天然地基浅基础设计改.ppt
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1、2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,承载力计算,(1)基础底面压力,应符合下式要求,轴心荷载作用,假定基底反力呈直线均匀分布,则持力层地基承载力验算必须满足下式,偏心荷载作用,当传到基础顶面的荷载除轴心荷载外,还有弯矩M作用时,基底反力将呈梯形分布,其计算公式如下:要求偏心距e不大于b/6。,偏心荷载作用下的地基承载力验算公式如下:,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,(1)地基承载力:,地基在保证其稳定的前提下,满足建筑物各类变形要求时的承载能力。,(2)地基承载力特征值定义 是在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力,以fa表示。该值与地基土的成因与堆积年代;土
2、的物理、力学性质指标;地下水等因素有关,还与基础形式、底面尺寸、埋深、建筑类型、结构特点和施工因素有关。,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,3、地基承载力特征值fak及影响其大小的因素,地基允许变形值按其变形特征可分为以下几种:沉降量:独立基础或刚性特别大的基础中心的沉降量;沉降差:相邻两个柱基的沉降量之差;倾斜:独立基础在倾斜方向基础两端点的沉降差与其距离的比值;局部倾斜:砌体承重结构沿纵墙610m内基础两点的沉降差与其距离之比。,地基特征变形验算公式:,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,5、地基变形计算,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,当地基持力层范围内存在软弱下卧层时,还必
3、须对下卧层进行验算。,6、软弱下卧层强度验算,pz,条形基础,矩形基础,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,(1)经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构;(2)建造在斜坡或坡顶上的建筑物或构筑物;(3)挡土墙,7、地基稳定性计算,地基特征变形验算公式:,例7-1,某柱基础,作用在设计地面处的柱荷载设计值、埋深及地基条件如图所示,基础底面尺寸bl=3.03.5m2,试验算持力层和软弱下卧层的强度,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,例7-1,某柱基础,作用在设计地面处的柱荷载设计值、埋深及地基条件如图所示,基础底面尺寸bl=3.03.5m2,试验算持力层
4、和软弱下卧层的强度,持力层承载力验算,查表7-10得修正系数:b=0.3,d=1.6,并计算基础底面以上土的加权重度:,基底平均压力,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,基底最大压力,所以,持力层地基承载力满足,则,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,软弱下卧层承载力验算,因为下卧层系淤泥质土,查表7-10得修正系数:b=0,d=1.0,,基础底面附加应力,下卧层顶面埋深d=2.3+3.5=5.8m,顶面以上土的平均重度为:,2.4 天然地基浅基础设计-地基计算,角的计算:,下卧层顶面处应力:,自重应力,附加应力,作用在软弱下卧层顶面处的总应力为:,所以,软弱下卧层地基承载力也满足,2.4
5、 天然地基浅基础设计-地基计算,基础尺寸是指基础底面的长度、宽度、基础高度。根据已确定的基础类型、埋置深度、地基承载力特征值和作用在基础底面的荷载值(包括竖向荷载、水平向荷载和力矩),进行基础尺寸设计。,基本条件:基底压力的标准值不大于承载力的特征值 pk fa(中心受荷)pmax 1.2fa(偏心受荷),2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,基础底面积A的确定*荷载Fk+Gk Gk=Ad,是基础加土=20KN/m3,*基底面积Fk+Gk=Afa,1、中心荷载作用下基础尺寸,d,矩形基础,条形基础,为基础每米长度上的外荷载(kNm),此时,沿基础长度方向取单位长度(1m)计算,故上式可改写
6、为:,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,(1)按中心荷载确定底面积A0,(2)考虑偏心 A=(1.11.4)A0 根据偏心大小及A初步确定b和l,常取l/b2,l=nb,在偏心荷载作用下,基础底面受力不均匀,需要加大基础底面尺寸,通常是根据轴心荷载下计算得到的基础底面积增大10%40%进行试估。,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,2、偏心荷载作用下基础尺寸的确定,例题7-2,已知某宾馆设计框架结构,独立基础承受上部荷载N=2800KN.基础埋深为d=3m。地基土分4层,如图7.33所示,计算基础底面积,解法,1)假设基础宽度小于3m,深度修正后的持力层承载力特征值,按正方形基础
7、设计,b=l=3.2m.因基底宽度超过3m,地基承载力还需重新进行宽度修正!,2)基础底面积A0初算,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,3)地基承载力特征值宽度修正,实际采用基础地面积b*l=3.2*3.2=10.2m210.1m2,4)基础底面积A,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,例题7-3,有一个工业厂房,柱截面350mm400mm,作用在柱底的荷载为:Fk=700kN,Mk=80kN.m,Vk=15kN。土层为粘性土,=17.5kN/m3,e=0.70,IL=0.78,fak=226kPa,基础底面埋深1.3m,基础高0.6m。
8、试根据持力层地基承载力确定基础底面积。,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,先求地基承载力,初步选择基底尺寸,查表7-9得修正系数:b=0.3,d=1.6,由于偏心不大,基础底面积按20%增大,即,取b=1.6,l=2.5,A=4m2,因b不大于3,故不需对承载力特征值进行修正,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,验算持力层地基承载力,基底平均压力,基底最大压力,所以,持力层地基承载力满足,基础和回填土重,2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计,1、适用范围,无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础和柱下独立基础。适用于多层民用建筑和轻
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