天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課件_第1頁(yè)
天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課件_第2頁(yè)
天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課件_第3頁(yè)
天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課件_第4頁(yè)
天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課件_第5頁(yè)
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地基與基礎(chǔ)工程第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容與一般步驟相關(guān)地質(zhì)資料的收集選擇基礎(chǔ)類型確定基礎(chǔ)埋置深度確定地基承載力設(shè)計(jì)基礎(chǔ)尺寸按規(guī)范進(jìn)行強(qiáng)度、變形、穩(wěn)定性檢算繪制基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖、施工圖編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書工程概預(yù)算二、天然地基上淺基礎(chǔ)的類型按建材分類磚基礎(chǔ):毛石基礎(chǔ):素混凝土基礎(chǔ):毛石混凝土基礎(chǔ):灰土基礎(chǔ):三合土基礎(chǔ):鋼筋混凝土基礎(chǔ)擴(kuò)展式基礎(chǔ):剛性基礎(chǔ)單獨(dú)基礎(chǔ)

條形基礎(chǔ)

交叉梁基礎(chǔ)

筏式基礎(chǔ)平板式梁板式筏式基礎(chǔ)地下室筏型基礎(chǔ)示意圖240600510018005100600240磚墻窗井窗井鋼筋混凝土板厚300防水層素混凝土墊層剛性角:b/H≤tg(俗稱大放腳)取決于建筑材料B≤b0+2Htg,對(duì)建材為標(biāo)準(zhǔn)磚的,墻厚一般為240mm、370mm、490mm等。b0bHB應(yīng)用:剛性基礎(chǔ)按剛性角設(shè)計(jì)的寬、高一般具有足夠的剛度,不需要再做抗彎、抗剪檢算。且材料易得,施工簡(jiǎn)單、運(yùn)用廣泛。高度大、體積大、用料多,自重大,一般適合于6層和6層以下(三合土不宜超過(guò)4層)的一般民用建筑物和輕型廠房。B:擴(kuò)展式(柔性)獨(dú)立基礎(chǔ)1、一般為鋼筋砼基礎(chǔ)2、適用于柱載荷較大或有偏心作用、地基土層較軟弱、地下水位較高、基礎(chǔ)埋深又受到一定限制等情況。不受剛性角的限制。3、基礎(chǔ)內(nèi)部配置一定數(shù)量的鋼筋,依靠鋼筋承受拉應(yīng)力,基礎(chǔ)可以產(chǎn)生一定的彎曲而不破壞。4、初步厚度確定:H≈(L—a)mm為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一般取0.3~0.5獨(dú)立基礎(chǔ)擴(kuò)展式基礎(chǔ)斷面的類型:階梯形錐臺(tái)形杯口形殼體形每級(jí)臺(tái)階300~500,墊層厚度100,兩邊伸出100,墊層混凝土C15以上75擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求:

1、錐形基礎(chǔ)邊緣高度一般不小于200mm,階梯型基礎(chǔ)的每階高度一般為300mm~500mm。2、墊層厚度一般為100mm,兩邊各伸出100mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般取C10。3、底板受力筋的最小直徑不宜小于8mm,間距不宜大于200mm,當(dāng)有墊層時(shí)鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于70mm4、基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15。柱下條形基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗^軟弱,為減小柱基之間的不均勻沉降,或柱距較小而載荷較大,使各柱基底面靠近或重疊時(shí),可在整棟柱下作一條鋼筋混凝土底梁,將各單獨(dú)基礎(chǔ)連接成柱下條形基礎(chǔ)。柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造除應(yīng)參考擴(kuò)展基礎(chǔ)的規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列要求:1、梁高應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定,一般可在柱距1/4~1/8范圍內(nèi)選擇。2、底板厚度不宜小于200mm,當(dāng)?shù)装搴穸刃∮诨虻扔?50mm時(shí),以采用變厚度底板,其坡度小于或等于1:3。預(yù)制鋼筋混凝土柱與杯口基礎(chǔ)的連1、柱的插入深度,可按下表選用矩形或Ⅰ字形柱單肢管柱雙肢柱h<500500≤h<800800≤h<1000h>1000(1~1.2)h`h0.9h≥8000.8h≥10001.6d≥500(1/3~2/3)ha(1.5~1.8)hb注:①h為柱截面長(zhǎng)邊尺寸,d為管柱的外直徑,ha為雙肢柱整個(gè)截面長(zhǎng)邊尺寸,hb為雙肢柱整個(gè)截面短邊尺寸②柱軸心受壓或小偏心受壓時(shí),h1可以適當(dāng)減小,偏心距e0>8h(e0>2d)時(shí),h1應(yīng)適當(dāng)加大。③h1應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度的要求;一般為20倍縱向受力鋼筋直徑,并應(yīng)考慮吊裝時(shí)柱的穩(wěn)定性,即h1≥0.05倍的柱長(zhǎng)(指吊裝時(shí)柱長(zhǎng))。④在基礎(chǔ)平面布置條件允許的情況下,地梁的端部應(yīng)有伸出懸臂,其長(zhǎng)度一般為第一跨距的0.25~0.3倍。杯口型基礎(chǔ)的杯底厚度和杯壁厚度關(guān)系柱截面長(zhǎng)邊尺寸mm杯底厚度mm杯壁厚度mmh<500500≤h<800800≤h<10001000≤h<15001500≤h<2000≥150≥200≥200≥250≥300150~200≥200≥300≥350≥400注:①雙肢柱的a1值,可適當(dāng)加大。②當(dāng)有基礎(chǔ)梁時(shí),基礎(chǔ)梁的杯壁厚度應(yīng)滿足其支撐寬度的要求。③柱子插入杯口部分的表面應(yīng)盡量鑿毛,柱子與杯口之間的空隙,應(yīng)用細(xì)石混凝土(比基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí))充填擊實(shí),其強(qiáng)度達(dá)到材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí),方能進(jìn)行上部吊裝。1、當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓且杯壁配筋或者大偏心受壓且時(shí),杯壁內(nèi)一般不配筋,杯壁內(nèi)可按照下表構(gòu)造配筋。3、其它情況,應(yīng)按計(jì)算配筋杯壁配筋表柱截面長(zhǎng)邊尺寸(mm)h<10001000≤h<15001500≤h<2000鋼筋直徑(mm)8~1010~1212~16注:表中鋼筋置于杯口頂部,每邊兩根。2、當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓且時(shí),C:十字交叉梁條形基礎(chǔ):1、當(dāng)單向條形基礎(chǔ)的基底仍不能承受上部結(jié)構(gòu)載荷的作用,可以把縱橫柱基礎(chǔ)均連在一起,成為十字交叉條形基礎(chǔ)。可承受10層以下的民用住宅。2、地梁一般設(shè)在建筑物的縱向,可增加建筑物的縱向基礎(chǔ)剛度。柱下條形基礎(chǔ)常用于框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。當(dāng)基礎(chǔ)壓縮性很高且載荷較大時(shí),為增加建筑物基礎(chǔ)的整體性,可在縱橫墻向均設(shè)置柱下條形基礎(chǔ)而成為十字交叉條形基礎(chǔ)。3、條形基礎(chǔ)梁頂面和底面的縱向受力鋼筋,應(yīng)有2~4根通長(zhǎng)配置,且其面積不得少于縱向鋼筋總面積的1/3。4、柱下條形基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般采用C20。E:箱形基礎(chǔ)1、由鋼筋混凝土頂板、底板、縱橫交叉梁的隔墻組成的空間結(jié)構(gòu)。2、地基軟弱、載荷很大、上部結(jié)構(gòu)對(duì)變形有嚴(yán)格的限制。隔熱、隔潮層。在箱基內(nèi)設(shè)置非承重內(nèi)墻可以利用空間又可以利用空氣夾層解決“結(jié)露”或者“滲漏”現(xiàn)象3、施工技術(shù)復(fù)雜、基坑降水對(duì)相鄰建筑物的影響、深基坑支護(hù)技術(shù)H(1/8~1/12)H≥300mm≥200mm200~300mmF:殼體基礎(chǔ)1、可用于一般工業(yè)與民用房屋柱基和筒形構(gòu)造物(煙囪、水塔、料倉(cāng)、高爐等)基礎(chǔ)。很適用于軟弱地基及需要大尺寸的擴(kuò)展基底的情況。2、可分為M型組合殼、正圓錐殼、內(nèi)球外錐組合殼。3、節(jié)省建材、造價(jià)低。4、基坑開挖復(fù)雜、殼體施工技術(shù)高,計(jì)算理論未臻完善。但是施工時(shí)不必支模,土方挖運(yùn)量較少。正圓錐殼:r1:r2≥0.40M型組合殼:0.35≤r1:r2

≤0.55內(nèi)球外錐組合殼:0.50≤r1:r2

≤0.65r1r1r1r2r2r2殼體基礎(chǔ)的構(gòu)造配筋表配筋部位殼壁厚度(mm)<100100~200200~400400~1000正圓錐殼徑向6@2008@25010@25012@300內(nèi)側(cè)錐殼徑向8@20010@20012@250環(huán)向8@20010@20012@250內(nèi)側(cè)球殼徑向8@20010@200環(huán)向8@20010@200備注:①?gòu)较驑?gòu)造鋼筋上端應(yīng)伸入杯壁(或上環(huán)架)內(nèi),并滿足錨固長(zhǎng)度要求。②內(nèi)側(cè)錐殼構(gòu)造鋼筋應(yīng)按邊緣最大厚度選用。基底附加應(yīng)力:P0=0箱基折板基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)補(bǔ)償式基礎(chǔ):變形性質(zhì):塑性材料和脆性材料強(qiáng)度:分為抗壓、抗拉、抗剪、抗彎對(duì)脆性材料:f抗壓>f抗彎>f抗拉對(duì)塑性材料:f抗壓≈

f抗剪≈

f抗拉根據(jù)材料強(qiáng)度的高低劃分為若干個(gè)標(biāo)號(hào)脆性材料一般按抗壓強(qiáng)度劃分建筑鋼則按照抗拉強(qiáng)度劃分3、材料的力學(xué)性質(zhì)3、常用的基礎(chǔ)建筑材料①水泥、氣硬性膠凝材料②混凝土、混凝土外加劑③結(jié)構(gòu)鋼材及焊接材料④建筑用天然石料、石沙、⑤木材、人造板材⑥磚和其他燒土制品、熔融制品①磚類型1、燒結(jié)普通磚2.承重粘土空心磚(燒結(jié)多孔磚)3.蒸壓灰砂磚4.粉煤灰磚(外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)性能指標(biāo)、強(qiáng)度級(jí)別規(guī)定和抗凍性指標(biāo))常見規(guī)格簡(jiǎn)介:磚類型主要規(guī)格強(qiáng)度標(biāo)號(hào)普通粘土磚240×115×53

MU7.5~MU20承重粘土多孔磚240×115×90

MU7.5~MU20非承重粘土空心磚300×300×100

MU3~MU5爐渣空心磚400×115×180

MU2.5煤矸石半內(nèi)燃磚240×115×53

MU10~MU15蒸壓灰砂磚240×115×53MU7.5~MU20爐渣磚240×115×53

MU7.5~MU15粉煤灰磚240×115×53

MU7.5~MU15頁(yè)巖磚240×115×53MU20~MU30水泥砂空心大磚390×190×190

MU7.5~MU10如:蒸壓灰砂磚的技術(shù)性能指標(biāo)強(qiáng)度級(jí)別抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)抗凍性平均值不小于單塊值不小于平均值不小于單塊值不小于抗壓強(qiáng)度平均值不小于(MPa)單塊磚的干重量損失不大于(%)MU25MU20MU15MU1025.020.015.010.020.016.012.08.05.04.03.32.54.03.22.62.020.016.012.08.02.02.02.02.0注:(1)優(yōu)等品的強(qiáng)度級(jí)別不得小于15級(jí)。(2)蒸壓灰砂磚的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表②普通燒結(jié)磚強(qiáng)度等級(jí)的確定普通燒結(jié)磚強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度五塊平均值不小于單塊最小值不小于五塊平均值不小于單塊最小值不小于MU20196.2(200)137.3(140)39.2(40)25.5(26)MU15147.2(150)98.1(100)30.4(31)19.6(20)MU1098.1(100)48.9(50)22.6(23)12.8(13)MU7.573.6(75)44.1(45)17.7(18)10.3(11)基礎(chǔ)用磚、石材及砂漿最低標(biāo)號(hào)地基的潮濕程度粘土磚石料白灰、水泥混合砂漿水泥砂漿嚴(yán)寒地區(qū)一般地區(qū)稍潮濕的MU10MU7.5MU20MU2.5MU2.5很潮濕的MU15MU10MU20MU5MU5含水飽和的MU20MU15MU30---MU5備注:按照《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ3--88)的規(guī)定,底面以下或者防潮層以下的磚砌體,所用的材料標(biāo)號(hào)不得低于以上表的規(guī)定水泥砂漿:MU2.5、MU5、MU7.5、MU10、MU15

白灰、水泥混合砂漿:最高M(jìn)U5④磚砌體普通磚砌成的砌體厚度:砌體構(gòu)件必須遵循內(nèi)外搭接、上下錯(cuò)縫的砌式規(guī)則,不得出現(xiàn)連續(xù)的垂直貫通縫。磚砌體的錯(cuò)縫搭接長(zhǎng)度不小于60mm,砂漿灰縫厚度不小于10mm。砌筑類型:實(shí)心墻和空斗墻③砂漿簡(jiǎn)介石料1、將巖石用機(jī)械方法或人工方法進(jìn)行加工或不經(jīng)過(guò)加工而獲得的各種塊狀或散粒狀毛石、漂石等。2、相當(dāng)高的抗壓強(qiáng)度、很好的耐久性、分布廣泛、脆性較大、硬度較高、開采困難3、性質(zhì)決定于巖石的種類、礦成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等4、強(qiáng)度等級(jí)的確定:抗壓強(qiáng)度MU10~MU100,5、試樣尺寸(mm)20031503100370.73503

換算系數(shù)1.431.281.141

0.866、強(qiáng)度指標(biāo)=換算系數(shù)×單軸破壞時(shí)的壓力/試件截面積石料1、天然石材:2、卵石:卵石規(guī)格應(yīng)基本一致,并應(yīng)無(wú)脫層、蜂窩,外形應(yīng)呈扁平狀。呈圓球狀、針狀、薄片狀及表面特別光滑者不得使用。

3、毛石:亂毛石系指形狀不規(guī)則的石塊;平毛石系指形狀不規(guī)則,但有兩個(gè)平面大致平行的石塊。毛石砌體所用的毛石,包括亂毛石和平毛石,其外形應(yīng)呈塊狀,中部厚度不宜小于15㎝(砌擋土墻的毛石,中部厚度不小于20㎝)。4、料石

5、混凝土用石子

6、輕集料

7、建筑用砂水泥

1、硅酸鹽水泥:普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。2、高鋁水泥3、火山灰質(zhì)水泥4、礬土水泥5、其它品種水泥:快硬硅酸鹽水泥、白色及彩色硅酸鹽水泥、膨脹水泥、I型低堿度硫鋁酸鹽水泥及快硬硫鋁酸鹽水泥砼:1、以水泥、砂及石子為主要原材料,按適當(dāng)?shù)谋壤柚贫傻幕旌衔铩=?jīng)過(guò)一定時(shí)間的硬化以后形成的人造石材。2、水和水泥形成水泥漿是砼中的膠結(jié)成分。3、特點(diǎn):隨著配合比例的不同,砼可以具有不同的物理力學(xué)性質(zhì),以滿足不同工程的不同要求。4、砼的可塑性、整體性、不透水性和抗凍性。5、砼拌合物的和易性:混凝土的外加劑1、減水劑分為普通型、早強(qiáng)型、緩凝型、引氣型2、早強(qiáng)劑常見氯鹽、亞硝酸鈉、硫代硫酸鈉、無(wú)水硫酸鈉、有機(jī)胺類及復(fù)合早強(qiáng)劑3、混凝土的防凍劑復(fù)合型、早強(qiáng)型早強(qiáng)型防凍劑品名和性能參考品名技術(shù)指標(biāo)混凝土性能摻加量(%)BJYJ-Ⅱ型粉劑減水率4%~8%;強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土1d提高40%,28d提高10%~18%6LNC粉劑,4900孔篩余<15%減水率8%~10%;常溫下,3d強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%1.5~3MSF主要成分木鈣、硫酸鈉等,灰色粉劑減水率5%~10%;強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土3d提高25%

KDJ-5型萘系減水率10%;強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土3d提高30%,7d提高50%

2.5~3.5NC主要成分糖鈣、硫酸鈉載體等,粉狀物,4900孔篩余≤15%適宜礦渣水泥混凝土;強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土1~3d提高30%~50%,7d提高50

2~4

6、砼的抗壓強(qiáng)度:200×200×200的試樣,在20℃±3℃相對(duì)濕度95%環(huán)境中養(yǎng)護(hù)28天所得試樣的抗壓強(qiáng)度標(biāo)號(hào)。7、強(qiáng)度標(biāo)號(hào)對(duì)比:TJ10-74(kg/cm2)與GBJ10-89(kpa)對(duì)照75100150200300400500550600C5.5C8C13C18C28C38C48C53C58其中:A、B為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),對(duì)不同的水泥取不同的值B灰是水泥標(biāo)號(hào)C/W是灰水比即水灰比的倒數(shù)。一般取1:0.6幾種特種水泥不同標(biāo)號(hào)各齡期強(qiáng)度值 標(biāo)號(hào)強(qiáng)度MPa抗硫酸鹽硅酸鹽水泥白色硅酸鹽水泥高鋁水泥快硬硅酸鹽水泥3d28d3d7d28d1d3d1d3d325抗壓抗折

14.02.520.53.532.55.5

153.532.55.0375抗壓抗折

174.037.56.0425抗壓抗折16.03.542.56.518.03.526.54.542.56.5364.042.54.5194.542.56.4525抗壓抗折22.04.052.57.023.04.033.55.552.57.0465.052.55.5

625抗壓抗折

28.05.042.06.06.58.0566.062.56.5

725抗壓抗折

667.072.57.5

注:1.快硬硅酸鹽水泥使用單位如要求7d及28d齡期的數(shù)據(jù),則應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果僅作參考,但后一齡期的強(qiáng)度必須高于前一齡期的強(qiáng)度。

2.高鋁水泥28d強(qiáng)度應(yīng)予測(cè)定,其實(shí)測(cè)值不得低于同標(biāo)號(hào)的3d指標(biāo)。8、砼的抗拉強(qiáng)度:保證砼的整體性不產(chǎn)生裂縫,一般僅為R28的7%~10%,也可用下式求解:9、砼的耐久性:包括抗?jié)B性和抗凍性。抗?jié)B性:28齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法下所能承受的最大水壓力(kg/cm2)。10、砼中的材料:水泥:砂:0.15~5.0mm石子>5.0mm配合比:G水泥

:G砂

:G石子=1:2.4:40灰土與三合土1、灰土:石灰:粘性土=3:7或者2:8(體積比)2、三合土:石灰:細(xì)砂:骨料(碎磚或碎石)=1:2:4或者1:3:63、石灰的熟化:4、施工步驟及適用條件5、強(qiáng)度特點(diǎn)6、“捏緊成團(tuán),落地開花”7、與二灰墊層的區(qū)別:石灰+粉煤灰箍筋6@150受力筋218+120彎起架立筋210受力筋:根據(jù)計(jì)算確定的用于承受構(gòu)件所受的彎距作用的主要鋼筋箍筋:承受剪力或扭力,并對(duì)縱向鋼筋起定位作用形成骨架的鋼筋。構(gòu)造筋:有架立筋、分布筋以及由于構(gòu)造所需要的各種附加鋼筋的總和。其中架立筋與受力筋、箍筋形成骨架,分布筋是在板內(nèi)與受力筋形成骨架。鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的鋼筋選用砼強(qiáng)度等級(jí)宜采用的鋼筋受力筋非預(yù)應(yīng)力C15ⅠⅡ≥C20ⅡⅢ預(yù)應(yīng)力--各級(jí)非受力筋--Ⅰ、Ⅱ鋼筋保護(hù)層厚度:基礎(chǔ)有墊層≥35mm受力筋無(wú)墊層≥70mm箍筋梁和柱≥15mm分布筋墻和板≥10mm四、基礎(chǔ)埋置深度的確定1、基本原則①在保證安全可靠的前提下盡量淺埋,降低造價(jià)。②d至少0.5m以上,避免外界大氣、雨水的影響。③d-H

≥10cm,避免基礎(chǔ)外露。室外地坪高程荷載累計(jì)高程室內(nèi)地坪外墻dH①建筑物的用途類型、結(jié)構(gòu)類型及載荷的大小和性質(zhì)②地基土的工程地質(zhì)和水文條件:③盡量在地下水位之上,水下時(shí)基坑排水、坑壁支撐、地下水對(duì)建材的侵蝕、對(duì)相鄰建筑物的影響④承壓水地層存在時(shí),必須考慮承壓水的作用,基坑開挖后預(yù)留足夠的地層厚度避免基坑被沖起,還要注意基坑的滲流破壞可能性⑤水流、波浪對(duì)基礎(chǔ)底部的沖刷破壞作用⑥必須核算軟弱下臥層的穩(wěn)定性2、影響基礎(chǔ)埋置深度的主要因素ZLα設(shè)備基礎(chǔ)相鄰基礎(chǔ)的凈距一般取Z/L為0.5~1.0粉質(zhì)粘土層承壓水位ZZ0中砂層承壓水p1=Zp2=Z0當(dāng)Z≥Z0時(shí),基坑可能被拱起破壞。所以選擇d的時(shí)候應(yīng)該保證Z0≥Z/,否則在施工時(shí)要進(jìn)行基坑人工降水。另外必須檢算地下水滲流入基槽造成破壞的可能。dD1、地基土的凍脹和凍融凍脹:地下一定深度處的土層隨氣候而變。冬季時(shí),上部土層中水份因溫度降低而凍結(jié)。而且隨著上部土層的凍結(jié)還會(huì)促使下面的水分上升并凍結(jié),因此土層凍結(jié)后含水量增加,體積膨脹,形成凍脹。凍融:解凍時(shí),體積減小產(chǎn)生不均勻融陷。2、凍土:連續(xù)三年以上保持凍結(jié)狀態(tài)的土層為永久凍土。一年內(nèi)凍、融交替一次的土層為季節(jié)性凍土。③寒冷地區(qū)地基的凍結(jié)深度對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響Z0:多年實(shí)測(cè)的最大凍結(jié)深度的平均值。我國(guó)東北地區(qū)和華北地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深線圖我國(guó)一些主要大城市的Z0:凍結(jié)深度主要取決于當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件,氣溫越低,低溫持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng),凍結(jié)深度就越大。凍結(jié)范圍內(nèi)的土層是否凍脹、陷,則取決于土層的種類、含水量和地下水位的情況。地基土凍脹分類:不凍脹、弱凍脹、凍脹、強(qiáng)凍脹《GBJ7-89》3、標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度Z0

4、殘余凍土層厚度dfr凍脹只在凍深的一部分范圍內(nèi)產(chǎn)生,稱為有效凍脹區(qū),因此基底埋深只要超過(guò)有效凍脹區(qū)的深度就可以了。采暖t>10℃房間不同地段對(duì)凍深的影響系數(shù)t室內(nèi)外地面高差(mm)外墻中段外墻角段墻體部位示意≤3000.700.85中段角端

≥7501.001.00備注:1、外墻角段指從外墻陽(yáng)角頂點(diǎn)起兩邊各4m范圍以內(nèi)的外墻,其余部分為中段。2、采暖建筑物的不采暖房間(門斗、過(guò)道和樓梯間等),其余墻基礎(chǔ)處的采暖對(duì)凍深的影響數(shù)值,取與外墻角段的相同5、基礎(chǔ)埋深:五、地基承載力的確定1、巖土參數(shù)的可靠性與適用性①巖土參數(shù)是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)②可靠性:是指參數(shù)能正確反映巖土體在規(guī)定條件下的性狀,是能比較有把握的估計(jì)參數(shù)真值所在的區(qū)間③適用性:是指參數(shù)能滿足巖土工程設(shè)計(jì)、計(jì)算假定條件和計(jì)算精度的要求。④影響因素:巖土結(jié)構(gòu)受擾動(dòng)的程度(取樣方法)試驗(yàn)方法(室內(nèi)與現(xiàn)場(chǎng)、操作規(guī)程)取值標(biāo)準(zhǔn)(數(shù)據(jù)處理方法)2、巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析①按工程地質(zhì)單元、區(qū)段、層位分別統(tǒng)計(jì)②隨機(jī)現(xiàn)象與巖土參數(shù)測(cè)試中的誤差:土體是非常不均勻和復(fù)雜的,某項(xiàng)土工指標(biāo)的獲取服從概率分布的特性③某一項(xiàng)土工指標(biāo)X,在實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下重復(fù)n次,每次試驗(yàn)結(jié)果構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本(X1、X2、……Xn)④四個(gè)指標(biāo):均值、標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)、回歸修正系數(shù)同一層位上數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì):剔除粗差數(shù)據(jù):正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差法chauvenet法crubbs法巖土參數(shù)沿深度方向變化的特點(diǎn)有相關(guān)型和非相關(guān)型兩種剩余標(biāo)準(zhǔn)差:相關(guān)型:非相關(guān)型:相關(guān)系數(shù)R=0變異系數(shù)<0.10.1~0.20.2~0.30.3~0.4>0,4變異性很低低中等高很高3、巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值①對(duì)服從正態(tài)分布的巖土參數(shù)總體X~N(、2),有簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本(X1、X2、…Xn),②單側(cè)置信區(qū)間問(wèn)題正負(fù)號(hào)的取值問(wèn)題:強(qiáng)度參數(shù)取負(fù)值、對(duì)變形參數(shù)取正號(hào)巖土參數(shù)的基本值:巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值:巖土參數(shù)的設(shè)計(jì)值:地基承載力的基本值f0:由巖土參數(shù)試驗(yàn)指標(biāo)的基本值查表獲得地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)值fk:fk=ff0地基承載力的設(shè)計(jì)值fd3、確定地基承載力的方法①用巖土參數(shù)按規(guī)范法查表確定地基承載力測(cè)定巖土參數(shù)X(ω、ωL、ωP、e、Ip)等利用其均值查表獲得f0。為第二指標(biāo)的折算系數(shù),參見有關(guān)表格當(dāng)基礎(chǔ)寬度b<3m時(shí)按3m考慮,當(dāng)b>6m時(shí)按6m考慮。在GBJ7-89中:b0=3m,d0=0.5m承載力修正系數(shù)b、d土的類型bd淤泥和淤泥質(zhì)土fk<50kpafk≥50kpa001.01.1人工填土e或IL≥0.85的粘性土e≥0.85或Sr>0.5的粉土01.1紅粘土含水比aw>0.8含水比aw≤0.800.151.21.4e及IL<0.85的粘性土e<0.85及Sr≤0.5的粉土粉砂、細(xì)砂(不包括很濕與飽和時(shí)的稍密狀態(tài))中砂、粗砂、礫砂和碎石土0.30.52.03.01.62.23.04.4注:1、強(qiáng)風(fēng)化的巖石,可參照所風(fēng)化成的相應(yīng)土類取值2、Sr≤0.5,稍濕,0.5<Sr≤0.8,很濕,Sr>0.8,飽和例題如圖所示一柱基礎(chǔ)底面尺寸L×B=3.6×3.2m2,基礎(chǔ)埋置深度d=2.2m,埋深范圍內(nèi)有兩層土,持力層在粘土層上,該層土的孔隙比e及液性指標(biāo)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:第一指標(biāo)孔隙比:0.597,0.599,0.598,0.599,0.603,0.600第二指標(biāo)液性指標(biāo):0.252,0.249,0.250,0.258,0.246,0.252試確定持力層承載力粘土1.2m1.0m

L×B=3600×3200第一指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差:第一指標(biāo)變異系數(shù):第二指標(biāo)液性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差:第二指標(biāo)液性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差:第二指標(biāo)變異系數(shù):綜合變異系數(shù):根據(jù)查表得:基底以上土的加權(quán)平均容重:由<0.85,<0.85,查表得:,,,,所以:例題高層建筑箱形基礎(chǔ)238.5md=4m確定地基承載力素填土粉土地下水位1.8m2.8m17.8kN/m3解:選擇粉土作為持力層有關(guān)地質(zhì)資料:G=2.71,e=-1+(G-1)ω/’=0.81查承載力資料表:25%30%e:0.8170167(165)0.914013413028%埋深及寬度修正:B=8.5m,按6m計(jì)算,d=4me=0.81<0.85Sr=G×ω/e=0.28×2.71÷0.81=93.6%查表:b=0、d=1.1②根據(jù)地基強(qiáng)度理論公式確定地基承載力

Kr取值中砂以上細(xì)砂粉砂粉土和粘性土IL≤0.25IL>0.25L/H≥41.21.11.01.0L/H≤1.51.31.21.11.0動(dòng)力觸探:1、技術(shù)要求:自動(dòng)落錘速度:15~30擊/分探桿最大偏斜度<2%2、施工過(guò)程:N實(shí)。3、鉆桿長(zhǎng)度修正:鉆桿長(zhǎng)3m時(shí),由于鉆桿摩擦能量的損失,對(duì)錘擊數(shù)進(jìn)行鉆桿長(zhǎng)度修正:N理=N實(shí)4、最終修正值:5、《動(dòng)力觸探技術(shù)規(guī)程》TBJ18-87:對(duì)超重錘可以換算后查表使用。③根據(jù)原位測(cè)試結(jié)果確定地基承載力主要有:動(dòng)力觸探靜力觸探原位載荷試驗(yàn)輕型N10中型N28重型N63.5超重型N120Ⅰ型Ⅱ型落錘質(zhì)量kg10±0.228±0.263.5±0.5120±1落距cm50±280±276±2100±2探頭直徑mm4061.8517474錐角60606060探桿直徑mm2533.54260貫入指標(biāo)cm3010301010靜力觸探:1、利用機(jī)械裝置或者液壓裝置將貼有電阻應(yīng)變片的金屬探頭通過(guò)觸探桿壓入土中,通過(guò)電阻應(yīng)變儀測(cè)定探頭所受阻力R從而確定地基承載力和其它土性指標(biāo)。2、貫入速度:0.5~1.0m/sec。每貫入10~25cm記錄一次應(yīng)變值。3、總貫入阻力R(KN)包括探頭錐尖阻力和側(cè)壁摩擦力比貫入阻力,其中A為探頭的截面積(m2)錐頭阻力:側(cè)壁摩擦力:As摩擦筒表面積錐尖面積cm2探頭直徑mm錐角單橋探頭10152035.743.750.460建立起比貫入阻力、錐頭阻力、側(cè)壁摩擦力的相關(guān)方程:原位載荷試驗(yàn):分平板和螺旋板兩種將螺旋型的承壓板,借助外力旋入地下一定深度,通過(guò)傳力桿對(duì)螺旋板施加荷載,并觀測(cè)承壓板的位移建立P~S曲線或者σ~ε~t曲線一般情況下:對(duì)高壓縮性土:比例界限荷載:極限荷載:安全系數(shù)K(不變荷載+使用荷載)=3,K(不變荷載+使用荷載+風(fēng)、雪等偶然荷載)=2當(dāng)比例界限荷載和極限荷載相差不大時(shí),即:,每層土,樣本容量大于3,4、確定地基承載力應(yīng)該考慮到的因素主要受地基巖、土層性質(zhì)的影響基礎(chǔ)形狀的影響、基礎(chǔ)傾斜、相鄰基礎(chǔ)的影響載荷傾斜與偏心的影響復(fù)蓋層抗剪強(qiáng)度的影響、下臥層的影響地下水位的影響、地面傾斜、試驗(yàn)底板與實(shí)際基礎(chǔ)尺寸的比例加荷速率(施工速度)地基土與上部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)作用七、地基土的沉降檢算1、檢算目的:2、計(jì)算方法檢算范圍:3、建筑物的沉降觀測(cè):觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置:水準(zhǔn)點(diǎn)不少于兩個(gè),距離30~80m范圍內(nèi)測(cè)量點(diǎn):建筑物四周腳點(diǎn)、轉(zhuǎn)角處,每隔10~20m

沉降縫兩側(cè),新舊建筑物連接處,寬度大于15m的建筑物內(nèi)部承重墻(柱)縱橫線上,工程地質(zhì)條件變化處,動(dòng)力設(shè)備、重要設(shè)備基礎(chǔ)處。觀測(cè)時(shí)間:施工開始,竣工后,前三個(gè)月每月一次,以后逐漸減少至沉降量穩(wěn)定為止,如與外界條件變化時(shí)應(yīng)及時(shí)觀測(cè)沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):半年不超過(guò)2mm地基變形分類基礎(chǔ)變形指標(biāo)沉降值沉降差傾斜局部?jī)A斜相對(duì)彎曲計(jì)算方法基礎(chǔ)中心沉降值s兩相鄰獨(dú)立基礎(chǔ)沉降值之差?s=6~10ms?s?s?s?s八、地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的

共同作用1、地基變形與上部結(jié)構(gòu)的相互影響2、上部結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)基礎(chǔ)受力狀況的影響3、地基條件與載荷分布對(duì)基礎(chǔ)受力狀況的影響上部結(jié)構(gòu)剛性上部結(jié)構(gòu)柔性九、單獨(dú)剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)1、作用在基礎(chǔ)上載荷的計(jì)算2、中心載荷下基礎(chǔ)尺寸的確定基礎(chǔ)底面尺寸的確定基礎(chǔ)高度的確定3、偏心荷載作用下基礎(chǔ)的尺寸確定4、軟弱下臥層的強(qiáng)度檢算5、剛性基礎(chǔ)的構(gòu)造設(shè)計(jì)①中心載荷下基礎(chǔ)尺寸的確定M=0,T=0,作用在持力層上的壓力是均勻分布的,合力作用點(diǎn)與基礎(chǔ)形心相重合,此時(shí):其中A=L×B,L、B未知,因此工程上經(jīng)常規(guī)定n=L/B,一般n取(1~2),由設(shè)計(jì)者按情況取定基底尺寸的基本要求:基礎(chǔ)高度的確定(剛性角―――剛性基礎(chǔ))加上確定基礎(chǔ)埋深的基本原則綜合取值②偏心荷載作用下基礎(chǔ)的尺寸確定逐次漸進(jìn)法:確定A=L×B基礎(chǔ)的高度確定:剛性基礎(chǔ)時(shí),用來(lái)按照剛性角的要求確定基礎(chǔ)的高度,擴(kuò)展性基礎(chǔ)按經(jīng)驗(yàn)公式確定大概的尺寸:驗(yàn)算保證:持力層軟弱下臥層P0dZ0NGθσZσCBL3、軟弱下臥層的強(qiáng)度檢算應(yīng)力擴(kuò)散角θ的選取一般粘性土θ=22°,tgθ=0.404密實(shí)的碎石類土、礫砂、粗中砂及硬粘土,θ=30°,tgθ=0.58Z/B0.250.50351061020232530注:①

分別為上層與下層土的壓縮模量。②Z<0.25B時(shí),一般θ=0,必要時(shí),由實(shí)驗(yàn)確定;Z>0.50b時(shí)θ值不變。4、剛性基礎(chǔ)的構(gòu)造設(shè)計(jì)①磚基礎(chǔ):二二等高砌法:二一間隔式砌法:施工步驟:混凝土和其他基礎(chǔ)的構(gòu)造要求某工廠廠房墻基,N=180KN/m,d=1.1m,地基土e=0.85,Ip=12.5,r=20KN/m3,IL=1.0,地面以下磚臺(tái)墻厚370mm,基礎(chǔ)用標(biāo)準(zhǔn)粘土磚砌筑,試確定基礎(chǔ)尺寸。解:粘性土:取B=1500mm取H=900mm驗(yàn)算:略構(gòu)造設(shè)計(jì):標(biāo)準(zhǔn)磚:240×120×60砂包式砌筑基底尺寸:240×4+120×4+70=1510mm一順一頂式砌筑基底尺寸:240×6+50=1490mm二二等高式砌筑:基礎(chǔ)高度60×14+130=970mm基礎(chǔ)頂部寬度:1500-2×60×6=720mm粉質(zhì)粘土2.5mM=950KNMQ=180KN0.6mEs=7500kpaθ1.6mfk=230kpae,IL<0.85PZ

=17.5,ES=2400,fk=850.62m

=19淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土P0d=1.1N=1800KNP=220KN200解:1、初步確定基礎(chǔ)底面尺寸:(設(shè)B≤3m,fd=230+1.6×1.1×19=268.4)先按照中心荷載計(jì)算:由于偏心荷載的作用,且M、Q的同時(shí)存在,將A擴(kuò)大20%~50%,取35%A=(1+35%)A0=13.77m2取B=3m,長(zhǎng)L=4.6m,則A=3×4.6=13.8m22、強(qiáng)度檢算:在基礎(chǔ)底面尺寸為L(zhǎng)×B=4.6×3時(shí):上覆荷重:總彎矩:因?yàn)椋?/p>

應(yīng)該做變形檢算軟弱下臥層的檢算:下臥層:Z=2.7m,d新=1.6+2.7=4.3m

Z/B=2.7/3=0.9>0.5,應(yīng)力擴(kuò)散角:取θ=23°,則tgθ=0.425在軟弱下臥層的頂部:4、構(gòu)造設(shè)計(jì)說(shuō)明:混凝土C10以上,tgα=1,十、單獨(dú)擴(kuò)展式基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)單獨(dú)擴(kuò)展式基礎(chǔ)尺寸抗沖切檢算確定基礎(chǔ)的有效高度基礎(chǔ)底板的配筋計(jì)算擴(kuò)展式基礎(chǔ)抗沖切檢算:沖切破壞錐體第一類:?jiǎn)为?dú)柱下矩形基底對(duì)矩形截面柱的矩形基礎(chǔ),在柱與基礎(chǔ)交界處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力可按下列公式計(jì)算:

沖切破壞面上的主應(yīng)力不超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度,即沖切錐體以外的地基反力引起的沖切荷載Q不超過(guò)破壞面上混凝土的抗拉能力[Q]。

[Q]的確定:G45°NL0×b0h0h0Q[Q]Hh0ABPj中心荷載情況下:從整體核算PjG45°NL0×b0h0h0ⅠⅠPjNGL×BL0×b0PjmaxPjI偏心荷載下:當(dāng)h0T45°ⅠⅡⅠPjNGαL×BL0×b0PjmaxPjI當(dāng)h0偏心荷載情況下:Ⅰ--Ⅰ截面:ⅠⅡⅡⅠPj軸心受壓矩形基底柱基礎(chǔ)的配筋計(jì)算:NGL×BL0×b0ⅠⅡⅡⅠPjNGαL×BL0×b0Ⅱ--Ⅱ截面:按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄三的計(jì)算方法進(jìn)行:選ф≥8,Ⅰ--Ⅰ截面:ⅠⅡⅡⅠPjmax偏心受壓矩形基底柱基礎(chǔ)的配筋計(jì)算NGL×BL0×b0PjminMPjIⅠⅡⅡⅠL0×b0ⅠⅡⅡⅠPjNGL×BL0×b0Ⅱ--Ⅱ截面:按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄三的計(jì)算方法進(jìn)行:選ф≥8,PjmaxPjIPjminⅠⅡⅠL0×b0第二類:墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)

1、中心受壓時(shí):在縱墻外邊緣處剪力Q和彎矩M分別為:梁寬破壞ⅠⅠNGαBb0Pj基礎(chǔ)底板的有效高度的大小可用鋼筋混凝土基本構(gòu)件的抗剪公式計(jì)算:有墊層時(shí):無(wú)墊層時(shí):一般情況下取L=1000mm計(jì)算例題有一承重外墻,厚度為360mm,上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的設(shè)計(jì)載荷為N=240KN/m,室內(nèi)外高差為0.45m,基礎(chǔ)埋深(從室外地面起算)d=1.3m。地基承載力設(shè)計(jì)值為f=155KN/m2,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20,ft=10N/mm2,鋼筋Ⅰ級(jí),fy=210KN/mm2,試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。解:①確定基礎(chǔ)寬度B,從縱向取單位長(zhǎng)度1m。取B=2000mm②求地基凈反力:③求剪力:④求有效高度:底板下有墊層:取h=200mm,則h0=160mm。⑤底板配筋:選用7φ16/14@100,Ag=1428mm2/m,分布筋用φ6@250⑥橫向鋼筋長(zhǎng)度:,錯(cuò)開排列

第二類:墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)2、偏心受壓基底的凈反力近似取最大凈反力與最大彎矩截面處(墻邊)的凈反力的平均值。即:1、B≥3m時(shí),鋼筋長(zhǎng)度0.9L和0.9B,兩頭各彎起100mm,排列間距≤200mm,2、如果某一方向面上不需要配受力筋,則配分布筋:ф≥6~8@200~300例題:有單層單跨磚排架結(jié)構(gòu),如圖所示,每單元磚垛軸向荷載N=226.5KN,基礎(chǔ)底部彎矩M=23.2KNM,地基承載力f=90KN/m3,埋深d=1.8m,混凝土用C20,鋼筋Ⅰ級(jí),排架柱距為6m,試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。100037018518556556537038038024024061062066.338.163.317.26000xy750解:取排架柱距L=6m為計(jì)算單元,基礎(chǔ)的尺寸如上圖所示L0=1000+370=1370,B0=370+2×380=1130底面積:A=1.0×6.0+0.37×1.13=6.41mm2形心位置:,截面慣性矩:驗(yàn)算:凈反力:由圖知:取h=600,則選φ6/8@200,在工程中對(duì)不同的建筑物,偏心距是要有所控制的,分以下幾種情況:①對(duì)獨(dú)立的高聳構(gòu)筑物的基礎(chǔ),如水塔、煙囪、筒倉(cāng)、大型設(shè)備基礎(chǔ),要求e≤L/12。②對(duì)于地基承載力f<170Kpa,吊車起重量大于750KN(75t)的單層廠房柱基,或?qū)τ诘鼗休d力f<100kpa,吊車起重量大于150KN的露天柱基,要求e≤L/10。③對(duì)于起重量小于750KN的吊車和其他情況下基礎(chǔ)底面應(yīng)與地基土全部接觸的柱基,要求e≤L/6。④對(duì)于不承受吊車載荷的柱基,如管道支架以及允許基礎(chǔ)底面部分不與地基土接觸的柱基,要求e≤L/4,此時(shí):⑤裝配式結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)以及單層廠房抗風(fēng)柱在附加荷載組合時(shí),允許基礎(chǔ)底面一部分不與地基土接觸的柱基,要求e≤L/3。此時(shí),地基土還要滿足地基的強(qiáng)度條件及傾斜的要求,對(duì)于單向偏心受壓基礎(chǔ):計(jì)算實(shí)例有一單獨(dú)基礎(chǔ),埋深d=1.5m,修正后的地基承載力f=180KN/m2,上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的軸向力N=500KN,彎矩M=160KNm,試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)底面。解:初步估計(jì):由于彎矩較大,基礎(chǔ)自重未考慮,故取實(shí)際面積A=1.4A0=4.66m2,偏心距較大,取n=b/L=1/3取b=1.2m,則L=3b=3×1.2=3.6m,A=BL=4.32m2。∑N=N+G=500+20×4.32×1.5=630KN第三類:墻下聯(lián)合條形基礎(chǔ)有中間走廊的建筑物。將聯(lián)合基礎(chǔ)簡(jiǎn)化成雙懸臂梁,而墻體作為梁的支座。,,+BB1B2b1L1NANA,,BQNBNA,XB1NANANANBBNBNA,B1X抗剪沖切檢算:BMNBNA,XB1NANANA

MAM3M0NANBMAM3M0MBB1NA

NBB1MAMmaxM0MBMMAMmaxM0MBM在外肩胛處:

,BB1B2b1L1NA,Q1在內(nèi)肩胛處:Q2,BB1B2b1L1NA,M1在外肩胛處:

在內(nèi)肩胛處:M2基礎(chǔ)寬度B:地基凈反力:有效高度:(注意單位)鋼筋面積:例

有六層實(shí)驗(yàn)大樓,中間走廊為雙墻聯(lián)合基礎(chǔ),已知N=142KN/m,f=100KN/m2,埋深d=1.2m,兩墻軸線距離B1=2.1m,走廊凈空B2=1.86m,墻為24墻,混凝土C15,鋼筋用Ⅰ級(jí),設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。解:按單獨(dú)墻計(jì)算:可見做兩個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),兩端基礎(chǔ)有一部分重疊,故采用聯(lián)合基礎(chǔ)。取B=3800,支座反力:在外肩胛處:

,在支座處:在內(nèi)肩胛處:在跨中:

φ6@200

2402401503002100850850φ12@200

φ8@200

186063.578.563.578.569.563.578.563.578.563.554.578.578.554.563.569.5有效高度:取h=300mm,則18.019.927.014.2配筋計(jì)算:在外肩胛處:選9φ8@200、或者6φ10@200,在支座處:8φ10@200,6φ12@2001、M1鋼筋貫通整個(gè)截面,不切斷。2、跨中處,底板也是下部受拉,且M3=14.2KNm小于M1,故可以不計(jì)算。3、M1的鋼筋已貫通整個(gè)底板下部,在頂面布置φ6@200橫向構(gòu)造鋼筋。4、在基礎(chǔ)底板上、下面上各布置φ6@200的縱向分布筋。

選擇彎矩注意事項(xiàng)第四類:?jiǎn)伪谛突A(chǔ)設(shè)計(jì)用于柱子,預(yù)制柱的一種基礎(chǔ)形式。在單層廠房中常用到。它是在基礎(chǔ)中預(yù)留凹槽(杯口),然后將預(yù)制的鋼筋混凝土柱子插入杯口內(nèi),在其四周空隙中灌細(xì)石混凝土。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的不同要求,杯型基礎(chǔ)與柱子的連接可以做成剛接和鉸接兩種形式。根據(jù)杯口的高度,可以分成高杯口和低杯口。設(shè)基礎(chǔ)臺(tái)階以上的高度為H,當(dāng)H>H1+t+125mm時(shí),便將基礎(chǔ)視為高杯口基礎(chǔ)。高杯口基礎(chǔ)有三部分組成,即基底臺(tái)階部分、臺(tái)階以上的短柱部分,短柱以上的杯口部分。因此,短柱實(shí)際上便成為區(qū)分高、低杯口基礎(chǔ)的組成部分。杯口形基礎(chǔ)構(gòu)造示意:t7550杯口臺(tái)階短柱t+75H1H1+75+12545°柱截面長(zhǎng)邊尺寸mm杯底厚度mm杯壁厚度mmh<500500≤h<800800≤h<10001000≤h<15001500≤h<2000≥150≥200≥200≥250≥300150~200≥200≥300≥350≥400注:①雙肢柱的a1值,可適當(dāng)加大。②當(dāng)有基礎(chǔ)梁時(shí),基礎(chǔ)梁的杯壁厚度應(yīng)滿足其支撐寬度的要求。③柱子插入杯口部分的表面應(yīng)盡量鑿毛,柱子與杯口之間的空隙,應(yīng)用細(xì)石混凝土(比基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí))充填擊實(shí),其強(qiáng)度達(dá)到材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí),方能進(jìn)行上部吊裝。表、基礎(chǔ)的杯底厚度和杯壁厚度

高杯口基礎(chǔ)杯壁厚度選用表柱截面長(zhǎng)邊尺寸h600≤h<800800≤h<10001000≤h<14001400≤h≤1600杯壁厚度mm≥250≥300≥350≥400杯壁配筋表柱截面長(zhǎng)邊尺寸(mm)h<10001000≤h<15001500≤h<2000鋼筋直徑(mm)8~1010~1212~16注:表中鋼筋置于杯口頂部,每邊兩根。高杯口基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述高杯口基礎(chǔ)適用條件:高杯口基礎(chǔ)的組成:杯口、短柱、基礎(chǔ)。高杯口基礎(chǔ)尺寸:短柱的高度,工程上用3.5m、4.0m、5.0m、6.0m、7.0m,也有達(dá)到9.0m。高杯口基礎(chǔ)的高度不宜大于5.0m。高杯口基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論斜截面破壞理論固端設(shè)計(jì)理論插入理論(也稱撬杠理論)HZih1

其中β=0.75

斜截面破壞理論

Q

AN0M0固端理論預(yù)制柱插入高杯口基礎(chǔ)的杯口內(nèi),二次灌注混凝土后,使柱子和杯壁連成一個(gè)整體。柱子與杯壁共同工作,形成固端,稱為固端理論。此時(shí)杯口不允許出現(xiàn)任何裂縫。T1T2HN2H2L0N0PmaxPminTM0dAe插入理論(撬杠理論)計(jì)算圖N1雙杯口基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單層廠房當(dāng)縱向長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)定時(shí),要設(shè)置伸縮縫。在伸縮縫處,有兩根柱子。因此其柱基礎(chǔ)做成雙杯口。雙杯口基礎(chǔ)實(shí)際上就是一個(gè)聯(lián)合基礎(chǔ)。此外,一些雙肢柱,也可以做成雙杯口基礎(chǔ)。雙杯口基礎(chǔ)其它方面的計(jì)算方法與一般構(gòu)造要求和一般柱基礎(chǔ)相同。雙杯口基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案有兩種:1、按擴(kuò)大大杯口基礎(chǔ)底面積的方法。其做法就是使雙杯口基礎(chǔ)在排架平面方向上的邊長(zhǎng)與一般的基礎(chǔ)的邊長(zhǎng)相同,而在與排架平面方向垂直方向上的邊長(zhǎng)增加1米。如圖所示。基礎(chǔ)底面積、基礎(chǔ)強(qiáng)度(抗沖切、抗彎)的計(jì)算與一般柱基相同。2、按雙柱在各向荷載作用下內(nèi)力組合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)柱網(wǎng)下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、基礎(chǔ)的形式及適用范圍2、地基計(jì)算模型3、基礎(chǔ)常用計(jì)算方法地基計(jì)算模型1、溫克爾(E.Winkler)地基模型

2、半空間地基模型3、壓縮層地基模型1、溫克爾(E.Winkler)地基模型單位面積上所受到的壓力與相應(yīng)的地基沉降S成正比,即:其中K為基床系數(shù),也稱為墊層系數(shù)(KN/m3)K的物理意義是產(chǎn)生單位沉降量所需要施加的壓力,通常由實(shí)驗(yàn)確定(載荷試驗(yàn))。基床系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)值(KN/m3)土的名稱K弱淤質(zhì)土或有機(jī)土、新填土5000~10000軟質(zhì)粘性土5000~10000粘土及亞粘土弱可塑性可塑硬塑10000~2000020000~4000040000~100000砂土松散的中密的密實(shí)的10000~1500015000~2500025000~40000中密礫石土25000~40000黃土及黃土狀亞粘土40000~500002、半空間地基模型

這種模型是將地基看成是均質(zhì)的、各向同性的彈性空間。地基上任一點(diǎn)的沉降量s(x,y)與整個(gè)基底的壓力有關(guān)。它們之間的關(guān)系可用彈性力學(xué)積分方法求得。但一般情況下,這個(gè)積分可用數(shù)值方法求得近似解。彈性半空間模型具有擴(kuò)散應(yīng)力和變形的優(yōu)點(diǎn)。但擴(kuò)散能力往往超過(guò)地基實(shí)際情況,計(jì)算所得的沉降量及地表的沉降范圍較實(shí)測(cè)結(jié)果大,造成差異的主要原因一般認(rèn)為壓縮層的厚度是有限的,而且即使是同一土層組成的地基,其變形模數(shù)也隨深度而增加,而且是非均質(zhì)的。3、壓縮層地基模型這一模型假定土在完全側(cè)限條件下的壓縮應(yīng)變與附加應(yīng)力成正比。基底就被看成線性變形體,可以用疊加原理把地基壓力與沉降之間的關(guān)系建立起來(lái)。柱網(wǎng)下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)假設(shè)1、靜力平衡條件作用在基礎(chǔ)上的豎向荷載必須與地基反力相平衡。∑F=∑P;∑M=02、變形協(xié)調(diào)條件地基梁在受力后,地基梁的底面必須與地基的頂面保持接觸,不能脫開。柱網(wǎng)下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)常用計(jì)算方法1、反梁法

2、地基彈性梁法ACBDF2F3F1F4M2M3M4M1ACBDL2L1ACBDoPJminPJmaxLRL0a1a2a反梁法計(jì)算步驟:中心受壓時(shí):偏心受壓時(shí):ew為墻梁中梁線到形心軸的距離,當(dāng)柱間有梁GW時(shí)

基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力計(jì)算方法靜力平衡法經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法連續(xù)梁法經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法:當(dāng)條形基礎(chǔ)為等跨度或跨度相差不超過(guò)10%,且除邊柱之外各柱荷載相差不大,柱距較小、荷載作用點(diǎn)與基礎(chǔ)縱向形心相重合時(shí):,,,;;;;;

靜力平衡法:當(dāng)條形基礎(chǔ)上各柱的載荷及間距各不相同、柱距較小、基礎(chǔ)梁又較短、上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)梁的剛度較大、地基又較均勻時(shí),可近似的用靜力平衡法分析條形基礎(chǔ)的內(nèi)力。此法是將柱子的作用力作為基礎(chǔ)梁的反力,要求基礎(chǔ)梁上柱子合力作用點(diǎn)與基礎(chǔ)梁形心相重合,因此要先求出合力作用點(diǎn)的位置并由此確定基礎(chǔ)梁的長(zhǎng)度L。由地基承載力確定基礎(chǔ)梁底板的寬度B。F1F2L1L1a1ABQA左QB左QB右QA右MAM1MBM2靜力平衡法計(jì)算地基梁彎矩內(nèi)力示意圖PJF3CQC左QC右M3MC有一地基梁受荷如圖,地基土承載力基本值fk=150KN/m2,土質(zhì)為紅粘土,含水比小于0.8,基礎(chǔ)埋深d=1.5m,由于A處受到限制,不能隨意向外伸出,只能伸出0.5m(a1=0.5m),設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。a1=500420060004500a2=150055417001750980A荷載不對(duì)稱,需求合力作用點(diǎn)位置,以左端點(diǎn)為參考點(diǎn):基礎(chǔ)梁長(zhǎng)度:83508350235036501670地

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