上有有比比例例界界限限时时，取取该该比比例例界界限限所所对对应应的的荷荷载载值；值；n当当极极限限荷荷载载小小于于对对应应比比例例界界限限的的荷荷载载值值的的2倍倍时时，取取极极限限荷载值的一半；荷载值的一半；n当当不不能能按按上上述述二二点点确确定定时时，如如压压板板面面积积为为0.250.50m2，可可取取s/b=0.010.015所所对对应应的的荷荷载载，但但其其值值不不应应大大于于最最大大加载量的一半。加载量的一半。7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.4 地基地基承载力

24、特征值的确定承载力特征值的确定1.1.按载荷试验按载荷试验ps曲线确定：曲线确定：同同一一土土层层参参加加统统计计的的试试验验点点不不应应少少于于3点点，各各试试验验实实测测值值的的极极差差不不得得超超过过其其平平均均值值的的30%，取取此此平平均均值值作作为为该土层的地基承载力特征值该土层的地基承载力特征值fak。第25页/共70页7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.4 地基地基承载力特征值的确定承载力特征值的确定2.2.根据土的抗剪强度指标计算根据土的抗剪强度指标计算(7.10)3.3.当地经验参数法当地经验参数法4.4.承载力特征值的修正承载力特征值的修正丙级中次要、轻型建筑物丙级中

25、次要、轻型建筑物(7.11)第四章（理论公式法）（理论公式法）基础宽度和埋深的修正系数基础宽度和埋深的修正系数第26页/共70页7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.5 地基地基变形计算变形计算l对于一般多层建筑，地基土质较均匀且较好时，按地对于一般多层建筑，地基土质较均匀且较好时，按地基承载力设计基础，可同时满足地基变形要求，不需基承载力设计基础，可同时满足地基变形要求，不需进行地基变形计算。进行地基变形计算。l对于设计等级为甲、乙级建筑物和荷载较大，土层不对于设计等级为甲、乙级建筑物和荷载较大，土层不均匀、地基承载力不高设计等级为丙级建筑物，为了均匀、地基承载力不高设计等级为丙级建筑物，

26、为了保证工程的安全，除满足地基承载力要求外，还需进保证工程的安全，除满足地基承载力要求外，还需进行地基变形计算，防止地基变形事故的发生。行地基变形计算，防止地基变形事故的发生。基底附加应力基底附加应力荷载效应准永久组合荷载效应准永久组合第三章第27页/共70页7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.6 软弱下卧层强度验算软弱下卧层强度验算l一般情况：一般情况：(7.12)lE Es1s1/Es23：基底处附加压力：基底处附加压力p p0 0，按角，按角向下扩散至深度向下扩散至深度z z处处（即软弱下卧层顶面处）为（即软弱下卧层顶面处）为pz。基底处和软弱下卧层顶面基底处和软弱下卧层顶面处，两个

27、面的附加应力总和相等。处，两个面的附加应力总和相等。条形基础条形基础 矩形基础矩形基础 第28页/共70页7.4 7.4 地基计算地基计算7.4.7 地基稳定性计算地基稳定性计算u经常受水平荷载作用的高层建筑物和高耸结构经常受水平荷载作用的高层建筑物和高耸结构u建造在斜坡或坡顶上的建（构）筑物建造在斜坡或坡顶上的建（构）筑物u挡土墙挡土墙第五章第五章圆弧滑动法圆弧滑动法以下建筑物需进行稳定性计算：以下建筑物需进行稳定性计算：第29页/共70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深

28、度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计第30页/共70页7.5.1 中心荷载作用下基础尺寸中心荷载作用下基础尺寸7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计1.1.基础底面积：基础底面积：(1)(1)独立基础独立基础(2)(2)条形基础条形基础2.2.基础高度：基础高度：（7.16）d d0 0

29、d dh hb bN Nh=d-dh=d-d0 0第31页/共70页7.5.2 偏心荷载作用下基础尺寸偏心荷载作用下基础尺寸7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计计算步骤：计算步骤：(1)(1)先按照中心荷载作用下的公式（先按照中心荷载作用下的公式（7.167.16），初算基础底），初算基础底面积面积A A1 1(2)(2)考虑偏心不利影响，加大基底面积考虑偏心不利影响，加大基底面积10%40%。A=(1.11.4)A1(3)(3)计算基底边缘最大与最小应力计算基底边缘最大与最小应力试算法试算法(4)(4)基底应力验算基底应力验算不不满满足足第32页/共70页已知：已知：某某宾宾馆馆，框框架

30、架结结构构，独独立立基基础础，承承受受上上部部荷荷载载N=2800KNN=2800KN。基基础础埋埋深深3.0m3.0m。地基土分地基土分4 4层，如图所示。层，如图所示。？基础底面积？基础底面积 1=16KN/m3 2=17.5KN/m3 3=19KN/m3fak=203kPad=3md=3m杂填土杂填土粘性土粘性土细砂细砂卵石卵石1m1m2m2m6m6m7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计第33页/共70页(1)(1)地基承载力特征值深度宽度修正地基承载力特征值深度宽度修正 解解 细砂：查表细砂：查表7.107.10，得，得b b=2.0=2.0，d=3.0(2)(2)初算基础底面积初

31、算基础底面积正方形基础正方形基础b=3.2m重新进行宽度修正重新进行宽度修正3m设设b3m，则，则d=3md=3m杂填土杂填土粘性土粘性土细砂细砂卵石卵石1m1m2m2m6m6m7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计第34页/共70页(3)(3)重新进行地基承载力特征值深宽修正重新进行地基承载力特征值深宽修正d=3md=3m杂填土杂填土粘性土粘性土细砂细砂卵石卵石1m1m2m2m6m6m(4)(4)基础底面积基础底面积b=3.2m7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计第35页/共70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础

32、的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计第36页/共70页7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计7.6.1 无筋扩展基础适用范围无筋扩展基础适用范围l无筋扩展基础：无筋扩展基础：由由砖砖、毛毛石石、素素混混凝凝土土、毛毛石石混混

33、凝凝土土与与灰灰土土等等材材料料建筑的基础称无筋扩展基础，旧称建筑的基础称无筋扩展基础，旧称刚性基础刚性基础。l 特点特点：材料具有较好的抗压性能，稳定性好、施工简：材料具有较好的抗压性能，稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所以只需地基承载力能满足要便、能承受较大的荷载，所以只需地基承载力能满足要求。求。l适用范围适用范围：6 6层和层和6 6层以下的民用建筑和轻型厂房。层以下的民用建筑和轻型厂房。第37页/共70页7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计7.6.2 无筋扩展基础底面宽度无筋扩展基础底面宽度刚性角刚性角：基础每个台阶的宽度与其高度之比：基础每个台阶的宽度与其高度之比

34、hhb基础底面宽度基础底面宽度 b0基础顶面墙体的宽度或柱脚的宽度基础顶面墙体的宽度或柱脚的宽度h基础高度基础高度 b2基础台阶宽度基础台阶宽度受刚性角受刚性角的限制的限制基础底面宽度基础底面宽度刚性角刚性角验算验算第38页/共70页已已知知：住住宅宅楼楼，东东西西向向长长度度72.30m72.30m，南南北北向向长长度度12.36m12.36m，总总高高17.55m17.55m。地地基基为为粉粉土土，土土质质良良好好，经经 深深 宽宽 修修 正正 的的 地地 基基 承承 载载 力力 特特 征征 值值 为为f fa a=250kPa=250kPa。上上部部结结构构传传至至基基础础上上的的荷荷载

35、载为为N=200KN/mN=200KN/m。室室 内内 地地 坪坪 0.000.00高高 于于 室室 外外 地地 面面0.45m0.45m，基底高程为，基底高程为-1.60m-1.60m。？设计无筋扩展条形基础？设计无筋扩展条形基础解题思路：解题思路：设计无筋扩展条形基础设计无筋扩展条形基础基础的宽度基础的宽度确定基础材料确定基础材料刚性角验算刚性角验算P283 P283 表表7.17.17.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计P308第39页/共70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3

36、7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计第40页/共70页7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.7.1 扩展基础适用范围扩展基础适用范围l 扩展基础：扩展基础：由钢筋混凝土材料建造的基础，旧称由钢筋混凝土材料建造的基础，旧称柔性基础柔性基础。l 特点特点：基础底面向

37、外扩展，基础外伸的宽度大于基：基础底面向外扩展，基础外伸的宽度大于基础高度，基础材料承受拉应力。础高度，基础材料承受拉应力。l 适用范围：适用范围：上部结构荷载较大，有时为偏心荷载或承上部结构荷载较大，有时为偏心荷载或承受弯矩、水平荷载的建筑物基础受弯矩、水平荷载的建筑物基础第41页/共70页锥形基础边缘高度一般小于锥形基础边缘高度一般小于200mm，阶梯形基础每个台阶高，阶梯形基础每个台阶高度一般为度一般为300500mm；垫层的厚度不宜小于垫层的厚度不宜小于70mm，垫层混凝土强度等级应为，垫层混凝土强度等级应为C10；底板受力钢筋的最小直径不宜小于底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，

38、间距不宜大于，间距不宜大于200mm，也不宜小于，也不宜小于100mm。钢筋保护层的厚度有垫层时不。钢筋保护层的厚度有垫层时不宜小于宜小于40mm，无垫层时不宜小于，无垫层时不宜小于70mm；混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C20；预制混凝土柱与杯口基础的连接，应符合下列要求：预制混凝土柱与杯口基础的连接，应符合下列要求：柱的插入深度按表柱的插入深度按表7.12选用，并应满足锚固长度的要求和吊装选用，并应满足锚固长度的要求和吊装时柱的稳定性（既不小于吊装时柱长的时柱的稳定性（既不小于吊装时柱长的0.05倍）。倍）。基础的杯底厚度和杯壁厚度，可按照表基础的杯底厚度和杯壁厚度，可按照表

39、7.13选用。选用。杯壁的配筋杯壁的配筋7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.7.2 扩展基础构造要求扩展基础构造要求第42页/共70页7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算1.1.扩展基础底面面积：扩展基础底面面积：2.2.扩展基础高度和变阶处高度：扩展基础高度和变阶处高度：（7.227.22）（7.237.23）（7.247.24）（7.257.25）第43页/共70页7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算由（由（7.237.23）和（）和（7.247.24）可得：）可得：（7.267.26）由图由图7.38

40、7.38可知：可知：（7.277.27）（7.287.28）由（由（7.277.27）和（）和（7.287.28）可得：）可得：(7.28)(7.28)第44页/共70页7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算由由(7.28)和和(7.23)，验算承台高度等设计指标，也可，验算承台高度等设计指标，也可直接解出直接解出h h0 0：基础有效高度基础有效高度h h0 0：（7.297.29）基础底板厚度基础底板厚度h h：h=hh=h0 0+40mm+40mmh=hh=h0 0+75mm+75mm有垫层有垫层无垫层无垫层设计时设计时1.h2.h03.验算验算第4

41、5页/共70页7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算3.3.扩展基础弯矩计算：扩展基础弯矩计算：抗弯验算要计算两个方向的弯矩，计算时把基抗弯验算要计算两个方向的弯矩，计算时把基础看成固定在柱子边的倒悬臂板，最大弯矩作用面础看成固定在柱子边的倒悬臂板，最大弯矩作用面在柱边缘处。在柱边缘处。(1)(1)矩形基础矩形基础弯矩计算弯矩计算矩形基础台阶的宽高比小于或等于矩形基础台阶的宽高比小于或等于2.52.5和偏心距小于和偏心距小于或等于或等于1/61/6基础宽度基础宽度(7.32)(7.32)(7.33)(7.33)第46页/共70页7.7 7.7 扩展基础设计

42、扩展基础设计7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算3.3.扩展基础弯矩计算：扩展基础弯矩计算：取取 ，按公式（，按公式（7.327.32）计算弯矩）计算弯矩 (2)(2)墙下条形基础墙下条形基础弯矩计算弯矩计算最大弯矩截面的位置最大弯矩截面的位置a a1 1=b=b1 1混凝土墙混凝土墙a a1 1=b=b1 1+0.06+0.06砖墙且放角不大于砖墙且放角不大于1/41/4砖长砖长4.4.基础底板配筋基础底板配筋(7.34)(7.34)第47页/共70页已已知知：某某教教学学楼楼，框框架架结结构构，上上部部结结构构荷荷载载N=2500KN，柱柱尺尺寸寸为为1200mm1200mm。基基础础埋埋

43、深深2.0m，假假设设经经深深宽宽修修正正的的地地基基承承载载力力特特征征值值为为fa=213kPa。基基础础混混凝凝土土强强度度等等级级C20，混混凝凝土土抗抗拉拉强强度度设设计计值值ft=1.1N/mm2。I级级钢钢筋筋，抗拉强度设计值抗拉强度设计值fy=210N/mm2。？设计此钢筋混凝土柱基础？设计此钢筋混凝土柱基础解题思路：解题思路：柱柱基基的的底底面面面面积积确定基础底板厚度确定基础底板厚度基础底板配筋基础底板配筋7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计P313第48页/共70页第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基

44、础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计第49页/共70页7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.8.1 应用范围应用范围1.1.单单柱柱荷荷载载较较大大，地地基基承承载载力力不不很很大大，按按常常规规设设计计的的柱柱下

45、下独独立立基基础础，因因基基础础需需要要底底面面积积大大，基基础础之之间间的的净净距距很很小小。为为施施工工方方便便，把把各各基基础础之之间间的的净净距距取取消消，连连在在一一起起，即即为为柱柱下下条条形基础。形基础。2.2.对对于于不不均均匀匀沉沉降降或或振振动动敏敏感感的的地地基基，为为加加强强结结构构整整体体性性，可可将将柱柱下下独独立立基基础础连连成成条条形形基基础。础。第50页/共70页7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.8.2 截面类型截面类型 根根据据柱柱子子的的数数量量，基基础础的的剖剖面面尺尺寸寸、上上部部荷荷载载大大小小与与分分布布以以及及结结构构刚刚度度等

46、等情情况况，柱柱下下条条形形基基础础可可分分别别采用以下两种形式：采用以下两种形式：(1)(1)等截面条形基础等截面条形基础 此此类类基基础础的的横横截截面面通通常常呈呈倒倒T T形形，底底部部挑挑出出部部分分为翼板，其余部分为肋部。为翼板，其余部分为肋部。(2)(2)局部扩大条形基础局部扩大条形基础 此此类类基基础础的的横横截截面面，在在与与柱柱交交界界处处局局部部加加高高或或扩扩大，以适应柱与基础梁的荷载传递和牢固连接。大，以适应柱与基础梁的荷载传递和牢固连接。第51页/共70页7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.8.3 设计要点设计要点1.1.构造要求构造要求(1)基基础

47、础梁梁高高H宜宜为为（1/41/8）l，l为为柱柱距距。翼翼板板厚厚度度h不不小小于于200mm，当当翼翼板板厚厚度度大大于于250mm时时，宜宜采采用变厚度翼板，其坡度用变厚度翼板，其坡度i1：3。(2)条条形形基基础础的的端端部部宜宜向向外外伸伸出出，其其长长度度宜宜为为第第一一跨跨距距的的0.25倍。倍。(3)现现浇浇柱柱与与条条形形基基础础梁梁的的交交接接处处，其其平平面面尺尺寸寸不不应应小小于图于图7.43中的规定。中的规定。H Hh hb b第52页/共70页7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.8.3 设计要点设计要点2.2.基础底面面积基础底面面积柱下条形基础可是

48、为一狭长的矩形基础进行计算柱下条形基础可是为一狭长的矩形基础进行计算(4)条条形形基基础础梁梁顶顶部部和和底底部部的的纵纵向向受受力力钢钢筋筋除除应应满满足足计计算算要要求求外外，顶顶部部钢钢筋筋按按计计算算配配筋筋全全部部贯贯通通，底底部部通通长长钢钢筋筋的面积不应少于底部受力钢筋截面总面积的的面积不应少于底部受力钢筋截面总面积的1/3。(5)柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C20。1.1.构造要求构造要求H Hh hb b第53页/共70页3.3.条形基础梁的内力计算条形基础梁的内力计算 适适用用于于地地基基比比较较均均匀匀，上上部部结结构构刚刚度度

49、较较大大，荷荷载载分分布布较较均均匀匀，且且条条形形基基础础梁梁的的高高度度Hl/6的的情情况况。地地基基反力可按直线分布计算反力可按直线分布计算。因因基基础础的的自自重重不不引引起起内内力力，采采用用基基底底净净反反力力计计算算内内力力，进进行行配配筋筋（净净反反力力计计算算中中不不包包括括基基础础与与其其上上覆覆土土的的自自重重）。两两端端边边跨跨应应增增加加受受力力钢钢筋筋，并并上上下下均均匀匀配置。配置。7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.8.3 设计要点设计要点(1)按连续梁计算按连续梁计算第54页/共70页3.3.条形基础梁的内力计算条形基础梁的内力计算 当当上上部

50、部结结构构刚刚度度不不大大，荷荷载载分分布布不不均均匀匀，且且条条形形基基础础梁梁高高Hl/6时时，地地基基反反力力不不按按直直线线分分布布，可可按按弹弹性性地地基基梁梁计计算内力。通常采用文克尔（算内力。通常采用文克尔（winkler）地基上梁的基本解。）地基上梁的基本解。7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计7.8.3 设计要点设计要点 文文克克尔尔地地基基模模型型，假假设设地地基基上上任任一一点点所所受受的的压压应应力力p p与与该点的地基沉降该点的地基沉降s s成正比，即成正比，即 K基基床床系系数数。其其值值的的大大小小与与地地基基土土的的种种类类、松松密密程程度度、软软硬