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第7章淺基礎(chǔ)(jīchǔ)共一百五十二頁重點(diǎn)(zhòngdiǎn)掌握1.基礎(chǔ)埋置深度(shēndù)確定2.軟弱下臥層驗(yàn)算3.鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)共一百五十二頁7.1

概述(ɡàishù)一、地基基礎(chǔ)的重要性和復(fù)雜性二、地基基礎(chǔ)方案的類型(1)天然地基上的淺基礎(chǔ):fak>120kPa(2)人工(réngōng)地基上的淺基礎(chǔ):地基土層軟弱、壓縮性高、強(qiáng)度低(3)深基礎(chǔ):若建筑物荷載大,在淺層位置找不到持力層或相鄰建筑不允許開挖基槽施工。共一百五十二頁淺基礎(chǔ):一般指埋深小于5m,或者埋深雖超過5m但小于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)(如筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ))??梢杂闷胀ㄩ_挖基坑(jīkēnɡ)和敞坑排水的方法修建,這類基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)。它可分為剛性基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)。深基礎(chǔ):埋深>=5米且用某些特殊施工方法修建的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)。共一百五十二頁深基礎(chǔ)(jīchǔ)天然(tiānrán)地基淺基礎(chǔ)(fak>120kPa)人工地基淺基礎(chǔ)共一百五十二頁基礎(chǔ)類型和做法可根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分?;A(chǔ)的型式和布置,要合理的配合上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),滿足建筑物整體的要求,同時(shí)要做到便于施工、降低造價(jià)。天然地基(dìjī)上結(jié)構(gòu)比較簡單的淺基礎(chǔ)最為經(jīng)濟(jì),如能滿足要求,宜優(yōu)先選用。共一百五十二頁7.2地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(shèjì)原則地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)合理選擇(xuǎnzé)地基基礎(chǔ)方案,因地制宜、精心設(shè)計(jì),以保證建筑物的安全和正常使用。

一、地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和計(jì)算應(yīng)該滿足下列三項(xiàng)基本原則:1.對(duì)防止地基土體剪切破壞和喪失穩(wěn)定性方面,應(yīng)具有足夠的安全度;2.應(yīng)控制地基變形量,使之不超過建筑物的地基變形允許值,以免引起基礎(chǔ)不利截面和上部結(jié)構(gòu)的損壞、或影響建筑物的使用功能和外觀;3.基礎(chǔ)的型式、構(gòu)造和尺寸,除應(yīng)能適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)、符合使用需要、滿足地基承載力(穩(wěn)定性)和變形要求外,還應(yīng)滿足對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求。共一百五十二頁二、地基計(jì)算(jìsuàn)的規(guī)定(1)各級(jí)建筑物均應(yīng)進(jìn)行地基承載力計(jì)算;(2)對(duì)經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu),以及建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物,均應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。(3)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物,均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì);表7.1所列范圍內(nèi)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物可不做變形驗(yàn)算。下列情況之一,仍應(yīng)做變形驗(yàn)算。(書203前5行)共一百五十二頁7.2.1建筑(jiànzhù)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)1、安全等級(jí)規(guī)定(guīdìng)<建筑地基規(guī)范>GB50007-2011將地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分為甲級(jí)、乙級(jí)和丙級(jí)三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)安全等級(jí)破壞后果建筑類型

甲級(jí)很嚴(yán)重重要的工業(yè),民用建筑物,30層以上高層,體型復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的建筑,對(duì)地基變形有特殊要求的建筑物,開挖深度大于15m的基坑工程,周邊環(huán)境條件復(fù)雜、環(huán)境保護(hù)要求高的基坑工程請(qǐng)補(bǔ)充)乙級(jí)嚴(yán)重除甲級(jí)、丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建筑物(基坑工程)丙級(jí)不嚴(yán)重次要建筑物,7層及7層以下民用建筑物及一般工業(yè)建筑物,非軟土地基且場(chǎng)地地質(zhì)條件簡單、基坑周邊環(huán)境條件簡單、環(huán)境保護(hù)要求不高且開挖深度小于5m的基坑工程。注:表中紅色字體為增加內(nèi)容共一百五十二頁2、荷載取值的規(guī)定在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)不同的荷載應(yīng)采用不同的代表值:1)確定基礎(chǔ)底面積及埋深時(shí),荷載效應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值,相應(yīng)(xiāngyīng)的抗力采用地基承載力特征值。2)計(jì)算地基變形時(shí),荷載效應(yīng)采用準(zhǔn)永久值,且不計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用,相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。3)確定基礎(chǔ)高度和底板配筋,荷載效應(yīng)采用基本組合4)由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合值可取標(biāo)準(zhǔn)組合值的1.35倍。共一百五十二頁7.3、淺基礎(chǔ)(jīchǔ)的類型一、按基礎(chǔ)剛度分類1)無筋基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ))剛性基礎(chǔ)常用的材料有磚、毛石(máoshí)、灰土、三合土、素混凝土等材料建造的基礎(chǔ)。這些材料的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于其抗壓強(qiáng)度,所以剛性基礎(chǔ)不能承受拉力,設(shè)計(jì)時(shí)要求基礎(chǔ)的外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值在一定的基礎(chǔ)內(nèi),否則基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生破壞。剛性基礎(chǔ)適用于6層和6層以下一般民用建筑和墻承重的廠房。共一百五十二頁αbb0biHiαHibb0bi剛性(ɡānɡxìnɡ)基礎(chǔ)類型墻下剛性條形(tiáoxínɡ)基礎(chǔ)柱下剛性獨(dú)立基礎(chǔ)b1h1>=b1且>=300且>=20dd為柱中縱向鋼筋直徑臺(tái)階的允許寬高比取決于基礎(chǔ)所用的材料及基底壓力,查表7.14共一百五十二頁2)鋼筋混凝土擴(kuò)展(kuòzhǎn)基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)具有較好的抗彎和抗剪能力。當(dāng)外荷載較大,且存在彎矩和水平荷載,地基承載力又較低的情況下采用。共一百五十二頁二、按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式(xíngshì)分類①鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)柱下獨(dú)立(dúlì)基礎(chǔ)墻下獨(dú)立基礎(chǔ)共一百五十二頁臺(tái)階(táijiē)形基礎(chǔ)錐形基礎(chǔ)(jīchǔ)杯口形基礎(chǔ)共一百五十二頁②鋼筋混凝土條形(tiáoxínɡ)基礎(chǔ):長度遠(yuǎn)大于寬度的基礎(chǔ)墻下鋼筋(gāngjīn)混凝土條形基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)肋梁共一百五十二頁共一百五十二頁共一百五十二頁當(dāng)?shù)鼗休d力較低且柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的底面積不能承受上部結(jié)構(gòu)荷載的作用,常把若干柱子的基礎(chǔ)連成一條構(gòu)成柱下條形(tiáoxínɡ)基礎(chǔ)。柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)置的目的:將承受的集中柱荷載較均勻地分布到擴(kuò)展的條基基底面積上,減小地基反力,并通過形成的整體剛度來調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。

柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)單向(dānxiànɡ)條形基礎(chǔ)(單列柱基連在一起)十字交叉條形基礎(chǔ)(縱橫柱基礎(chǔ)均連在一起)可承擔(dān)10層以下的民用住宅。共一百五十二頁3.筏板基礎(chǔ)(jīchǔ)(滿堂基礎(chǔ)(jīchǔ))當(dāng)?shù)鼗貏e軟弱,荷載較大,柱下十字交叉基礎(chǔ)寬度(kuāndù)較大而又相互接近時(shí),或有地下室時(shí),可將基礎(chǔ)底板連成一片而成為筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)的整體性好,故能調(diào)整基礎(chǔ)各部分的不均勻沉降。(多層、高層均適用)柱荷載較大,柱下設(shè)墩基防沖剪柱距較大,荷載相差較大,導(dǎo)致板內(nèi)彎矩較大共一百五十二頁箱形基礎(chǔ)(jīchǔ)4.箱形基礎(chǔ)(jīchǔ)目前在高層建筑中多采用箱形基礎(chǔ)外墻頂板底板內(nèi)橫墻柱子共一百五十二頁箱形基礎(chǔ)具有比筏板基礎(chǔ)更大的抗彎剛度,可視作絕對(duì)的剛性基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)埋深較深,基礎(chǔ)空腹,從而卸除了基底處原有地基的自重壓力,因此(yīncǐ)就大大地減小了作用于基礎(chǔ)底面的附加應(yīng)力,減少建筑物的沉降,這種基礎(chǔ)又稱之為補(bǔ)償性基礎(chǔ)。三、淺基礎(chǔ)的材料(自學(xué))共一百五十二頁香港國際(guójì)機(jī)場(chǎng)共一百五十二頁7.4基礎(chǔ)(jīchǔ)埋置深度的確定基礎(chǔ)埋置深度d(簡稱埋深):一般是指室外(shìwài)天然地面標(biāo)高至基礎(chǔ)底面的距離。確定淺基礎(chǔ)埋深的原則:凡能淺埋的盡量淺埋。影響基礎(chǔ)埋置深度的主要因素有以下五個(gè)方面:共一百五十二頁1、與建筑物有關(guān)(yǒuguān)的條件基礎(chǔ)埋深的選擇取決于建筑物的用途。高層建筑(ɡāocénɡjiànzhù),為滿足穩(wěn)定性的要求,以利于減少建筑物的整體傾斜,防止傾覆及滑移,在抗震設(shè)防區(qū)箱形和筏形基礎(chǔ)埋深不宜小于建筑物高度的1/15;樁筏或樁箱基礎(chǔ)的埋深不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。如果基礎(chǔ)鄰近有管道或溝、坑等設(shè)施時(shí),基礎(chǔ)底面一般應(yīng)低于這些設(shè)施的底面。共一百五十二頁2、工程地質(zhì)條件根據(jù)工程地質(zhì)條件選擇合適的土層作為基礎(chǔ)的持力層是確定基礎(chǔ)埋深的重要因素。直接支承基礎(chǔ)的土層稱為持力層,在持力層下方的各土層稱為下臥層。為了滿足建筑物對(duì)地基承載力和地基允許(yǔnxǔ)變形值的要求,基礎(chǔ)應(yīng)盡可能埋置在良好的持力層上。除巖石地基外,基礎(chǔ)最小埋深不宜小于0.5m。為了保護(hù)基礎(chǔ),基礎(chǔ)頂面一般不露出地面,要求基礎(chǔ)頂面低于地面至少0.1m。共一百五十二頁ba位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑物,要保證地基(dìjī)有足夠的穩(wěn)定性,對(duì)于坡高H<=8m,坡角<=45度,且b<=3m,a>=2.5m,基礎(chǔ)埋深d可按下式計(jì)算:以上(yǐshàng)兩式的應(yīng)用條件是土坡自身是穩(wěn)定的。

??共一百五十二頁3、水文地質(zhì)條件對(duì)擬建場(chǎng)區(qū)的土層,可自上而下選擇合適的地基持力層和基礎(chǔ)埋深。在選擇中,大致可遇到如下幾種情況:1)在建筑物影響范圍內(nèi),自上而下都是良好土層,那么基礎(chǔ)埋深按其它條件或最小埋深確定。2)自上而下都是軟弱土層,基礎(chǔ)難以找到良好的持力層,這時(shí)宜考慮(kǎolǜ)采用人工地基或深基礎(chǔ)等方案。3)上部為軟弱土層而下部為良好土層。這時(shí),持力層的選擇取決于上部軟弱土層的厚度。一般來說,軟弱土層厚度小于2m者,應(yīng)選取下部良好土層作為持力層;軟弱土層厚度較大時(shí),宜考慮采用人工地基或深基礎(chǔ)等方案。共一百五十二頁4)上部為良好土層而下部為軟弱土層。此時(shí)基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋。例如,我國沿海地區(qū),地表普遍存在一層厚度為2m~3m的所謂“硬殼層”,硬殼層以下為較厚的軟弱土層。對(duì)一般(yībān)中小型建筑物來說,硬殼層屬良好的持力層,應(yīng)當(dāng)充分利用。這時(shí),最好采用鋼筋混凝土基礎(chǔ),并盡量按基礎(chǔ)最小埋深考慮,即采用“寬基淺埋”方案。同時(shí)在確定基礎(chǔ)底面尺寸時(shí),應(yīng)對(duì)地基受力范圍內(nèi)的軟弱下臥層進(jìn)行驗(yàn)算。共一百五十二頁5)有地下水存在時(shí),基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋在地下水位以上,以免地下水對(duì)基坑開挖施工質(zhì)量的影響。6)如當(dāng)基礎(chǔ)埋在易風(fēng)化的軟質(zhì)巖層上,施工時(shí)應(yīng)在基坑挖好后立即鋪筑墊層,以免巖層表面(biǎomiàn)暴露后風(fēng)化軟化。如持力層下埋藏有承壓含水層時(shí),選擇基礎(chǔ)埋深,必須考慮承壓水的作用,以免開挖基坑時(shí),坑底土被承壓水沖破,引起突涌或流沙現(xiàn)象。共一百五十二頁水文地質(zhì)條件與基礎(chǔ)(jīchǔ)埋深關(guān)系rh0>rwh共一百五十二頁4、相鄰(xiānɡlín)建筑物基礎(chǔ)埋深的影響靠近原有建筑物修建新基礎(chǔ)時(shí),為了不影響原有基礎(chǔ)的安全,新基礎(chǔ)最好不低于原有的基礎(chǔ)。如必須超過時(shí),則兩基礎(chǔ)間凈距應(yīng)不小于其底面高差(ɡāochà)的1~2倍。如不能滿足這一要求,施工期間應(yīng)采取措施。此外,在使用期間,還要注意新基礎(chǔ)的荷載是否將引起原有建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。共一百五十二頁相鄰(xiānɡlín)建筑物間的基礎(chǔ)埋深共一百五十二頁季節(jié)性凍土是冬季凍結(jié),天暖解凍(jiědòng)的土層,在我國分布很廣。細(xì)粒土(粉砂、粉土和粘性土)凍結(jié)前的含水量如果較高、而且冰結(jié)期間的地下水位低于凍結(jié)深度不足1.5~2.0m,則有可能發(fā)生凍脹。位于凍脹區(qū)內(nèi)的基礎(chǔ)受到的凍脹力如大于基底以上的荷重,基礎(chǔ)就有被抬起的可能,土層解凍融陷,建筑物就隨之下沉。地基土的凍脹與融陷一般是不均勻的,容易導(dǎo)致建筑物開裂損壞。5、地基土凍脹和融陷的影響(yǐngxiǎng)(自學(xué))共一百五十二頁對(duì)于埋置于可凍脹土中的基礎(chǔ),其最小埋深應(yīng)由下式確定:式中(標(biāo)準(zhǔn)凍深),(采暖對(duì)凍深的影響系數(shù)(xìshù))和(基底下允許殘留凍土層的厚度)可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。對(duì)于凍脹性地基上的建筑物,規(guī)范還指明所宜采取的防凍害措施。共一百五十二頁a、按靜載荷試驗(yàn)方法確定;b、根據(jù)《規(guī)范(guīfàn)》表格確定;c、根據(jù)土的強(qiáng)度理論計(jì)算確定;d、根據(jù)相鄰條件相似的建筑物經(jīng)驗(yàn)確定。7.5、地基承載力特征值的確定(quèdìng)共一百五十二頁1、按地基載荷試驗(yàn)(shìyàn)確定地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值

共一百五十二頁2、用查表法確定地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值當(dāng)根據(jù)(gēnjù)室內(nèi)物理、力學(xué)指標(biāo)平均值確定地基承載力時(shí),應(yīng)查相應(yīng)的表格所得的承載力基本值乘以回歸修正系數(shù),作為承載力標(biāo)準(zhǔn)值。

f0-承載力基本值;

fk-承載力標(biāo)準(zhǔn)值;-回歸(huíguī)修正系數(shù)。共一百五十二頁

3、根據(jù)土的強(qiáng)度(qiángdù)理論,用承載力公式確定式中fa—由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力設(shè)計(jì)(shèjì)值kPa;Mb、Md、Mc——承載力系數(shù),按表確定;b—基礎(chǔ)底面寬度,b>6m時(shí)按6m計(jì),對(duì)于砂土b<3m按3m計(jì)。注意:r、r0的取值。共一百五十二頁4、根據(jù)相鄰條件相似的建筑物經(jīng)驗(yàn)(jīngyàn)確定對(duì)于設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)中的次要、輕型建筑物可根據(jù)鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定地基承載力特征值。共一百五十二頁式中fak—地基承載力特征值;

fa—修正(xiūzhèng)后的地基承載力特征值;

b、

d—基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù);查表7.10

—基礎(chǔ)底面以下土的重度

m—基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度,地下水位以下取有效重度;d—基礎(chǔ)埋置深度(m)。b—基礎(chǔ)底面寬度(m),當(dāng)基寬小于3m按3m考慮,大于6m按6m考慮;5、地基承載力特征值的修正(xiūzhèng)(7.6)共一百五十二頁7.6、天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)(shèjì),包括下述各項(xiàng)內(nèi)容1、選擇基礎(chǔ)的材料(cáiliào)、類型,進(jìn)行基礎(chǔ)平面布置。2、選擇基礎(chǔ)的埋置深度。3、確定地基承載力特征值。4、確定基礎(chǔ)的底面尺寸。5、進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(按基礎(chǔ)布置進(jìn)行內(nèi)力分析、截面計(jì)算和滿足構(gòu)造要求)。必要時(shí)進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算。6.繪制基礎(chǔ)施工圖,編制施工說明。共一百五十二頁上述淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容是互相關(guān)聯(lián)的。設(shè)計(jì)時(shí)可按上列順序,首先選擇基礎(chǔ)材料、類型和埋深,然后逐步進(jìn)行計(jì)算(jìsuàn)。如發(fā)現(xiàn)前面的選擇不妥,則須修改設(shè)計(jì),直至各項(xiàng)計(jì)算均符合要求且各數(shù)據(jù)前后一致為止。如果地基軟弱,為了減輕不均勻沉降的危害,在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的同時(shí),尚需從整體上對(duì)建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取相應(yīng)的措施,并對(duì)施工提出具體要求。共一百五十二頁基礎(chǔ)施工圖應(yīng)清楚表明基礎(chǔ)的布置、各部分的平面尺寸和剖面。注明設(shè)計(jì)地面或基礎(chǔ)底面的標(biāo)高。如果基礎(chǔ)的中線與建筑物的軸線不一致,應(yīng)加以標(biāo)明。如建筑物在地下有暖氣溝等設(shè)施,也應(yīng)標(biāo)示(biāoshì)清楚。至于所用材料及其強(qiáng)度等級(jí)等方面的要求和規(guī)定,應(yīng)在施工說明中提出。共一百五十二頁一、按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸1、軸心(zhóuxīn)荷載作用,基礎(chǔ)底面尺寸的確定(7.10)矩形(jǔxíng)基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)對(duì)于條形基礎(chǔ),可沿基礎(chǔ)長方向取單位長度1m進(jìn)行計(jì)算,荷載也同樣按單位長度計(jì)算。(7.8)7.6基礎(chǔ)底面尺寸確定共一百五十二頁在利用式(7-10)計(jì)算時(shí),由于基礎(chǔ)底面尺寸還沒有確定,可先按埋深對(duì)地基承載力特征值進(jìn)行修正。2、偏心荷載作用,基礎(chǔ)底面尺寸的確定(1)按軸心(zhóuxīn)荷載作用條件,利用式(7—10)初步估算所需的基礎(chǔ)底面積A;(2)根據(jù)偏心矩的大小,將基礎(chǔ)底面積A(10%—40%),并以適當(dāng)比例(l/b<=2)選定基礎(chǔ)長度l和寬度b;(3)計(jì)算基底最大壓力和最小壓力,并使其滿足(7.7)和式(7.8)的要求。(7.7)(7.8)共一百五十二頁當(dāng)偏心(piānxīn)荷載作用時(shí),e<=l/6共一百五十二頁例:非抗震設(shè)防地區(qū)的某工程,柱下獨(dú)立基礎(chǔ)(jīchǔ)及地質(zhì)剖面如圖所示,其框架中柱A的截面尺寸為500mm×500mm,②層粉質(zhì)粘土的內(nèi)摩擦角和粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值分別為ψk=15.0°和Ck=24.0kPa。相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),作用于基礎(chǔ)頂面的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值F=1350KN,基礎(chǔ)所承擔(dān)的彎矩及剪力均可忽略不計(jì)。試問,當(dāng)柱A下獨(dú)立基礎(chǔ)的寬度b=2.7m(短邊尺寸)時(shí),所需的基礎(chǔ)底面最小長度(m)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近?提示:(1)基礎(chǔ)自重和其上土重的加權(quán)平均重度按18KN∕m3取用;(2)土層②粉質(zhì)粘土的地基承載力特征值可根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定。(A)2.6(B)3.2(C)3.5(D)3.8共一百五十二頁rrrsatrrsat共一百五十二頁

【答案(dáàn)】B

根據(jù)《地規(guī)》第5.2.5條,fa=Mbrb+Mdrmd+McCk當(dāng)ψk=15.0°,查表5.2.5,可得Mb=0.325,Md=2.30,Mc=4.845r=19.6-10=9.6kN/m3rm=(13.5×1.2+18.5×0.5+9.6×0.7)÷(1.2+0.5+0.7)=13.40kN/m3Ck=24.0kPa,d=2.4m,b=2.7m故fa=0.325×9.6×2.7+2.30×13.40×2.4+4.845×24=198.7kPa不存在軟弱下臥層。根據(jù)《地規(guī)》第5.2.1條及第5.2.2條,承載力要求1350/2.7L+2.4×18≦198.7,解得:L≧3.2m。共一百五十二頁3、軟弱(ruǎnruò)下臥層的強(qiáng)度驗(yàn)算軟弱下臥層頂面處的附加(fùjiā)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值faz----軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的承載力特征值(7—7)共一百五十二頁共一百五十二頁附加(fùjiā)壓力簡化計(jì)算圖矩形(jǔxíng)基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)(7.12)(7.13)共一百五十二頁注意:Pk—基底平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值;

—基礎(chǔ)平均埋深;

—軟弱下臥層頂面處的附加(fùjiā)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值。四、地基變形驗(yàn)算P223例7.1,7.2共一百五十二頁

建筑(jiànzhù)措施結(jié)構(gòu)(jiégòu)措施施工措施減輕不均勻沉降危害的措施共一百五十二頁一、建筑(jiànzhù)措施(一)建筑體型力求簡單建筑物的體型指的是其平面形狀和立面高差(包括荷載差)當(dāng)高度差異(或荷載差異)較大時(shí),可將兩者隔一定距離,兩者間用能自由沉降(chénjiàng)的連接體或簡支、懸挑結(jié)構(gòu)相連接來減輕建筑物的不均勻沉降(chénjiàng)的危害。(二)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的主整體剛度1.控制長高比長高比是衡量建筑物結(jié)構(gòu)剛度的一個(gè)指標(biāo)。長高比越大,整體剛度就越差,抵抗彎曲和調(diào)整不均勻沉降的能力就越差。根據(jù)軟土地基的經(jīng)驗(yàn),磚石承重的混合結(jié)構(gòu)建筑物,長高比控制在2.5以內(nèi),一般可以避免不均勻沉降引起的裂縫。2.合理布置縱、橫墻軟弱地基上建造磚混結(jié)構(gòu)房屋,縱墻盡量貫通,橫墻間距盡量縮小。共一百五十二頁(三)注:沉降縫要求建筑物從基礎(chǔ)一直(yīzhí)斷到檐口共一百五十二頁

(四)共一百五十二頁二、結(jié)構(gòu)(jiégòu)措施5.加強(qiáng)(jiāqiáng)基礎(chǔ)的剛度共一百五十二頁三、施工(shīgōng)措施共一百五十二頁7.7無筋擴(kuò)展(kuòzhǎn)基礎(chǔ)(一)剛性(ɡānɡxìnɡ)基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的允許值查表7.4基礎(chǔ)的剛性角b0共一百五十二頁剛性基礎(chǔ)(jīchǔ)受力破壞簡圖共一百五十二頁臺(tái)階(táijiē)寬高比的允許值(tanα)基礎(chǔ)(jīchǔ)材料質(zhì)量要求PK<100100<PK<200200<PK<300混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1:1.001:1.251:1.50毛石基礎(chǔ)砂漿不低于M51:1.251:1.50問題:臺(tái)階寬高比的影響因素共一百五十二頁毛石混凝土基礎(chǔ):基礎(chǔ)體積較大,為了節(jié)約混凝土用量,可摻入少于基礎(chǔ)體積30%的毛石做成混凝土基礎(chǔ)。摻入的毛石尺寸不得(bude)大于300mm,使用前需沖洗干凈。毛石(máoshí)混凝土基礎(chǔ)剖面圖共一百五十二頁共一百五十二頁剛性(ɡānɡxìnɡ)基礎(chǔ)a(a)不安全(ānquán)設(shè)計(jì)時(shí)要求d>=h+0.5,若不滿足,可選用剛性角大的材料做基礎(chǔ),仍不滿足,則采用柔性基礎(chǔ)。bb,b,共一百五十二頁共一百五十二頁共一百五十二頁7.8獨(dú)立(dúlì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階梯形(不夠經(jīng)濟(jì)(jīngjì),便于施工)錐形(不便施工,節(jié)省混凝土)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容:⑴確定基礎(chǔ)埋置深度;⑵確定地基承載力設(shè)計(jì)值;⑶按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸;⑷按受沖切承載力確定基礎(chǔ)高度和變階處高度;⑸按基礎(chǔ)受彎承載力計(jì)算底板鋼筋;⑹構(gòu)造處理及繪制施工圖(平面圖、詳圖)

共一百五十二頁Fk—上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸力標(biāo)準(zhǔn)值,即框架內(nèi)力組合中,柱底截面(jiémiàn)軸力的標(biāo)準(zhǔn)組合。Gk—基礎(chǔ)自重及基礎(chǔ)上方土重的標(biāo)準(zhǔn)值。

Pk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基底壓力標(biāo)準(zhǔn)值;f—修正后的地基承載力特征值。

1.軸心(zhóuxīn)受壓柱下基礎(chǔ)一、確定基礎(chǔ)底面尺寸A——基礎(chǔ)底面面積。共一百五十二頁(矩形(jǔxíng))基礎(chǔ)(jīchǔ)平均埋深l/b=1.2---2.0(l=1m,Fk為1m的豎向力)(條形)共一百五十二頁對(duì)于設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物及特殊情況下的丙級(jí)建筑物,基礎(chǔ)底面尺寸除根據(jù)上述地基承載力確定外,還須經(jīng)地基變形驗(yàn)算(yànsuàn)后最終確定。共一百五十二頁《建筑地基規(guī)范》第3.0.4條:地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),所采用的荷載最不利組合(zǔhé)與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按下列規(guī)定1.按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深,傳至基礎(chǔ)底面的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力設(shè)計(jì)值。2.計(jì)算地基變形時(shí),傳至基礎(chǔ)底面的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合,不應(yīng)計(jì)入(jìrù)風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。共一百五十二頁3.在確定基礎(chǔ)高度和配筋時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合(zǔhé)和相應(yīng)的基底反力,應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。4.對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合,也可采用簡化規(guī)則,荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值S按下列確定:共一百五十二頁2.對(duì)于偏心(piānxīn)受壓基礎(chǔ)需滿足(mǎnzú)的條件:Pk≤f計(jì)算偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面尺寸的步驟:1.先按中心荷載作用計(jì)算A0。2.A=(1.1—1.4)A0,矩形基礎(chǔ)一般:l/b=(1.2—2.0)3.按(7.7)、(7.8)驗(yàn)算。(7.7)(7.8)共一百五十二頁W=bl2/6Mk——相應(yīng)于荷載(hèzài)效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),作用于基礎(chǔ)底面的彎矩值。共一百五十二頁當(dāng)e>l/6時(shí)FckVckMckFk+GkMk共一百五十二頁kpmax=3abGk)2(Fk+fW2.1MK≤+kpmax=AGkFk+由:得:若:上式表示在基礎(chǔ)長邊方向(fāngxiàng)偏心a=l/2–e,e=MK/(FK+GK)共一百五十二頁二、確定基礎(chǔ)(jīchǔ)高度試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)基礎(chǔ)高度(或變階處高度)不夠時(shí),柱傳給基礎(chǔ)的荷載將使基礎(chǔ)沿柱邊發(fā)生450的沖切破壞。短邊一側(cè)比長邊一側(cè)更容易破壞。為防止基礎(chǔ)發(fā)生沖切破壞,必須使沖切面(qiēmiàn)外的地基反力所產(chǎn)生的沖切力Fl小于等于沖切面處混凝土的受沖切承載力。即共一百五十二頁Fl—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Al上的地基凈反力設(shè)計(jì)值(kN);βhp—受沖切承載力截面高度(gāodù)影響系數(shù),當(dāng)h≤800mm時(shí),βhp取1.0;當(dāng)h≥2000mm時(shí),βh取0.9,其間按線性內(nèi)插法取用;

ft—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa);h0—基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度;bt—沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長;bb—沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長。(7.23)共一百五十二頁Al—沖切力的作用面積;Pj--扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)(xiàoyìng)基本組合時(shí)的地基凈反力,當(dāng)為偏心荷載時(shí)可取為最大地基凈反力設(shè)計(jì)值。45°FMPJbch0h0acAlAmlb共一百五十二頁45°FMPJbch0h0acAlAmlbbb—沖切破壞錐體(zhuītǐ)最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長,計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí),取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度,當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí),取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度,即bb=bt+2h0;共一百五十二頁當(dāng)沖切破壞(pòhuài)錐體的底面在b方向落在基礎(chǔ)底面以外時(shí),應(yīng)按下列公式驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處截面受剪承載力:(規(guī)范71頁)共一百五十二頁三、計(jì)算(jìsuàn)底板受力鋼筋基礎(chǔ)底板在地基凈反力作用下,在兩個(gè)方向(fāngxiàng)都將產(chǎn)生向上的彎曲,因此需在底板兩個(gè)方向都配置受力鋼筋。配筋計(jì)算的控制截面一般取在柱與基礎(chǔ)交接處或變階處(對(duì)階形基礎(chǔ)),計(jì)算彎矩時(shí),把基礎(chǔ)視作在柱周邊變階處的四面挑出的懸臂板,兩個(gè)方向的彎矩分別計(jì)算。共一百五十二頁.lbacbc獨(dú)立基礎(chǔ)(jīchǔ)鋼筋的放置:應(yīng)該是彎矩大的鋼筋放在下邊。共一百五十二頁單向偏心荷載(hèzài)作用下lFMPjmaxPjminIIac基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用,所以在基礎(chǔ)短邊方向的基底(jīdǐ)反力按均勻分布計(jì)算。共一百五十二頁

AsI、AsⅡ——分別為平行于l、b方向的受力鋼筋面積(miànjī)(m2);MI

、MⅡ——分別為任意截面I-I、Ⅱ-Ⅱ處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值(kN·m);

l

、b——分別為基礎(chǔ)底面的長邊和短邊(m);

fy——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);

Pjmax、Pjmin

——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面邊緣最大和最小地基凈反力設(shè)計(jì)值(kPa);PjI、PjⅡ

——任意截面I-I、II-II處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面地基凈反力設(shè)計(jì)值(kPa);

ac、bc——分別為平行于基礎(chǔ)長邊和短邊的柱邊長(m);

共一百五十二頁lFMPjmaxPjminIIac注意:(1)P為控制(kòngzhì)截面處的基底壓力設(shè)計(jì)值,如圖的P1-1(2)a1為控制截面至基底邊緣最大反力處的距離(3)b,和a,的取值,錐形截面b,

=bca,

=aca1共一百五十二頁雙向偏心荷載(hèzài)作用下矩形基礎(chǔ)在雙向偏心荷載作用下,若基底(jīdǐ)最小壓力不小于0,則矩形基底邊緣四個(gè)角點(diǎn)處的壓力計(jì)算式為:共一百五十二頁基礎(chǔ)底板的受力鋼筋截面(jiémiàn)面積《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》8.2.1條第3款規(guī)定(guīdìng),基礎(chǔ)配筋率不應(yīng)小于0.15%A0為折算矩形截面面積,見《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄U共一百五十二頁基礎(chǔ)(jīchǔ)梁的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)梁的底面一般置于基礎(chǔ)表面(或略高些)?;A(chǔ)梁的截面高度可取柱距的1/14---1/8,上下均勻通長配筋,每側(cè)配筋率為0.4%--1.0%。在計(jì)算基礎(chǔ)中梁的配筋時(shí),考慮兩種受力情況(qíngkuàng)

1.上部有墻體荷載時(shí),按兩端簡支計(jì)算,取跨中鋼筋面積,梁支座鋼筋也取跨中鋼筋面積。

2.按梁兩側(cè)柱的最大軸力的1/10,按軸心受拉計(jì)算梁縱向受力鋼筋面積,均勻配置在梁的上下兩側(cè)。

當(dāng)梁上部有墻荷時(shí),即梁為基礎(chǔ)梁,取上述兩方案的配筋的疊加;當(dāng)無上部荷載時(shí),即梁為拉梁,按第二種受力情況取鋼筋面積。共一百五十二頁墻體荷載按均布荷載作用,均布面荷載看作是材料(cáiliào)的容重乘以墻體厚度加上墻體粉刷及裝飾,框架結(jié)構(gòu)的外墻填充墻(隔墻)面荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1、200厚外墻面荷載:墻厚190,空心率:35%(KM1型非承重空心磚)0.19×65%×19×1.1=2.60kN/m2內(nèi)側(cè)粉刷:0.4kN/m2外墻瓷磚+保溫:1.1kN/m2q恒=2.60+0.40+1.1=4.1kN/m22、100厚內(nèi)墻面荷載:墻厚90,空心率:35%(KM1型非承重空心磚)0.09×65%×19×1.1=1.20kN/m2雙面粉刷:2×0.4kN/m2q恒=1.2+0.40+0.4=2.0kN/m2共一百五十二頁軸心(zhóuxīn)受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式:N——軸向拉力設(shè)計(jì)值;fy——受拉鋼筋的抗拉強(qiáng)度(kànɡlāqiánɡdù)設(shè)計(jì)值;AS

——受拉鋼筋的截面面積N21共一百五十二頁擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造,應(yīng)符合(fúhé)下列要求1.錐形基礎(chǔ)(jīchǔ)的邊緣高度,不宜小于200mm,i<=1:3,階梯形基礎(chǔ)的每階高度,宜為300-500mm;當(dāng)h<=500時(shí):一階,500<h<=900時(shí):二階,h>900時(shí):三階?;A(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20;2.墊層的厚度不宜小于70mm,墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為C10;3.擴(kuò)展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%,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。共一百五十二頁4.墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm;間距不大于300mm;每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的15%。當(dāng)有墊層時(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度不小于40mm;無墊層時(shí)不小70mm;5.當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時(shí),底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍,并宜交錯(cuò)(jiāocuò)布置。共一百五十二頁6.鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交接處,底板橫向(hénɡxiànɡ)受力鋼筋僅沿一個(gè)主要受力方向通長布置,另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處(圖b)。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向布置(圖c)。

共一百五十二頁7.現(xiàn)澆柱的基礎(chǔ),其插筋的數(shù)量,直徑以及鋼筋種類應(yīng)與柱內(nèi)縱向(zònɡxiànɡ)受力鋼筋相同。插筋的錨固長度應(yīng)滿足第8.2.3條的要求,插筋與柱的縱向受力鋼筋的連接方法,應(yīng)符合現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。第8.2.3條

鋼筋混凝土柱和剪力墻縱向受力鋼筋在基礎(chǔ)內(nèi)的錨固長度la

應(yīng)根據(jù)鋼筋在基礎(chǔ)內(nèi)的最小保護(hù)層厚度按現(xiàn)行<<混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范>>有關(guān)規(guī)定確定:8.有抗震設(shè)防要求時(shí),縱向受力鋼筋的最小錨固長度laE應(yīng)按下式計(jì)算:一、二級(jí)抗震等級(jí)laE=1.15la三級(jí)抗震等級(jí)laE=1.05la

四級(jí)抗震等級(jí)laE=la

共一百五十二頁《混凝土結(jié)構(gòu)(jiégòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.3.1條共一百五十二頁9.插筋的下端宜作成直鉤放在基礎(chǔ)底板鋼筋網(wǎng)上。當(dāng)符合下列條件之一時(shí),可僅將四角的插筋伸至底板鋼筋網(wǎng)上,其余插筋錨固在基礎(chǔ)頂面下la或laE(有抗震設(shè)防要求時(shí))處(如圖1.柱為軸心受壓或小偏心受壓,基礎(chǔ)高度大于等于1200mm;

2.柱為大偏心受壓,基礎(chǔ)高度大于等于1400mm。3.基礎(chǔ)中插筋至少需分別在基礎(chǔ)頂面下100mm和插筋下端設(shè)置箍筋,且間距(jiānjù)不大于800mm,基礎(chǔ)中箍筋直徑與柱中同。10、直鉤段長度參照?qǐng)D集11G101獨(dú)立基礎(chǔ)P59頁共一百五十二頁直鉤段長度參照(cānzhào)圖集11G101獨(dú)立基礎(chǔ)P59頁共一百五十二頁2.墻下鋼筋(gāngjīn)混凝土條形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(jīchǔ)的設(shè)計(jì)包括

基礎(chǔ)寬度計(jì)算

基礎(chǔ)高度驗(yàn)算(先取h=b/8)基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算一、軸心荷載作用1.條形基礎(chǔ)寬度的確定2.墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的受力情況如同一受作用的倒置懸臂梁Pn=F/b共一百五十二頁bFPjIIa4.在Pn作用下,將在基礎(chǔ)底板內(nèi)產(chǎn)生彎矩M和剪力V,其值在圖中1-1截面(懸臂(xuánbì)板根部)最大3.基礎(chǔ)底板厚度h底板厚度先按h=b/8的經(jīng)驗(yàn)值確定(quèdìng),然后按抗剪切驗(yàn)算(7.16)(7.17)(7.18)共一百五十二頁5.基礎(chǔ)(jīchǔ)每米長的受力鋼筋截面面積6.驗(yàn)算配筋率注意(zhùyì):這里的b取1m共一百五十二頁二、偏心(piānxīn)荷載作用規(guī)范(guīfàn)公式書上簡化公式共一百五十二頁a為墻厚共一百五十二頁bFIPjIb1a1ⅡⅡ2)、其最大彎矩截面的位置,應(yīng)符合下列(xiàliè)規(guī)定:①當(dāng)墻體材料為混凝土?xí)r,取a1=b1(如圖Ⅱ---Ⅱ截面

);②如為磚墻且大放腳不大于1/4磚長時(shí),取a1=b1+1/4磚長(如圖Ⅰ---Ⅰ截面

。1)、任意截面(jiémiàn)每延米寬度的彎矩,可按下式進(jìn)行計(jì)算規(guī)范公式(Ⅱ--Ⅱ)共一百五十二頁對(duì)規(guī)范的抗彎危險(xiǎn)截面、抗剪計(jì)算危險(xiǎn)截面的選擇進(jìn)行說明:1、因砌體墻不能很好地與其下的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)聯(lián)接為一個(gè)整體(zhěngtǐ),使抗彎危險(xiǎn)截面向墻體內(nèi)移,計(jì)算截面不能取墻邊緣截面。2、無論墻體能否與條形基礎(chǔ)聯(lián)接成為一個(gè)整體共同工作,鋼筋混凝土墻和砌體墻下條形基礎(chǔ)的抗剪計(jì)算危險(xiǎn)截面均為墻邊緣截面。共一百五十二頁3)、墻下條形基礎(chǔ)底板每延米寬度的配筋除滿足計(jì)算和最小配筋率要求(yāoqiú)外,尚應(yīng)符合8.2.1條第3款的構(gòu)造要求。8.2.1條第3款:擴(kuò)展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%,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。縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm;間距不大于300mm;每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的15%。共一百五十二頁僅由基礎(chǔ)頂面的荷載設(shè)計(jì)值所產(chǎn)生的地基(dìjī)反力,稱為凈反力。沿墻長度方向取1m作為計(jì)算單元。在確定基礎(chǔ)底面寬度中,上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)抗力取設(shè)計(jì)值。在基礎(chǔ)高度驗(yàn)算及基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算中,上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,相應(yīng)的基底反力為凈反力。共一百五十二頁墻下無縱肋條形基礎(chǔ)高度h應(yīng)按剪切計(jì)算確定。一般要求:1、h≥300(≥b/8,b為基礎(chǔ)寬度)當(dāng)b<1500mm時(shí),基礎(chǔ)高度可做成等厚度;當(dāng)b≥1500mm時(shí),可做成變厚度,且板的邊緣厚度不應(yīng)小于200mm坡度i≤1:38.2.1條第3款:擴(kuò)展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%,底板受力鋼筋的最小直徑(zhíjìng)不宜小于10mm;間距不宜大于200mm,也不宜小于100mm??v向分布鋼筋的直徑不小于8mm;間距不大于300mm;每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的15%。

墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(jīchǔ)的構(gòu)造要求共一百五十二頁例1:某建筑的承重墻采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),墻體厚度370mm,基礎(chǔ)頂面荷載F=172kN/m,基礎(chǔ)底面寬度b=2.2m,地基土承載力滿足荷載要求。設(shè)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,ft

=1.1N/mm2,采用Ⅰ級(jí)鋼筋,fy

=270N/mm2,基底(jīdǐ)鋪設(shè)墊層,試確定該條形基礎(chǔ)的高度及配筋。

共一百五十二頁11ba1φ8@250共一百五十二頁解:⑴求基底凈反力設(shè)計(jì)值Pn

Pn

=F/b=172/2.2=78.2(kPa)

⑵求控制截面剪力V

基礎(chǔ)(jīchǔ)底板控制截面外側(cè)懸挑段寬度a1=(2.2-0.37)/2=0.915(m)V=Pn·a1=78.2×0.915=71.6(kN/m)共一百五十二頁⑶求基礎(chǔ)(jīchǔ)底板控制截面處有效高度h0及底板厚度h:

底板厚先按h=b/8的經(jīng)驗(yàn)值確定

h=2.2/8=0.275(m),為便于施工,取h=0.30m,則h0=0.3-0.045=0.255(m)。h0≥V/(0.7×ft)=71.6×103/0.7×1000×1.1=93.0(mm)按經(jīng)驗(yàn)取值h0=255mm大于計(jì)算值93.0mm,滿足要求,所以底板中部厚度取h=300mm,邊緣厚度為200mm

。

共一百五十二頁⑷計(jì)算基礎(chǔ)底板彎矩,配置底板受力筋及分布筋:M=Pn·a12/2=78.2×0.9152/2=32.74(kN·m)求受力筋截面總面積As=M/(0.9h0fy)=32.74×106/(0.9×255×270)=528.3(mm2)即條形基礎(chǔ)縱向每延米布設(shè)橫向受力筋φ12@200(As1=565mm2)分布筋選用φ8@250(As2=201mm2)

。受力筋及分布筋間距均滿足構(gòu)造(gòuzào)要求。共一百五十二頁NK某砌體結(jié)構(gòu)建筑采用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),以強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖為持力層,底層墻體剖面及地質(zhì)情況如圖所示。荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),作用于鋼筋混凝土擴(kuò)大展基礎(chǔ)頂面處的軸心豎向力Nk=390kN/m,由永久(yǒngjiǔ)荷載起控制作用。例2:1--2共一百五十二頁題1:試問,在軸心豎向力作用下,該條形基礎(chǔ)的最大彎矩設(shè)計(jì)值(KN.m)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近?(A)20(B)30(C)40(D)50根據(jù)(地規(guī))第8.2.7條,基礎(chǔ)彎矩計(jì)算位置為自370mm厚墻下放腳的邊緣(biānyuán)向內(nèi)1/4磚長,則a1=(1.2-0.49)/2+0.24/4=0.415m根據(jù)(地規(guī))第3.0.5條,由永久荷載起控制作用時(shí),荷載分項(xiàng)系數(shù)取γ=1.35基底凈反力為:Pn=1.35*390/1.2=438.8KN/m2彎矩設(shè)計(jì)值為:共一百五十二頁建筑(jiànzhù)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008共一百五十二頁題2:方案階段,若考慮將墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)調(diào)整為等強(qiáng)度的C20(ft=1.1N/mm2)素混凝土基礎(chǔ),在保持基礎(chǔ)底面寬度不變的情況下,試問,滿足(mǎnzú)抗剪要求所需基礎(chǔ)最小高度(mm)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近?提示:剛性基礎(chǔ)的抗剪驗(yàn)算可按下式進(jìn)行:Vs≦0.366ftA其中A為沿磚墻外邊緣處混凝土基礎(chǔ)單位長度的垂直截面面積。A、300B、400C、500D、600基底凈反力為:pn=1.35*390/1.2=438.8kN/m2根據(jù)(地規(guī))表8.1.2注:4,基礎(chǔ)需進(jìn)行抗剪驗(yàn)算??辜粑kU(xiǎn)截面應(yīng)為墻邊緣處截面,且V=γpn(1.2-0.49)/2=438.8*0.355=155.76kN/m抗剪要求:VS≦0.366ftAC20混凝土,ft=1.1N/mm2,取單位1m寬度進(jìn)行計(jì)算,有0.366*1.1h≧155.76,得h≧386.9mm共一百五十二頁例3:1-4某多層砌體(qìtǐ)結(jié)構(gòu)建筑采用墻下條形基礎(chǔ),荷載效應(yīng)基本組合由永久荷載控制,基礎(chǔ)埋深1.5m,地下水位在地面下2m,其基礎(chǔ)剖面及地質(zhì)如圖所示,基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20(ft=1.1N/mm2),基礎(chǔ)及以上土體的加權(quán)平均重度為20kN/mm2共一百五十二頁題1:假定,荷載效應(yīng)基本組合時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)底面的豎向力F=240kN/m,力矩M=0,粘土層地基承載力特征值fak=145kPa,孔隙比=0.8,液性指數(shù)IL=0.75,淤泥(yūní)質(zhì)粘土層的地基承載力特征值fak=60kPa,試問,為滿足地基承載力要求,基礎(chǔ)底面的寬度取何項(xiàng)數(shù)值最為合理?共一百五十二頁8.2.10墻下條形(tiáoxínɡ)基礎(chǔ)底板應(yīng)按本規(guī)范(8.2.9-1)驗(yàn)算墻與基礎(chǔ)底板交接處截面受剪承載力,其中A0為驗(yàn)算截面處基礎(chǔ)底板的單位長度垂直截面有效面積,VS為墻與基礎(chǔ)交接處有基底平均凈反力產(chǎn)生的單位長度剪力設(shè)計(jì)值。(8.2.9-1)共一百五十二頁題2:假定,在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)組合時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力F=260kN/m,力矩M=10kN.m/m,基礎(chǔ)底面寬度b=1.8m,墻厚240mm。試問,驗(yàn)算墻邊緣截面處基礎(chǔ)的受剪承載力時(shí),單位長度剪力設(shè)計(jì)值取下列何項(xiàng)數(shù)值最為合理?共一百五十二頁題3:假定,基礎(chǔ)高度h=650mm(h0=600mm)。試問(shìwèn),墻邊緣截面處基礎(chǔ)的受剪承載力最接近下列何項(xiàng)數(shù)值。共一百五十二頁題4:假定,作用于條形基礎(chǔ)的最大彎矩設(shè)計(jì)值M=140kN/m,最大彎矩處的基礎(chǔ)高度h=650mm(h0=600mm),基礎(chǔ)均采用HRB400鋼筋(fy=360N/mm2)。試問(shìwèn),下列關(guān)于該條形基礎(chǔ)的鋼筋配置方案中,何項(xiàng)最為合理?(D)受力鋼筋14@150,分布鋼筋8@200。受力鋼筋14@150,AS=1027mm2分布鋼筋8@200,AS=251mm2>15%*1027mm2,

滿足(mǎnzú)規(guī)范8.2.1條第3款共一百五十二頁7.9柱下條形基礎(chǔ)(jīchǔ)的設(shè)計(jì)1.適用范圍柱下條形基礎(chǔ)是常用于軟弱地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的一種基礎(chǔ)類型。它具有剛度較大,調(diào)整不均勻沉降能力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但造價(jià)較高。因此在一般(yībān)情況下,柱下應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)置獨(dú)立基礎(chǔ)。如遇下述特殊情況時(shí)可以考慮采用柱下條形基礎(chǔ)(1)當(dāng)?shù)鼗^軟弱,承載力較低,而荷載較大時(shí),或地基壓縮性不均勻時(shí);(2)柱列間的凈距小于基礎(chǔ)的寬度,或獨(dú)立基礎(chǔ)所受的面積受相鄰建、構(gòu)筑物的限制,面積不能擴(kuò)大時(shí),可做成條形基礎(chǔ)。(3)需加強(qiáng)地基基礎(chǔ)整體剛度,以防止過大的不均勻沉降時(shí),可做成條形基礎(chǔ)。(4)跨越局部軟弱地基以及場(chǎng)地中暗塘、溝槽、洞穴等,可做成條形基礎(chǔ)。共一百五十二頁2.構(gòu)造要求柱下條形基礎(chǔ)一般采用倒T形截面,由肋梁和翼板組成。為了(wèile)具有較大的抗彎剛度以便調(diào)整不均勻沉降,肋梁高不可過小,一般宜為柱距的1/8~1/4。一般肋梁沿縱向取等截面,每側(cè)比柱至少寬出50mm。當(dāng)柱垂直于肋梁軸線方向的截面邊長大于400mm時(shí),可僅在柱位處將肋部加寬。翼板厚度不宜小于200mm。當(dāng)翼板厚度為200mm~250mm時(shí),宜用等厚度翼板;當(dāng)翼板厚度大于250mm時(shí),宜用變厚度翼板,其坡度小于或等于1:3。共一百五十二頁柱位處肋部加寬5050共一百五十二頁條形基礎(chǔ)端部應(yīng)沿縱向從兩端邊柱外伸,以增大基礎(chǔ)底面,并調(diào)整底面形心位置,使基底反力分布更為合理。外伸長度不宜過大,一般為邊跨跨距的0.25倍?;A(chǔ)肋梁按內(nèi)力計(jì)算配置縱向受力鋼筋,頂部鋼筋應(yīng)按計(jì)算配筋全部貫通,底部通長鋼筋不應(yīng)少于底部受力鋼筋總面積的1/3。當(dāng)肋梁高度大于700mm時(shí),在梁兩側(cè)沿高度每隔300~400mm應(yīng)各設(shè)置一根(yīɡēn)不小于10的構(gòu)造筋?;炷翉?qiáng)度等級(jí)一般取C20,素混凝土墊層一般取C10,厚度不小于70mm。共一百五十二頁5050共一百五十二頁3.內(nèi)力的簡化計(jì)算柱下條形基礎(chǔ)可視為作用有若干集中荷載并置于地基上的梁,同時(shí)受到地基反力的作用。在柱下條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,除按抗剪切驗(yàn)算以確定(quèdìng)基礎(chǔ)高度,并按翼板彎曲確定基礎(chǔ)底板橫向配筋外,還需計(jì)算基礎(chǔ)縱向受力,以配置縱向受力鋼筋。所以必須計(jì)算柱下條形基礎(chǔ)的縱向彎矩分布。共一百五十二頁(1)靜定分析法當(dāng)柱荷載比較均勻,柱距相差不大,基礎(chǔ)與地基相對(duì)剛度較大,以致可忽略柱下不均勻沉降時(shí),可進(jìn)行滿足靜力平衡條件下梁的內(nèi)力計(jì)算。地基反力以線性分布作用于梁底,用材料力學(xué)的截面法求解梁的內(nèi)力,稱為靜定分析法。靜定分析法不考慮與上部結(jié)構(gòu)的共同作用,因而在荷載和直線分布的地基反力作用下產(chǎn)生(chǎnshēng)整體彎曲。此法算得的支座彎矩較大,按倒梁法算得的跨中彎矩較大。此法只宜用于柔性上部結(jié)構(gòu)(如木結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)),且自身剛度較大的條形基礎(chǔ)。共一百五十二頁(2)倒梁法倒梁法是將柱下條形基礎(chǔ)假設(shè)為以柱腳為固定鉸支座的倒置連續(xù)梁,以線性分布的基底凈反力作為荷載,用彎矩分配(

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