天然地基上浅基础设计.ppt
《天然地基上浅基础设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《天然地基上浅基础设计.ppt(100页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、建筑之家,第八章 天然地基上浅基础设计,建筑之家,天然地基:没有经过人为加固处理的地基,人工地基:需人工加固的软弱地基,浅基础:5m,用一般方法、工艺施工 深基础:(桩基、沉井),特殊工艺施工,天然地基,人工地基,深基础,浅基础,造价低 易施工 安全合理 技术先进,回 顾,建筑之家,地基基础设计程序:,确定基础埋深 及地基承载力,确定基础底面尺寸,地基变形验算,剖面尺寸确定 结构计算,设计基础资料(建筑设计、工程地质等),建筑之家,地基基础设计准备资料:,建筑场地地形图;,建筑场地工程地质勘察资料;,设计图纸、使用要求;,荷载与设备布置情况;,建筑材料供应;,施工技术条件。,概 述,建筑之家,
2、地基基础设计步骤:,确定基础底面尺寸(按承载力);,按规范要求进行地基变形验算;,特殊建筑与场地条件按规范做稳定性验算;,确定基础剖面尺寸,进行基础结构计算;,绘制基础施工图。,结合上部结构、荷载情况综合考虑确定。,选择基础材料和构造形式;,确定基础的埋置深度;,确定地基土承载力特征值;,建筑之家,本章将主要介绍浅基础的类型与适用 条件,浅基础的设计程序与方法。重点掌握:基础埋深确定原则;基础底面积尺寸计算;构造与结构设计;能进行一般多层结构承重墙下毛石、砼及钢筋砼条形基础的设计;能进行柱下钢筋砼独立基础设计。,建筑之家,第一节 地基基础设计的基本规定,一、地基基础设计等级,建筑地基基础设计规
3、范(GB50007-2002)规定:(考虑地基、建筑物规模与功能),甲级:重要的、30层以上高层、体型复杂、高低层差超10、对沉降有特殊要求、场地与地质条件复杂等。,乙级:甲、丙以外的工业与民用建筑。,丙级:场地与地基条件简单7层及以下建筑、次要轻型建筑。,建筑之家,二、地基基础设计的一般要求,所有建筑地基均应满足承载力计算要求;,设计为甲、乙级的建筑均按地基变形设计;,丙级建筑物符合规范要求的可不验算变形;,经常受水平荷载的高层建筑与结构、挡土,墙、斜坡上建筑与构筑物尚应验算稳定性;,基坑工程应进行稳定性验算;,地下水位较浅,有上浮问题,应验算抗浮。,所有建筑的基础设计应满足相应的钢筋砼设计
4、规范及砌体结构设计规范的要求。,建筑之家,三、荷载效应组合规定,按地基承载力确定基底面积、埋深及按单桩承载力确定桩数,荷载效应:按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。抗力用承载力特征值。,变形计算:正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不计风载与地震。限值为变形允许值。,计算土压力、地基稳定性时,按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,分项系数为1.0。,基础结构计算时,上部结构传来的荷载效应组合与地基反力,按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。,建筑之家,四、荷载效应组合规定,正常使用极限状态下荷载效应的标准组合;,正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合;,承载能力
5、极限状态下荷载效应的基本组合;,以上按建筑结构荷载规范规定取值。,承载力极限状态:,正常使用极限状态:,设计极限状态,pkfa,pkmax1.2fa,ss,建筑之家,承载力极限状态 荷载效应标准组合,正常使用极限状态 荷载效应准永久组合,建筑之家,第二节 浅基础的类型 及适用条件,概述:,按材料分类,按构造分类,按受力性能分类,建筑之家,按材料分类,毛石基础,砼及毛石砼基础,钢筋砼基础,灰土及三合土基础,砖基础,建筑之家,单独基础,按构造分类,条形基础,联合基础,按受力性能分类,刚性(无筋扩展)基础,柔性(扩展)基础,十字交叉,筏 形,箱 形,建筑之家,无筋扩展基础,砖基础:低层建筑墙下基础。
6、砌筑方便,强度低抗冻性差。砌法:二一间隔收(1/4砖)。,MU10砖 M5砂浆,大放脚,建筑之家,毛石基础:砌筑较方便,抗冻性好,适于6层及以下墙承重结构。砌法:错缝搭接。,MU20毛石 M5砂浆,每阶两皮,200,400,建筑之家,砼与毛石砼基础:强度、耐久性和抗冻性均较好,适于荷载大及地下水位以下结构。掺入毛石要求:占体积2030%,尺寸300。,掺入毛石 节约水泥,柱下砼基础,墙下砼基础,建筑之家,(有筋)扩展基础,(钢筋砼基础),适用条件:,在砼优点的基础上,更具良好的抗弯和抗剪性能。相同条件下基础高度小,适于荷载大或土质软的情况下采用。,建筑之家,结构柱,基础底板配筋,结构柱 配筋,
7、现浇柱下钢筋砼单独基础:,台阶形:施工支模、浇筑简单,用材相对多。,建筑之家,现浇柱下钢筋砼单独基础:,锥形:受力与用材合理,施工浇注成型较难。,建筑之家,预制柱下钢筋砼单独杯口基础:,分为单支与双支(视柱情况);低杯口与高杯口。,建筑之家,钢筋砼条形基础:,墙下条形基础:不带肋与带肋,柱下条形基础:带肋,墙,翼板,建筑之家,柱下十字交叉基础,柱,基础底板,梁,建筑之家,筏形基础(板式与梁板式),梁,柱,底版,建筑之家,箱形基础,柱,顶板,底版,梁,隔板,建筑之家,基础方案的比较与选择,基础设计计算首先是进行方案比较,选择最适合工程实际的基础类型,一般从以下三方面考虑:,满足地基承载力要求:第
8、一功能要求,合理选择持力层、基础埋深,确定基础形式;,满足建筑物变形要求:从建筑物、基础、地基的整体性与共同工作角度出发,根据荷载、地基情况,确定基础结构与构造形式;,满足建筑物使用要求:从建筑物使用功能要求及建筑对地基变形要求考虑,如有地下室时,采用箱形与伐板形基础较为合理。,建筑之家,第三节 基础埋置深度的确定,基础埋置深度:指设计室外地 坪至基础底面 的距离。,原则:,在满足稳定和变形要求的前提下应浅埋。,建筑之家,一、建筑物用途及基础构造,地下室、设施及设备基础,无筋扩展基础构造要求幻灯片 14,基础深埋,二、作用在地基上的荷载大小与性质,荷载大小,选高承载力的作持力层,荷载性质,大,
9、小,承载力合适,宜浅埋,相对比较,水平荷载、上拔力作用,震动荷载,避开细粉砂土层,深埋,影响因素:,建筑之家,三、水文地质条件影响,地下水水位,地下水水质,宜在地下水水位以上,防侵蚀性破坏,地下水流动,基坑排水防产生流砂与管涌,四、相邻建筑物影响,L(12)H,H,原基础,新基础埋深相邻的,否则:L(12)H,否则:分段施工;加固。,新基础,建筑之家,五、工程地质条件影响,地基土层组成类型,好,软,(A),(B),A:考虑荷载情况,按最小埋深要求确定;,B:考虑人工地基,按最小埋深要求确定;,(C),C:地基土分为两层,上硬下软:,硬土层厚度满足要求时,尽量浅埋;,硬土层厚度很薄时(1/4b)
10、,按B情况考虑;,硬土层厚度较薄时,可提高室外设计地面。,好,软,建筑之家,D:地基土分为两层,上软下硬:,软土2m,埋于好土上;,软土25m,轻型可浅埋软土上,荷载较大埋于好土层;,软土5m,轻型可浅埋软土上,荷载较大可采用人工地基,浅埋,荷载大应埋于好土层,或选其它基础方案。,(D),(E),地基土层组成类型,E:地基土由若干软硬交替土层组成,根据减少沉降与工程量原则,按上述方法确定。,好,软,?,建筑之家,六、地基土冻胀和融陷的影响,地基土冻胀性分类,规范将冻胀性分为如下五类:,不 冻 胀,强 冻 胀,弱 冻 胀,特强冻胀,冻 胀,土 类 型,含 水 量,地下水位,危害:降低承载力 不均
11、匀沉降,建筑之家,按冻胀要求确定基础最小埋深,式中,dmin,hmax,zd设计冻深,hmax允许最大残留冻深,z0标准冻深(观测平值),h、z实测冻土厚度与地表冻胀量,冻深影响系数(土类、冻胀性、环境),Zd,建筑之家,冻胀性土防冻措施,1.地下水位以上基础侧面用非冻胀性土回填;,2.以下用桩基础或自锚式基础;,3.选地势高、地下水位低、排水好的建筑场地;,4.防止地表水侵入地基,设地上地下排水设施;,5.基础结构设圈梁,控制建筑长高比,增强整体刚度;,6.基础梁下留有土层冻胀的空隙;,7.室外设施、结构与主体结构断开;,8.跨年度施工的建筑及设计采暖的建筑,入冬前采取,防护措施。,建筑之家
12、,第四节 基础底面尺寸的确定,一、作用在基础上的荷载(标准组合),室外设计地面,天然地面,室内设计地面,室内外平均标高,Fk,Fk,屋面:恒载+活载,+,各层结构:恒载+活载,+,墙柱 自重,+,基础 自重,简化至 平均标高,外墙柱,内墙柱,建筑之家,二、中心荷载作用下的基础,pkfa,Fk,l,Gk,要 求,基底 面积,建筑之家,条形基础:取 l=1m或一个开间为计算单元,矩形基础:取l/b=n(1.02.0),l=nb,方形基础:l=b,例 题 幻灯片 50,建筑之家,pkmax1.2fa,pkfa,三、偏心荷载作用下的基础,设计上一般pkmin0,pkmax,pkmin,Fk,Gk,Mk
13、,Vk,l,e,建筑之家,偏心荷载下基础底面积确定步骤(试算法):,1.假定基础底宽b3m进行承载力修正,初步确定承载力特征值;,2.按中心受压估算基底面积A0,考虑偏心影响将A0扩大10%40%;,3.承载力验算:取l/b=n(1.52.0),pkfa,pkmax1.2fa,建筑之家,四、软弱下卧层承载力验算,当地基受力层范围内有软弱下卧层时,下卧层顶面的附加应力与自重应力之和不超过下卧层的承载力:,pcz-软弱下卧层顶面处自重应力;,faz-软弱下卧层顶面处经深度,修正后地基承载力特征值。,pz-软弱下卧层顶面附加应力;,p0,pcz,pz,pz+pcz faz,建筑之家,Pz-按压力扩散
14、角法简化计算(合力相等原则),条形基础:,矩形基础:,p0=pk pc;,pk-基底面平均压力值;,pc-基底面处自重应力。,-压力扩散角与,Es1/Es2、z/b有关;,l、b-基础长短边。,建筑之家,【例1】某柱下单独基础,荷载与地基情况如图示,试确定基础底面尺寸。,【解】,选择持力层,,如图示。,求修正后的地基,承载力特征值:,假定b3m,则,建筑之家,初步估算基底面积,首先按轴心受压估算 A0,考虑偏心影响,将A0增大18%,则,A=1.18 A0=1.184.8=5.6 m2,,b=1.7m,l=3.4m。,取l/b=2.0得:,建筑之家,验算地基承载力,M=200+150.8=21
15、2kNm,pkmax=232.4kPa1.2fa=234.6kPa,pk=(pkmax+pkmin)/2=167.5kPa fa=195.48kPa,满足要求,故基底尺寸b=1.7m,l=3.4m合适。,建筑之家,软弱下卧层验算,下卧层地基承载力特征值修正,下卧层埋深:d+z=4.8m,下卧层顶面上土的加权平均重度:,pcz=mzdz=17.824.8=85.5kPa,下卧层顶面处自重应力,建筑之家,下卧层顶面处的附加压力,确定压力扩散角,Es1/Es2=10/2=5,z/b=1.750.5,则=25,计算基底平均压力和土的自重压力,pk=(Fk+Gk)/A=(800+167.62)/(3.4
16、1.7)=167.4kPa,pcz1=1d=16 1.3=20.8kPa,验算下卧层承载力,pz+pcz=111.1kPafaz=161.6kPa 满足要求。,建筑之家,第五节 刚性基础设计,2.特点:,抗拉、抗剪强度低,抗压性能相对高。,3.受力与破坏:,倒置短悬臂梁弯拉破坏,4.强度保证:,限制基础台阶宽高比,增大刚度。,1.材料:,毛石、砼、毛石砼等,5.设计要求:,基础台阶宽高比小于允许宽高比。,建筑之家,允许宽高比:,b2/H0=tan,基础设计高度:,其值与基底压力、,材料质量有关,见(教材表格),建筑之家,砖基础:低层建筑墙下基础。砌筑方便,强度低抗冻性差。砌法:二一间隔收(1/
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 天然 地基 基础 设计

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2262805.html