獨(dú)立基礎(chǔ)文檔資料

1、1 思考題思考題 1.牛腿的基本類型？牛腿的基本類型？ 2.短牛腿在豎向荷載作用下的主要破壞形態(tài)短牛腿在豎向荷載作用下的主要破壞形態(tài)有哪些？進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)是如何保證牛腿在正常有哪些？進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)是如何保證牛腿在正常設(shè)計(jì)荷載作用下不發(fā)生這些破壞的？設(shè)計(jì)荷載作用下不發(fā)生這些破壞的？ 3.牛腿的根部尺寸、端部尺寸、底面尺寸分牛腿的根部尺寸、端部尺寸、底面尺寸分別如何確定？別如何確定？ 4.牛腿上的水平受拉鋼筋、水平箍筋、彎起牛腿上的水平受拉鋼筋、水平箍筋、彎起鋼筋分別如何確定？需要滿足哪些基本要求？鋼筋分別如何確定？需要滿足哪些基本要求？212.4 12.4 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)形式：

2、獨(dú)立基礎(chǔ)形式：平板式基礎(chǔ)（杯形基礎(chǔ)）平板式基礎(chǔ)（杯形基礎(chǔ)）(a)(a)、(b)(b)、(c)(c)板肋式基礎(chǔ)（杯口、肋板肋式基礎(chǔ)（杯口、肋板預(yù)制）板預(yù)制）(d)(d)殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)(e)(e)倒圓臺(tái)板式基礎(chǔ)倒圓臺(tái)板式基礎(chǔ)(f)(f)樁基樁基12.4.1 12.4.1 概述概述a)b)杯口杯底預(yù)制柱c)底板肋d)e)f)3樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)4 地基與基礎(chǔ)地基與基礎(chǔ) 基礎(chǔ)基礎(chǔ)是建筑物上部承重結(jié)構(gòu)向下的延伸是建筑物上部承重結(jié)構(gòu)向下的延伸和擴(kuò)大，它承受建筑物的全部荷載，并把這和擴(kuò)大，它承受建筑物的全部荷載，并把這些荷載連同本身的重量一起傳到地基上。而些荷載連同本身的重量一起傳到地基上。而地基地基不是建筑物

3、的組成部分，它只是承受由不是建筑物的組成部分，它只是承受由基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的土層。其中，具有一定的地基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的土層。其中，具有一定的地耐力，直接承受建筑荷載，并需進(jìn)行力學(xué)計(jì)耐力，直接承受建筑荷載，并需進(jìn)行力學(xué)計(jì)算的土層稱為算的土層稱為持力層持力層，持力層以下的土層為，持力層以下的土層為稱為稱為下臥層下臥層（圖示）。（圖示）。 基礎(chǔ)基礎(chǔ)應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、耐久性方面的要求；應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、耐久性方面的要求； 地基地基應(yīng)滿足強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定性方面的要求應(yīng)滿足強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定性方面的要求5 基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)與地基6基礎(chǔ)的埋置深度及其影響因素基礎(chǔ)的埋置深度及其影響因素 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度 由室

4、外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離，稱為基由室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離，稱為基礎(chǔ)的埋置深度，簡(jiǎn)稱礎(chǔ)的埋置深度，簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)的埋深基礎(chǔ)的埋深（圖示）。（圖示）。 一般情況下埋深大于等于一般情況下埋深大于等于5米，且采用了特殊米，且采用了特殊的結(jié)構(gòu)形式和施工方法的為的結(jié)構(gòu)形式和施工方法的為深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)；埋深小于；埋深小于5米的為米的為淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)。 從經(jīng)濟(jì)角度考慮，基礎(chǔ)的埋置深度愈小，工從經(jīng)濟(jì)角度考慮，基礎(chǔ)的埋置深度愈小，工程造價(jià)愈低。但基礎(chǔ)埋深過(guò)小時(shí)，基礎(chǔ)底面的土程造價(jià)愈低。但基礎(chǔ)埋深過(guò)小時(shí)，基礎(chǔ)底面的土層受到壓力后會(huì)把基礎(chǔ)四周的土擠出，使基礎(chǔ)產(chǎn)層受到壓力后會(huì)把基礎(chǔ)四周的土擠出，使基礎(chǔ)產(chǎn)生滑移而失去穩(wěn)定；

5、同時(shí)接近地表的土層帶有大生滑移而失去穩(wěn)定；同時(shí)接近地表的土層帶有大量植物根莖等易腐物質(zhì)及灰渣、垃圾等雜填物，量植物根莖等易腐物質(zhì)及灰渣、垃圾等雜填物，又因地表面受雨雪、寒暑等外界因素影響較大，又因地表面受雨雪、寒暑等外界因素影響較大，故基礎(chǔ)的埋深度一般不小于故基礎(chǔ)的埋深度一般不小于500mm。7 基礎(chǔ)的埋深基礎(chǔ)的埋深8基礎(chǔ)埋深和地下水位的關(guān)系基礎(chǔ)埋深和地下水位的關(guān)系（1）土層構(gòu)造情況）土層構(gòu)造情況（2）地下水位的影響）地下水位的影響影響基礎(chǔ)埋深的因素影響基礎(chǔ)埋深的因素9 基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋深和冰凍線的關(guān)系和冰凍線的關(guān)系（3）冰凍深度的影響）冰凍深度的影響（4）相鄰建筑物基礎(chǔ)的影響）相鄰建筑物基礎(chǔ)的

6、影響（5）其他因素的影響）其他因素的影響10 當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)為框架、排架時(shí)，當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)為框架、排架時(shí)，基礎(chǔ)常采用獨(dú)立基礎(chǔ)?；A(chǔ)常采用獨(dú)立基礎(chǔ)。 獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)是柱下基礎(chǔ)的基本形式。是柱下基礎(chǔ)的基本形式。當(dāng)柱為預(yù)制構(gòu)件時(shí)，基礎(chǔ)澆筑成杯當(dāng)柱為預(yù)制構(gòu)件時(shí)，基礎(chǔ)澆筑成杯形，然后將柱子插入，并用細(xì)石混形，然后將柱子插入，并用細(xì)石混凝土嵌固，稱為杯形基礎(chǔ)。凝土嵌固，稱為杯形基礎(chǔ)。 獨(dú)立基礎(chǔ)常用的斷面形式有階梯形、獨(dú)立基礎(chǔ)常用的斷面形式有階梯形、錐形、杯形等錐形、杯形等,（圖示）。（圖示）。 11 獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)（a) 階梯形階梯形 （b) 錐形錐形 （c) 杯形杯形12獨(dú)立基礎(chǔ)分類獨(dú)立基礎(chǔ)分類

7、 獨(dú)立基礎(chǔ)的主要受力取自柱在基頂?shù)慕孛妫í?dú)立基礎(chǔ)的主要受力取自柱在基頂?shù)慕孛妫ǎ┑牟焕麅?nèi)）的不利內(nèi)力組。如圖所示，若基底土反力均布，則稱為軸壓基礎(chǔ)，否則力組。如圖所示，若基底土反力均布，則稱為軸壓基礎(chǔ)，否則稱為偏壓基礎(chǔ)。稱為偏壓基礎(chǔ)。13柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有四項(xiàng)：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有四項(xiàng)：（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面面積，以防止基礎(chǔ)底板）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面面積，以防止基礎(chǔ)底板 面積過(guò)小，基底應(yīng)力超過(guò)地基承載力造成地基破壞；面積過(guò)小，基底應(yīng)力超過(guò)地基承載力造成地基破壞；（2）按基礎(chǔ)沖切承載力確定基礎(chǔ)高度，以防止基礎(chǔ)高度）按基礎(chǔ)沖切承載力確定基礎(chǔ)高度，以防止基礎(chǔ)高度 不足，

8、發(fā)生沿柱周邊與基底連線約呈不足，發(fā)生沿柱周邊與基底連線約呈45方向的沖方向的沖 切面的拉開(kāi)破壞；切面的拉開(kāi)破壞；（3）按基礎(chǔ)受彎承載力確定底板上的雙向受力鋼筋，以）按基礎(chǔ)受彎承載力確定底板上的雙向受力鋼筋，以 防止擴(kuò)展式基礎(chǔ)因底板雙向懸挑受力，造成控制截防止擴(kuò)展式基礎(chǔ)因底板雙向懸挑受力，造成控制截 面的彎曲破壞；面的彎曲破壞；（4）基礎(chǔ)構(gòu)造處理，以防止發(fā)生其他問(wèn)題。）基礎(chǔ)構(gòu)造處理，以防止發(fā)生其他問(wèn)題。14單廠設(shè)計(jì)12.1 組成與布置12.2 結(jié)構(gòu)分析12.3 排架柱設(shè)計(jì)12.4 .1概述12.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)12.4 .2平板式基礎(chǔ)平板式基礎(chǔ)12.4.2 12.4.2 平板式獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)平

9、板式獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、地基基礎(chǔ)破壞類型一、地基基礎(chǔ)破壞類型地基破壞地基破壞沖切破壞沖切破壞受彎破壞受彎破壞二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：地基承載力計(jì)算（確定底板尺寸）地基承載力計(jì)算（確定底板尺寸）抗沖切承載力計(jì)算（確定基礎(chǔ)高度）抗沖切承載力計(jì)算（確定基礎(chǔ)高度）受彎承載力計(jì)算（確定底板配筋）受彎承載力計(jì)算（確定底板配筋）構(gòu)造措施（根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)、規(guī)范）構(gòu)造措施（根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)、規(guī)范）151.地基承載力計(jì)算地基承載力計(jì)算基底面積的確定基底面積的確定軸心受壓基礎(chǔ)軸心受壓基礎(chǔ)設(shè)基底面積為設(shè)基底面積為a、反力為、反力為p，則設(shè)計(jì)應(yīng)滿足公式：，則設(shè)計(jì)應(yīng)滿足公式：kkfgpa afaf修正后的地基承載力特征值值，按

10、修正后的地基承載力特征值值，按建筑地基基礎(chǔ)建筑地基基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范的相應(yīng)規(guī)定計(jì)算采用；的相應(yīng)規(guī)定計(jì)算采用； kg基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上土重的重力標(biāo)準(zhǔn)值；基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上土重的重力標(biāo)準(zhǔn)值；設(shè)基礎(chǔ)埋深設(shè)基礎(chǔ)埋深d，近似取基礎(chǔ)及上覆土重力密度平均值，近似取基礎(chǔ)及上覆土重力密度平均值，320mknm則，代入上式可得：則，代入上式可得：求得基底面積后，只要選定基底的一求得基底面積后，只要選定基底的一個(gè)邊長(zhǎng)，則可求知另一邊長(zhǎng)。個(gè)邊長(zhǎng)，則可求知另一邊長(zhǎng)。kmgdakamnafd16基礎(chǔ)是絕對(duì)剛性的；基礎(chǔ)是絕對(duì)剛性的；基底某點(diǎn)反力與該點(diǎn)的地基沉降成正比?；啄滁c(diǎn)反力與該點(diǎn)的地基沉降成正比。地基承載力計(jì)算地基承

11、載力計(jì)算假定假定軸心受壓基礎(chǔ)軸心受壓基礎(chǔ)akkkfagfppkfkgd取取adgmkdffamak對(duì)于甲級(jí)、乙級(jí)和部分丙級(jí)建筑，還需進(jìn)行變形驗(yàn)算。對(duì)于甲級(jí)、乙級(jí)和部分丙級(jí)建筑，還需進(jìn)行變形驗(yàn)算。單廠設(shè)計(jì)12.1 組成與布置12.2 結(jié)構(gòu)分析12.3 排架柱設(shè)計(jì)12.4 .1概述12.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)12.4 .2平板式基礎(chǔ)平板式基礎(chǔ)17偏心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)基礎(chǔ)邊緣的最大和最小反力為：基礎(chǔ)邊緣的最大和最小反力為： ,max,minkkppbkm作用于基礎(chǔ)底面形心處力矩設(shè)計(jì)值，作用于基礎(chǔ)底面形心處力矩設(shè)計(jì)值， ； w與對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)底面的抵抗矩與對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)底面的抵抗矩， 62blwbkbkke

12、mng取取代入上式，則代入上式，則:bkkbkngmaw61bkkngeblb,max,minkkppmaxkpknkghkmkvbkkngbkkwkwkmmnev hkvminkpbbkkwkwkmmnev h18計(jì)算可知：計(jì)算可知：當(dāng)當(dāng)eb/6時(shí)，時(shí)，pmin0，說(shuō)明此時(shí)基底土反力呈梯形分布；說(shuō)明此時(shí)基底土反力呈梯形分布；當(dāng)當(dāng)e=b/6時(shí)，時(shí)， pmin =0，此時(shí)，基底土反力呈全三角形分布；此時(shí)，基底土反力呈全三角形分布；當(dāng)當(dāng)eb/6時(shí)，時(shí)， pmin 0，這說(shuō)明此時(shí)基底面積與地基土部分脫離，這說(shuō)明此時(shí)基底面積與地基土部分脫離，土反力呈部分三角形分布，此時(shí)土反力呈部分三角形分布，此時(shí)pm

13、ax計(jì)算計(jì)算如下：設(shè)土反力分布長(zhǎng)度為如下：設(shè)土反力分布長(zhǎng)度為3a，則合力，則合力作用點(diǎn)距基礎(chǔ)最近邊緣為作用點(diǎn)距基礎(chǔ)最近邊緣為a，且，且 eba2max32bkkpalng,max2()32bkkkngpbe l所以所以:19偏壓基礎(chǔ)基底面積的應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)條件公式為：偏壓基礎(chǔ)基底面積的應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)條件公式為： ,max,mink2kkapppf,max1.2kapf考慮到考慮到pk,max僅發(fā)生在基礎(chǔ)邊緣，為節(jié)省，式中將地基承載力的僅發(fā)生在基礎(chǔ)邊緣，為節(jié)省，式中將地基承載力的設(shè)計(jì)值提高設(shè)計(jì)值提高20%是可行的。是可行的。工程設(shè)計(jì)時(shí)一般采用試算法，即先按軸壓基礎(chǔ)確定基底面積：工程設(shè)計(jì)時(shí)一般采用試算

14、法，即先按軸壓基礎(chǔ)確定基底面積：1.2 1.4kamnafd定出面積尺寸，然后驗(yàn)算是否滿足兩個(gè)條件公式，定出面積尺寸，然后驗(yàn)算是否滿足兩個(gè)條件公式，若不滿足，則按估計(jì)加大尺寸后再算，直到滿足為止。若不滿足，則按估計(jì)加大尺寸后再算，直到滿足為止。202.基礎(chǔ)沖切承載力計(jì)算基礎(chǔ)沖切承載力計(jì)算計(jì)算是在按構(gòu)造要求確定出初步的基礎(chǔ)高度后進(jìn)行的。計(jì)算是在按構(gòu)造要求確定出初步的基礎(chǔ)高度后進(jìn)行的。（1）基底凈反力的概念）基底凈反力的概念使基礎(chǔ)構(gòu)件產(chǎn)生沖切效果的基底應(yīng)力稱為基底凈反力，使基礎(chǔ)構(gòu)件產(chǎn)生沖切效果的基底應(yīng)力稱為基底凈反力，用用pj表示。表示。對(duì)于軸壓基礎(chǔ)：對(duì)于軸壓基礎(chǔ)： afpj對(duì)于偏壓基礎(chǔ)對(duì)于偏壓基

15、礎(chǔ): wmafpjjminmax21（2）基礎(chǔ)沖切承載力計(jì)算）基礎(chǔ)沖切承載力計(jì)算對(duì)最常見(jiàn)的矩形截面柱下的矩形基礎(chǔ)，應(yīng)分別驗(yàn)算對(duì)最常見(jiàn)的矩形截面柱下的矩形基礎(chǔ)，應(yīng)分別驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處和基礎(chǔ)變階處的沖切承載力，見(jiàn)圖。柱與基礎(chǔ)交接處和基礎(chǔ)變階處的沖切承載力，見(jiàn)圖。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，驗(yàn)算時(shí)取一個(gè)最不利沖切破壞錐面即可，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，驗(yàn)算時(shí)取一個(gè)最不利沖切破壞錐面即可，只要該面不壞，則其他錐面也不會(huì)破壞。另外，對(duì)于只要該面不壞，則其他錐面也不會(huì)破壞。另外，對(duì)于沖切破壞錐面大于基礎(chǔ)底面積的情形，沖切破壞永遠(yuǎn)不沖切破壞錐面大于基礎(chǔ)底面積的情形，沖切破壞永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生，故不必驗(yàn)算。會(huì)發(fā)生，故不必驗(yàn)算。22沖切破壞面沖

16、切破壞面 2307 . 0haffmthpl式中式中:沖切荷載沖切荷載 ljlapf 2btmaaa計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)度:hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)受沖切承載力截面高度影響系數(shù) 2425對(duì)于矩形柱下矩形基礎(chǔ)，由圖不難看出：對(duì)于矩形柱下矩形基礎(chǔ)，由圖不難看出：2002222hbllhhbaccl當(dāng)基底寬度小于四棱臺(tái)底面寬度時(shí)，則：當(dāng)基底寬度小于四棱臺(tái)底面寬度時(shí)，則： lhhbacl022263 基礎(chǔ)受彎承載力計(jì)算基礎(chǔ)受彎承載力計(jì)算在基底凈反力作用下，柱下單獨(dú)基礎(chǔ)可視為雙向挑出并固定在基底凈反力作用下，柱下單獨(dú)基礎(chǔ)可視為雙向挑出并固定于柱周邊的懸臂板，為分析方便，將基礎(chǔ)倒置，視底板為四于柱周邊的

17、懸臂板，為分析方便，將基礎(chǔ)倒置，視底板為四邊懸挑的變截面懸臂板，按對(duì)角線，把基礎(chǔ)底板分成四塊梯邊懸挑的變截面懸臂板，按對(duì)角線，把基礎(chǔ)底板分成四塊梯形面積，近似把每塊面積上的合力視為作用在該懸臂方向的形面積，近似把每塊面積上的合力視為作用在該懸臂方向的荷載，當(dāng)為階形基礎(chǔ)時(shí)，還應(yīng)再取變階截面為配筋控制截面荷載，當(dāng)為階形基礎(chǔ)時(shí)，還應(yīng)再取變階截面為配筋控制截面計(jì)算。計(jì)算。27一種近似的計(jì)算辦法是：一種近似的計(jì)算辦法是：沿長(zhǎng)邊取彎矩控制截面沿長(zhǎng)邊取彎矩控制截面-，利用：，利用：控制彎矩控制彎矩=合力合力合力作用點(diǎn)到控制截面的距離，可得：合力作用點(diǎn)到控制截面的距離，可得： ccjblhbpm22412 c

18、cjhbblpm2241228式中：式中：b矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)邊；矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)邊； l矩形基礎(chǔ)短邊；矩形基礎(chǔ)短邊； hc柱截面或變階截面長(zhǎng)邊；柱截面或變階截面長(zhǎng)邊； bc柱截面或變階截面短邊；柱截面或變階截面短邊；對(duì)于偏壓基礎(chǔ)：對(duì)于偏壓基礎(chǔ)：2maxjjjppp2minmaxjjjppp偏壓方向時(shí)偏壓方向時(shí) 垂直偏壓方向時(shí)垂直偏壓方向時(shí) 29lppagppalammaxmax2122121 agppbbalm22481minmax24.基礎(chǔ)構(gòu)造規(guī)定基礎(chǔ)構(gòu)造規(guī)定詳見(jiàn)教材相關(guān)內(nèi)容詳見(jiàn)教材相關(guān)內(nèi)容.30單廠設(shè)計(jì)12.1 組成與布置12.2 結(jié)構(gòu)分析12.3 排架柱設(shè)計(jì)12.4 .1概述12.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)12.4 .2平板式基礎(chǔ)平板式基礎(chǔ)六、構(gòu)造要求六、構(gòu)造要求材料材料混凝土：混凝土：c20c20；鋼筋：鋼筋：1002008、，sd保護(hù)層厚度保護(hù)層厚度有有100100厚素混凝土墊層時(shí)，為厚素混凝土墊層時(shí)，為3535；沒(méi)有墊層時(shí)為；沒(méi)有墊層時(shí)為7070。插入深度插入深度1a2a1h2ht5050752001a1h應(yīng)滿足應(yīng)滿足表表12-1012-10的要求（與柱截面形式和截面尺寸有關(guān)）的要求（與柱截面形式和截面尺寸有關(guān)）縱筋錨固要求縱筋錨固要求吊裝時(shí)的穩(wěn)定要求（吊裝時(shí)的穩(wěn)定要求