第2章浅基础21~25.ppt
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1、基 础 工 程,第2章 浅基础,2.12.5,第2章 浅基础,2.1 概述2.2 浅基础的类型2.3 基础埋置深度的选择2.4 地基承载力2.5 基础底面尺寸的确定,基础分类,浅基础,深基础,深基础埋深较大,其主要作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基深部;而浅基础则是通过基础底面、把荷载扩散分布于浅部地层。,埋置深度不大(小于或相当于 基础底面宽度,一般认为小于5m),对于浅层土质不良,需要利用深层良好地层,采用专门的施工方法和机具建造的基础,2.1 概 述,常见地基基础方案 1、天然地基或人工地基浅基础;2、深基础;3、深浅结合基础(如桩-筏,桩-箱基础),基础方案的选择,地基基础设计时
2、需要综合考虑建筑物的情况和场地的工程地质条件,并结合施工条件以及工期、造价等各方面要求,合理选择地基基础方案,以保证基础工程安全可靠,经济合理,施工简单,工期短。在天然地基上直接建造基础,一般施工简单,经济;人工地基或深基础,往往工期长,造价也高。因此,在保证建筑物安全可靠的条件下,应优先选用天然地基上浅基础的设计方案。,1、选择基础的材料、类型,确定平面布置;2、选择基础的埋置深度;3、确定地基承载力特征值;4、根据传至基础底面上的荷载效应和地基承载力特征值,确定基础底面积;5、进行基础结构设计(内力分析、截面和配筋计算、构造要求);6、绘制基础施工图。,2.1.1 浅基础设计内容,1.常规
3、设计法2.共同作用设计法(第3章),2.1.2 浅基础设计方法,把上部结构、基础和地基三者分离开来,分别计算。,常规设计法,适用条件:(1)沉降较小或较均匀;(2)基础刚度较大。,这种设计方法虽然满足了静力平衡条件,但却忽略了地基、基础和上部结构三者之间受荷前后的变形连续性,一、对地基计算的要求(a)地基基础设计等级建筑地基基础设计规范按建筑物规模和重要程度将地基基础设计划分为三个设计等级(表2-1),2.1.3 地基基础设计原则,地基基础设计等级,(b)地基计算规定:1.所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;2.建筑物为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;3.表2-2所列范围
4、内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下列情况时,仍应作变形验算。(自学2分钟)表2-2注:1.地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度),独立基础下为1.5b,且厚度均不小于5m的范围(二层以下一般的民用建筑除外)。,二、关于荷载取值的规定,(1)按地基承载力确定基础底面积及埋深时,传至基础底面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应标准组合,相应的抗力应采用地基承载力特征值。Fk(2)计算地基变形时,传至基础底面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用,相应的限值应为地基变形允许值。(3)在确定基础高度、配筋时,采用承载能力极限状
5、态下荷载效应的基本组合。F F=1.35Fk,2.2 浅基础的类型,按基础材料的性能分类刚性基础柔性基础按基础形状和大小分类扩展基础联合基础柱下条形基础柱下交叉条形基础筏形基础箱形基础,墙下条形基础和柱下独立基础统称为扩展基础扩展基础又可分为无筋扩展基础(刚性基础)和钢筋混凝土扩展基础(柔性基础),2.2.1 扩展基础,无筋扩展基础材料:砖、毛石、混凝土(含毛石混凝土)、灰土(3:7或2:8)等。,1.无筋扩展基础(刚性基础),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求,适用于6层以下民用建筑和轻型厂房。,无筋扩展基础的特点,自重大,并且当持力层
6、为软弱土时,由于扩大基础面积有一定限制,需要对地基进行处理或加固后才能采用。,无筋扩展基础的主要缺点,墙下钢筋混凝土条形基础 柱下钢筋混凝土独立基础 扩展基础主要是用钢筋混凝土浇筑,其抗弯和抗剪性能良好,可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。,2.钢筋混凝土扩展基础(简称扩展基础),(1)墙下钢筋混凝土条形基础,墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质条件较差的多层建筑物,其截面形式可做成无肋式或有肋式两种。,有肋式用于地基软弱或不均匀的情况,以承受不均匀沉降引起的弯曲应力。,条形基础,(2)柱下钢筋混凝土独立基础,现浇柱下钢筋混凝土基础的截面常做成台阶形或角锥形;预制
7、柱下的基础一般做成杯形基础。,独立基础及其上方的承墙梁(地梁)、构造柱和地沟,2.2.2 联合基础,2.2.3 柱下条形基础,将同一方向(或同一轴线)上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础,适用于地基软弱而荷载较大情况,柱下条形基础的特点,这种基础的抗弯刚度较大,因而具有调整不均匀沉降的能力,并能将所承受的集中柱荷载较均匀地分布到整个基底面积上。,2.2.4 柱下交叉条形基础,适用于荷载较大的高层建筑。,2.2.5 筏形基础,地基软弱而荷载又很大,采用十字形基础仍不能满足要求或相邻基槽距离很小时。,筏形基础的特点,筏形基础由于其底面积大,故可减小基底压力,并能更有效地增强基础的整体性,调整
8、不均匀沉降。筏形基础的板面与板底均配有受力钢筋,因此经济指标较高。,2.2.6 箱形基础,箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交叉的隔墙构成。具有很大的整体刚度。基础中空部分可作地下室,与实体基础相比可减小基底压力。适于高层建筑物的基础。,2.3 基础埋置深度的选择,基础埋置深度(简称埋深)是指基础底面至天然地面的距离。基础埋置深,基底两侧的超载大,地基承载力高,稳定性好;相反,基础埋置浅,工程造价低,施工期短。确定基础埋深,就是选择较理想的土层作为持力层,需要认真分析各方面的情况,处理好安全与经济这一矛盾。,1.多层建筑尽量浅埋但基础顶面不宜暴露。2.位于土质地基上的高层建筑,在抗震设防区
9、,筏形和箱形基础的埋深不宜小于建筑物高度的1/15;桩筏或桩箱基础的埋深(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/181/20。,2.3.1 与建筑物有关的条件,3.位于岩石地基上的高层建筑,基础埋深应满足抗滑要求。4.桥墩基础:基础顶面应位于河流最低水位以下,埋深还要考虑河床的冲刷作用。,直接支承基础的土层称为持力层,其下的各土层称为下卧层。为了满足建筑物对地基承载力和地基变形的要求,基础应尽可能埋置在良好的持力层上。,2.3.2 工程地质条件,(1)在地基受力层范围内,自上而下都是良好土层:这时基础埋深由其他条件和最小埋深确定。(2)自上而下都是软弱土层:应考虑采用连续基础、人工地基或深基础方案
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