天然地基上的浅基础设计(1)
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一、选择地基基础类型,主要考虑两方面因素:
1、建筑物的性质;2、地基的地质情况。
二、天然地基上的浅基础:
做在天然地基上,埋置深度小于5米的一般基础(柱基或墙 基)以及埋置深度虽超过5米,但小于基础宽度的大尺寸基础 (如箱形基础),在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑,统 称为天然地基上的浅基础。
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
一、基本概念
常规设计法是把上部 结构、基础与地基三者作 为彼此离散的独立结构单 元进行力学分析(如图61)。
不难看出常规设计法 有不合理之处,因为地基、
基础和上部结构沿接触面分离后,虽然满足静力平衡
但却完全忽略了三者之间受荷前后的变形连续性。
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
其实,地基、基础和上部结构三者是相互联系成 整体来承担荷载而发生变形的。这时,三部分都将按 各自的刚度对变形产生相互制约的作用,从而使整个 体系的内力(包括柱脚和基底的反力)和变形(包括 基础沉降)发生变化。显然,当地基软弱、结构物对 不均匀沉降敏感时,上述常规分析结果与实际情况的 差别就愈大。
第八章 天然地基上的 浅基础设计
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1
8.1 概述 8.2 浅基础类型 8.3 基础埋置深度的选择 8.4 地基承载力的确定 8.5 基础底面尺寸的确定 8.6 墙下钢筋混凝土条形基础设计 8.7 减轻建筑物不均匀沉降的措施
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2
8.1 概 述
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和 上部结构类型,充分考虑建筑场地和地基岩土条件,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,因地制宜、 精心设计,以保证建筑物的安全和正常使用。
响
1.柔性基础 (b)
柔性基础的抗弯刚度很小。
它好比放在地上的柔软薄膜,可
以随着地基的变形而任意弯曲。
基础上任意一点的荷载传递到基
底时不可能向旁边扩散分布,象
直接作用在地基上一样。基底反
力分布与作用于基础上的荷载分
布完全一致,均布荷载下柔性基
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础的基底沉降是中部大、边沿小。
地基、基础与上部结构相互作用的概念
常用浅基础体型不大、结构简单,在计算单个基础时,一 般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件,也不考虑地基与 基础的相互作用。这种简化法也经常用于其它复杂基础的初步 设计,称为常规设计。
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5
8.1 概 述
五、浅基础设计内容及步骤
1.了解拟建场地工程地质条件的基础上,合理选择基础类型、 平面布置及埋深; 2.按地基承载力确定基础底面尺寸; 3.进行必要的地基稳定性和变形验算; 4.基础结构的内力分析和截面设计,并绘制施工图。
(三)刚性结构
烟囱、水塔、高炉、筒仓这类的高耸结构物之下
整体配置的独立基础与上部结构浑然一体,使整个体
系具有很大的刚度,当地基不均匀时,基础转动倾斜,
但几乎不会发生相对挠曲。这类结构也可采用常规设
计。
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8.2 浅基础的类型
可按照基础材料、构造类型、受力特点分类。 一、按材料分:
1、砖基础: 大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。注意对 材料的最底要求。
图6-9
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
三、上部结构刚度的影响
上部结构刚度:整个上部结构对基础不均匀沉降或 挠曲的抵抗能力,或称整体刚度。
(一)柔性结构
如排架结构等,由于屋架铰
接于柱顶,整个承重体系对基础
的不均匀沉降有很大的顺从性,
故基础的沉降差不会引起主体结
构的附加应力,传给基础的柱荷
载也不因此而有所变动。结构与
地基变形之间并不存在彼此制约、
相互作用的关系。这类结构最适
合按常规方法设计。 可整理ppt
14
地基、基础与上部结构相互作用的概念
(二)敏感性结构
最常见的砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结 构,对基础不均匀沉降的反应都很灵敏,故称之为敏 感性结构。此类结构应考虑相互作用的影响。
由此可见,合理的分析方法,原则上应该以地基、 基础、上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协 调两个条件为前提。只有这样,才能揭示它们在外荷 作作用下相互制约、彼此影响的内在联系,从而达到 安全、经济的设计目的。
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
二、地基和基础的相互作用
(a)Байду номын сангаас
(一)基础刚度对基底压力的影
载基大结 分底,论 布压架: 越力越基 不分作础 一布用相 致与越对 。上明刚
部显度 荷,越
6-6
6-7
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11
地基、基础与上部结构相互作用的概念
(二)地基非均质性的影响 1.地基压缩性不均匀的影响
6-8
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
2.不均匀地基上荷载分布不同的影响
3
8.1 概 述
地基基础设计的基本原则
1.防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性,应具有足 够的安全度;
2.控制地基的变形量,使之不超过建筑物的地基特征 变形允许值;
3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。
三、地基基础方案
1.天然地基上的浅基础;
2.人工地基上的浅基础;
3.天然地基上的深基础、可桩整理基ppt础。
2.刚性基础
刚性基础具有非常 大的抗弯刚度,受荷后 基础不挠曲,因此,原 来是平面的基底,沉降 后仍然保持平面(如图63)。此处把刚性基础能 跨越基底中部,将所承 担的荷载相对集中地传 至基底边缘的现象叫做 基础的“架越作用”。 可整理ppt
6-3
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
3.基础相对刚度的影响
2、毛石基础: 毛石:未经加工整平的石料。注意其构造要求及台阶高宽比要 求。
3、灰土基础: 依体积比分为3:7灰土、2:8灰土,
灰土干重度≥14.5~15.5KN/m3 ,容许承载力可达250~300KPa。
4
8.1 概 述
人工地基:加固上部土层,提高土层的承载力,再把基础做 在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。
桩基础:在地基中打桩,把建筑物支撑在桩台上,建筑物的荷 载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。
深基础:把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度 大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩 擦力的影响。这类基础叫做深基础。 四、常规设计:
1、建筑物的性质;2、地基的地质情况。
二、天然地基上的浅基础:
做在天然地基上,埋置深度小于5米的一般基础(柱基或墙 基)以及埋置深度虽超过5米,但小于基础宽度的大尺寸基础 (如箱形基础),在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑,统 称为天然地基上的浅基础。
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
一、基本概念
常规设计法是把上部 结构、基础与地基三者作 为彼此离散的独立结构单 元进行力学分析(如图61)。
不难看出常规设计法 有不合理之处,因为地基、
基础和上部结构沿接触面分离后,虽然满足静力平衡
但却完全忽略了三者之间受荷前后的变形连续性。
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
其实,地基、基础和上部结构三者是相互联系成 整体来承担荷载而发生变形的。这时,三部分都将按 各自的刚度对变形产生相互制约的作用,从而使整个 体系的内力(包括柱脚和基底的反力)和变形(包括 基础沉降)发生变化。显然,当地基软弱、结构物对 不均匀沉降敏感时,上述常规分析结果与实际情况的 差别就愈大。
第八章 天然地基上的 浅基础设计
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1
8.1 概述 8.2 浅基础类型 8.3 基础埋置深度的选择 8.4 地基承载力的确定 8.5 基础底面尺寸的确定 8.6 墙下钢筋混凝土条形基础设计 8.7 减轻建筑物不均匀沉降的措施
可整理ppt
2
8.1 概 述
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和 上部结构类型,充分考虑建筑场地和地基岩土条件,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,因地制宜、 精心设计,以保证建筑物的安全和正常使用。
响
1.柔性基础 (b)
柔性基础的抗弯刚度很小。
它好比放在地上的柔软薄膜,可
以随着地基的变形而任意弯曲。
基础上任意一点的荷载传递到基
底时不可能向旁边扩散分布,象
直接作用在地基上一样。基底反
力分布与作用于基础上的荷载分
布完全一致,均布荷载下柔性基
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础的基底沉降是中部大、边沿小。
地基、基础与上部结构相互作用的概念
常用浅基础体型不大、结构简单,在计算单个基础时,一 般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件,也不考虑地基与 基础的相互作用。这种简化法也经常用于其它复杂基础的初步 设计,称为常规设计。
可整理ppt
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8.1 概 述
五、浅基础设计内容及步骤
1.了解拟建场地工程地质条件的基础上,合理选择基础类型、 平面布置及埋深; 2.按地基承载力确定基础底面尺寸; 3.进行必要的地基稳定性和变形验算; 4.基础结构的内力分析和截面设计,并绘制施工图。
(三)刚性结构
烟囱、水塔、高炉、筒仓这类的高耸结构物之下
整体配置的独立基础与上部结构浑然一体,使整个体
系具有很大的刚度,当地基不均匀时,基础转动倾斜,
但几乎不会发生相对挠曲。这类结构也可采用常规设
计。
可整理ppt
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8.2 浅基础的类型
可按照基础材料、构造类型、受力特点分类。 一、按材料分:
1、砖基础: 大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。注意对 材料的最底要求。
图6-9
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
三、上部结构刚度的影响
上部结构刚度:整个上部结构对基础不均匀沉降或 挠曲的抵抗能力,或称整体刚度。
(一)柔性结构
如排架结构等,由于屋架铰
接于柱顶,整个承重体系对基础
的不均匀沉降有很大的顺从性,
故基础的沉降差不会引起主体结
构的附加应力,传给基础的柱荷
载也不因此而有所变动。结构与
地基变形之间并不存在彼此制约、
相互作用的关系。这类结构最适
合按常规方法设计。 可整理ppt
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
(二)敏感性结构
最常见的砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结 构,对基础不均匀沉降的反应都很灵敏,故称之为敏 感性结构。此类结构应考虑相互作用的影响。
由此可见,合理的分析方法,原则上应该以地基、 基础、上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协 调两个条件为前提。只有这样,才能揭示它们在外荷 作作用下相互制约、彼此影响的内在联系,从而达到 安全、经济的设计目的。
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
二、地基和基础的相互作用
(a)Байду номын сангаас
(一)基础刚度对基底压力的影
载基大结 分底,论 布压架: 越力越基 不分作础 一布用相 致与越对 。上明刚
部显度 荷,越
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
(二)地基非均质性的影响 1.地基压缩性不均匀的影响
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
2.不均匀地基上荷载分布不同的影响
3
8.1 概 述
地基基础设计的基本原则
1.防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性,应具有足 够的安全度;
2.控制地基的变形量,使之不超过建筑物的地基特征 变形允许值;
3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。
三、地基基础方案
1.天然地基上的浅基础;
2.人工地基上的浅基础;
3.天然地基上的深基础、可桩整理基ppt础。
2.刚性基础
刚性基础具有非常 大的抗弯刚度,受荷后 基础不挠曲,因此,原 来是平面的基底,沉降 后仍然保持平面(如图63)。此处把刚性基础能 跨越基底中部,将所承 担的荷载相对集中地传 至基底边缘的现象叫做 基础的“架越作用”。 可整理ppt
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地基、基础与上部结构相互作用的概念
3.基础相对刚度的影响
2、毛石基础: 毛石:未经加工整平的石料。注意其构造要求及台阶高宽比要 求。
3、灰土基础: 依体积比分为3:7灰土、2:8灰土,
灰土干重度≥14.5~15.5KN/m3 ,容许承载力可达250~300KPa。
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8.1 概 述
人工地基:加固上部土层,提高土层的承载力,再把基础做 在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。
桩基础:在地基中打桩,把建筑物支撑在桩台上,建筑物的荷 载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。
深基础:把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度 大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩 擦力的影响。这类基础叫做深基础。 四、常规设计: