9章-02淺基礎設計解析

第九章淺基礎設計（其次次課）

第七節(jié)常規(guī)淺基礎設計基礎外伸臺階的寬度b’和高度h之比不超過所用材料要求容許值——(剛性角的正切值)tan一、無筋擴展基礎設計自重大；由于抗拉、剪力強度不高，基礎底面對外擴展的尺寸受限，不適合承載力低的地基能承受較大豎向荷載同時，基底面積、寬度或基底壓力p滿足地基承載力fa的要求：p≤fa滿足強度要求的當不滿足要求時，基礎會破壞b剛性材料基礎傳力擴散角度，它限制著平安條件下，剛性材料基礎的寬高比1、基礎材料要求和適用范圍1.磚基礎：強度不低于MU10，砂漿不低于M5，砌筑符合模數要求，有兩種砌筑方法：“兩皮一收”“二一間隔收”2.三合土基礎：石灰/砂/骨料體積比為1：2：4或1：3：6，虛鋪220mma厚,夯至150mm,高度是150mm的整數倍臺階數nbobo墊層墊層b1=60mm標準磚的模數尺寸：240

×115×53mm3.毛石基礎：未經加工的鑿平的石材，每一臺階宜砌三皮以上，伸出寬度不大于200mm（a）磚基礎；（b）毛石基礎；（c）灰土基礎；（d）毛石混凝土基礎、混凝土基礎4.灰土基礎：3：7灰土或2：8，虛鋪與壓實厚度同三合土基礎5毛石混凝土C15基礎：摻入不超過30%的毛石，，粒徑不大于300mm寬高比容許值tanC15混凝土C15不低于MU10...砂漿不低于M5臺階寬高比允許值tan表砂漿不低于M52、無筋擴展基礎構造依據：等于下圖中的b2=(b-b0)/2所以得到:H≥(b-b0)/2tanα，b≤bo+2HtanaH基礎高度：H混凝土≥200mmH三合土=150mm的整數倍H磚符合模數要求【例】某樓承重墻厚240mm，墻下條形基礎d=1.5m,地基持力層為粉質粘土，其重度17.5kN/m3;孔隙比e=0.843，IL=0.76,地基承載力為fak=150kPa，ηb=0.3,ηd=1.6。已知上部墻體傳來的豎向荷載值FK=200KN/m,試用磚、混凝土材料，設計該承重墻下無筋擴展條形基礎。【解】（1）對地基承載力特征值fa埋深修正。據e=0.843，IL=0.76查表9-9得ηb=0.3,ηd=1.6

（2）據fa確定基礎寬度＝150+1.6×17.5×（1.5-0.5）＝178kpa，取b=1.4m（3）按要求設計基礎剖面構造——C15混凝土基礎高度、臺階寬及磚基礎砌筑尺寸。C15混凝土基礎在下，其高度H=300mm（滿足不小于200mm），臺階寬度230mm（滿足臺階寬高比不超過tana=1的要求）；磚基礎在上，底寬=1400-2×230=840mm，接受“兩皮一收”砌筑，共砌皮數n=(840-240)/2×60=5，基礎總高度0.9m，其上設計0.6m的疼惜層磚基礎部分按“兩皮一收”砌筑，自然滿足要求，不用驗算（4）驗算?驗算地基承載力滿足要求?驗算基礎臺階寬高比……………….C15混凝土基礎部分，b=1.4m，高H=0.3m，查表tana=1:1與磚基礎接觸寬度b0=0.84m.滿足要求二、擴展基礎設計

指墻下鋼筋混凝土條形基礎、柱下鋼筋混凝土獨立基礎。尺寸特點：底面外伸尺寸（左圖中b1）大于基礎厚度（左圖中h）hb1比較：鋼筋混凝土擴展基礎b1/h

>1,而無筋擴展基礎b1/h≤1,鋼筋混凝土擴展基礎的特點和分類特點：抗彎、抗剪、性能好。形式分類（1）墻下鋼筋混凝土條形基礎分有肋的、無肋的（2）柱下鋼筋混凝土獨立基礎按其剖面形態(tài)分階形、錐形、杯口形；按柱與基礎的施工方法分：現澆的、非現澆的（一）、墻下鋼筋混凝土條形基礎設計1.一般構造要求1.錐形基礎的邊緣高度不宜小于200mm；階形基礎的每階高度宜為300～500mm。2.墊層的厚度不宜小于70mm墊層混凝土強度等級應不小于C103.基礎底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm；間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。基礎寬度≥2.5m時，鋼筋長度可減短10%，并交織布筋。鋼筋疼惜層：有墊層40mm;無墊層70mm4.鋼筋混凝土強度等級不應小于C20。錐形階梯形≥200C10,≥705.在T形及十字形交接處，底板的橫向受力筋僅沿一個主要受力方向布置，另一方向受力筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處。拐角處沿兩個方向布置2、墻下鋼筋混凝土條形基礎的底板厚（高）度h和配筋As計算（1）.中心荷載作用：基礎高度h和底板配筋As。計算時以基礎凈反力Pj為依據、取1m長為計算單元fc—混凝土軸心抗拉強度設計值C20砼的fc=10N/mm2

fy為鋼筋抗拉強度設計值:I級（HRB235）210N/mm2；II級（HRB335）300N/mm2

FIIab墊層hoh……….………………pj

凈反力Pj=F/bb1V圖M圖1）據受剪力VI確定基礎有效高度ho2）基礎底板配筋面積As計算

實際高度h=ho+40或70+0.5VIVI留意：……..配筋面積As確定后如何計算所用的鋼筋根數n和間距一根鋼筋的橫截面積A：鋼筋的直徑所用的鋼筋根數n=As/A1米長內n根鋼筋的間距@=1000/n〖例〗磚墻寬度為0.37m,相應于荷載效應基本組合時，作用基礎頂面上的荷載F=235kN/m,基礎埋深1.0m，已知條形基礎寬度2m，基礎材料接受C20混凝土，fc=10N/mm2。試確定墻下鋼筋混凝土條形基礎的底板厚度及配筋?！窘狻浚?）地基凈反力（2）計算基礎外伸部分彎矩值M和剪力V懸臂外伸寬度b1為b1彎矩M沖剪力VΦ12@140F（4）受剪承載力驗算（5）基礎底板配筋選用φ12@140(As=808mm2),分布鋼筋選用φ8@300。（如圖）（3）初步確定基礎底板厚度h一般先按閱歷值取h=b/8，先取后再進行抗剪驗算。設計鋼筋直徑12mm，基礎下設C10墊層取h=0.3m=300mm,有效高度ho=300-40-12/2=254mm實際設計基礎底板有效厚度ho=254mm所具有抗沖剪實力為故設計合理254（2）.偏心荷載作用凈反力偏心距：ej0=M/F（≤b/6）求解M，V時，可令Pj=(Pjmax+Pj1)，代入前述公式abI-I截面處的地基凈反力強度PjI為h、ho、As計算公式同前僅計算緊急一側的沖剪力V和基底反力的I-I截面彎矩M，然后求ho、As留意：荷載彎矩M不等于基底反力的彎矩M（2）.偏心荷載受壓作用（三）、柱下鋼筋砼獨立基礎底板厚度（基礎底板高度）h及配筋As計算1、中心荷載作用（1）基礎底板的高度或厚度h

1、中心荷載作用F（1）基礎底板的高度或厚度h在柱荷載作用下，假如基礎的高度（h、或ho或階梯高度）不足，基礎就沒有足夠的抗拒柱邊沖切力的實力，則將沿著柱邊產生沖切破壞，形成45度斜裂面角錐體。基礎滿足抗拒沖切力的條件基礎的抗沖切實力=不小于柱邊沖切力Fl，即：地基j凈反力強度KpaF,Pj=F/L×b沖切破壞錐體外側地基凈反力作用面積截面高度影響系數0.9-1.0砼的抗拉強度設計值沖切破壞錐體的水平投影面積am=(bc+ab)/2b≥bc+2ho當b≥bc+2ho時，amab當b<bc+2ho時具體設計時可依據構造要求初步選定一個基礎高度值h,求得ho,Al,Am，進行反向運算，驗算到滿足下式為止………..當基礎剖面為階梯狀時，應驗算變階處臺階的有效高度ho1，滿足上式要求，此時將bc、ac換為b1、a1即可.（2）基礎底板配筋面積As2偏心荷載作用下：45obch0h0bh0h0acl偏心荷載原理同中心受壓M1、基礎底板厚度基底凈反力以pjmax代替pj2、基礎底板配筋基底凈反力以（pjmax+pjI)/2或（pjmax+pjII)/2代替pj第九節(jié)筏形基礎及箱形基礎設計要點底面積較大或運用要求抗彎剛度大，整體性好，常用于高層建筑基礎。筏形基礎一、結構類型二、構造要求1.力求削減偏心與偏心矩方向一樣的抗拒矩盡量使平面形心與永久載荷重心重合2.砼的強度等級≥C30,抗?jié)B等級≥S6=地下水頭壓力/防滲砼厚度=0.6Mpa3.墻體厚度：內墻厚≥200mm;外墻厚≥250mm，墻內鋼筋直徑不小于12mm,間距不大于300mm4.板厚：平板式不小于200mm，可按50mm乘以層數設定，梁板式不小于板跨的1/20，一般200-400mm，由沖切和受剪承受力驗算確定，12層以上，不應小于400mm5.柱或墻與基礎梁的連接在連接處柱或墻至梁邊緣的距離≥50mm6.高層與群房之間：設置沉降縫和后澆帶。7.墻外回填土：地下室施工完畢后，剛好進行基坑回填8.配筋：當筏板厚度大于200mm時，設筋直徑不小于12mm、間距不大于300mm。筏板配筋率一般在0.5％～1.0％為宜。當板厚小于等于250mm時，可選取8＠250；當板厚大于250mm時，可選取10＠200板外伸不超過2000mm，墻下筏板或無外伸肋梁的陽角外伸板角底面，應配置5～7根輻射狀的附加鋼筋

三、設計內容地基計算：抗震區(qū)執(zhí)行抗震規(guī)范第十節(jié)減輕不勻整沉降的措施不勻整沉降的危害：墻體裂縫；梁板拉裂；構件損壞；影響正常運用。一、建筑措施1、建筑體型應力求簡潔。2、限制建筑物長高比及合理布置縱橫墻。3、合理設置沉降縫，4.限制相鄰建筑基礎間的凈距。二、結構措施1.減輕建筑物的自重以減小基底壓力，如接受輕型材料和輕型結構2.設圈梁、地梁及構造柱以增加建筑物的整體剛度和強度。3.減小或調整基底附加壓力如：1）設地下室、半地下室，2）增大基底尺寸4.接受非敏感性結構如上部結構接受靜定結構三、施工措施1.按先重后輕、先高層后低層、先主樓后群樓依次進行施工。2.在已建成的輕型建筑物及在建工程四周，勿堆放大量建筑材料或棄土。3.在正式修建基礎前，常在基坑底留有200mm厚的原狀土疼惜層對本次課回顧與小總結…….布置作業(yè)：習題：9-3，9-61.淺基礎類型材料類型無筋擴展基礎用磚、石、素砼、灰土、三合土等材料建立的基礎用鋼筋混凝土材料的擴展基礎、筏板及箱型基礎構造類型條形基礎箱形基礎獨立基礎筏板基礎十字交叉梁基礎殼體基礎概述本章要點小結巖石錨桿基礎2.淺基礎的設計內容步驟（1）分析駕馭擬建場地的工程地質條件和水文地質條件；（2）依據上部結構的類型，荷載的性質、大小，建筑布置和運用要求以及施工條件、材料供應等條件，選擇基礎類型和平面布置方案；（3）確定地基持力層和基礎埋置深度；（4）確定修正的地基承載力特征值；（5）按地基承載力（包括持力層和懦弱下臥層）確定基礎底面尺寸；（6）進行必要的地基穩(wěn)定性和特征變形驗算；（7）進行基礎的結構設計和構造設計(剖面形式、寬高比、有效厚度、配筋等)；（8）繪制基礎施工圖，并提出工程設計技術說明3.基礎埋深d確定及影響因素原則：(1)在保證建筑物平安、穩(wěn)定、耐久運用的前提下，應盡量淺埋，以便節(jié)約投資，便利施工。(2)除基巖地基外，最小埋深不小于0.5米。另外，基礎頂面應底于設計外地面0.1m以上，以避開基礎外露。因素（1）、建筑物的用途、結構形式和荷載的性質與大小，（2）工程地質條件及水文地質條件，（3）相鄰建筑物的基礎埋深，（4）地基凍融條件4.地基承載力特征值的確定、修正（1）確定方法：靜載荷試驗法fak、理論公式計算法fa閱歷法等，（2）修正：5、基礎底面尺寸的確定（1）中心荷載下.，。

條基其中地基承載力先?。?）偏心荷載下，先求取驗算滿足另設計的A或b滿足懦弱下臥層的要求：6.無筋擴展基礎設計要求（1）材料滿足確定強度（2）臺階寬高比不超過允許值或7.擴展基礎設計要求（1）滿足構造要求（2）設計的底板厚度h有效厚度ho滿足抗上部結構荷載沖剪力VI的要求，底板配筋面積As滿