第八章 基础设计
高中数学第八章立体几何初步8.1基本立体图形教案第二册
8.1 基本几何图形第1课时棱柱、棱锥、棱台立体几何是研究三维空间中物体的形状、大小、位置关系的一门数学学科，而三维空间是人们生存发展的现实空间，学习立体几何对我们更好地认识客观世界，更好地生存与发展具有重要意义。
在立体几何初步部分,学生将先从对空间几何体观察入手、认识空间图形；再以长方体为载体，直观认识和理解空间点、线、面的位置关系。
本节内容既是义务教育阶段“空间与图形”课程的延续和提高，也是后续研究空间点、线、面位置关系的基础，既巩固了前面所学的内容，又为后面内容的学习做了知识上和方法上的准备，在教材中起着承前启后的作用。
课程目标1．通过对实物模型的观察，归纳认知简单多面体——棱柱、棱锥、棱台的结构特征．2．能运用棱柱、棱锥、棱台的结构特征来判断、描述现实生活中的实物模型．3．与平面几何体的有关概念、图形和性质进行适当类比,初步学会用类比的思想分析问题和解决问题．数学学科素养1。
数学抽象:多面体与旋转体等概念的理解；2.逻辑推理：棱柱、棱锥、棱台的结构特点；3.直观想象：判断空间几何体；4。
数学建模：通过平面展开图将空间问题转化为平面问题解决，体现了转化的思想方法.重点：掌握棱柱、棱锥、棱台的结构特征;难点：棱柱、棱锥和棱台的侧面展开图问题.教学方法:以学生为主体，小组为单位,采用诱思探究式教学，精讲多练。
教学工具：多媒体。
一、情景导入在平面几何中，我们认识了三角形，正方形，矩形，菱形，梯形，圆，扇形等平面图形。
但我们知道在我们周围存在着各种各样的物体,它们都占据着空间的一部分.如果我们只考虑这些物体的形状和大小，而不考虑其他因素，那么由这些抽象出来的空间图形就叫做空间几何体.那么对空间中各种各样的几何体，我们如何认识它们的结构特征？对空间中不同形状、大小的几何体我们如何理解它们的联系和区别？要求:让学生自由发言，教师不做判断.而是引导学生进一步观察.研探。
二、预习课本，引入新课阅读课本97-100页，思考并完成以下问题1、什么是空间几何体？什么是多面体与旋转体?2、多面体包含哪些图形?这些图形是怎样定义的？又有什么结构特点?要求：学生独立完成，以小组为单位，组内可商量，最终选出代表回答问题。
第八章天然地基上的浅基础设计
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。
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；
dmi nz0 t dfr (GBJ7-89）
z —标准冻深； 0
—采下允许残留冻土层的厚度。
d z h min d
max
(GB50007-2019）
zd —设计冻深；
h max—基底下允许残留冻土层的最大厚度。
8.3 基础埋置深度的选择
zd z0. zs . zw . ze
对距形基础，当台阶高宽比 tan2.5且荷载偏心距
eb/6 时，任意截面及的弯距按下式计算：
M 1 1a 2 1 22lappmaxpp
M 4 1l8 a 22 b b p pm ap xpmin
（5）构造：混凝土强度等级不低于 C15，底板受力钢筋不小于8 mm, ≤200mm，混凝土保护层厚度有垫 层时不小于35mm，无垫层时不小 于70mm。
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、桩基础。
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。
短期承载力设计值： fv q43.14cu
（三）几点说明
化工设备设计基础第8章内压薄壁圆筒与封头的强度设计
Sc pcDi
2[]t- pc
计算壁厚公式
考虑腐蚀裕量C2，得到圆筒的设计壁厚
Sd 2[p]ctD-i pc C2
设计壁厚公式
设计壁厚加上钢板厚度负偏差C1，再根据钢板标准规格向上圆整确定 选用钢板的厚度，即名义壁厚（Sn），即为图纸上标注厚度。
一、强度计算公式
1.圆筒强度计算公式的推导 1.2 无缝钢管作筒体（外径DO为基准）
内径为基准 外径为基准
内径为基准 外径为基准
一、强度计算公式
3.球形容器厚度计算及校核计算公式
3.1厚度计算公式
Sc
pcDi
4[]t -
p
计算壁厚
Sd 4[p]ctD i-pc C2
设计壁厚
3.2校核计算公式
t pcDi Se[]t
4S e
[pw]
4[]tSe
Di Se
已有设备强度校核
确定最大允许工作压 力
常温容器 中温容器 高温容器
[]
minnss
，b
nb
[]t
minnsst
，bt
nb
[]t
minnsst
， D t ， nt
nD nn
二、设计参数的确定
3.许用应力和安全系数
3.2安全系数
安全系数的影响因素： ①计算方法的准确性、可靠性和受力分析的的精确程度； ②材料的质量和制造的技术水平； ③ 容器的工作条件以及容器在生产中的重要性和危险性。
当
0
n
[]
二、强度理论及其相应的强度条件
复杂应力状态的强度条件，要解决两方面的问题： 一是根据应力状态确定主应力； 二是确定材料的许用应力。
内压薄壁容器的主应力：
机械设计基础第8章
螺纹的形成动画
螺纹种类
粗牙：普通联接使用 普通螺纹 细牙：小载荷、调整机构。 自锁性好。 圆柱管螺纹：管路联接 联接螺纹 管螺纹 圆锥管螺纹：具有自封性。 螺纹 高温、高压管路。 圆锥螺纹：管路联接（与圆锥管螺纹相似） 传动螺纹：有矩形螺纹；梯形螺纹；双向传动； 锯齿型螺纹：单向
一般螺杆的选用原则如下：
高精度传动大多选碳素工具钢 需要较高硬度，可采用铬锰合金钢或者采用65M钢 一般情况下可用45、50钢 螺母材料可采用铸造锡青铜，重载低速的场合可选用铸造铝铁青 铜，而轻载低速时也可选用耐磨铸铁。
8.7
联接的组成
键联接
机械联接一般由被联接件和联接件组成，有些时候被联接件 之间进行直接联接，并无独立的联接件。
5.导程（S）——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱 面的母线上的对应两点间的轴向距离。 6.线数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4。 螺距、导程、线数之间关系：L=nP 7.螺旋升角ψ ：中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直 于螺纹轴线的平面的夹角。 8.牙型角α ：螺纹牙型两侧边的夹角。
8.1.3
螺纹的类型、特点及应用
根据螺旋线绕行的方向，螺纹可分为右旋螺纹 和左旋螺纹。按螺纹的线数，螺纹可分为单线螺 纹、双线螺纹和多线螺纹。由于加工制造的原因， 多线螺纹的线数一般不超过4。
(a) 右旋螺纹(单线)
(b) 左旋螺纹（双线）
1、三角形螺纹（普通螺纹） 牙型角为 60 º ，可以分为粗牙和细牙，粗牙用于一般 联接；与粗牙螺纹相比，细牙由于在相同公称直径时，螺 距小，螺纹深度浅，导程和升角也小，自锁性能好，宜用 于薄壁零件和微调装置。 2、管螺纹 多用于有紧密性要求的管件联接，牙型角为55º，公称 直径近似于管子内径，属于细牙三角螺纹。 3、梯形螺纹 牙型角为30º，是应用最为广泛的传动螺纹。 4、锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为3º和30º，3º的一侧用来承受载荷， 可得到较高效率； 30º一侧用来增加牙根强度。适用于单 向受载的传动螺纹。 5、矩形螺纹 牙型角为0º，适于作传动螺纹。
第八章桩基础设计
第八章桩基础设计第一节概述在建筑工程中，当地基浅层土质不良，无法满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时，可选深层较为坚实的土层或岩层作为持力层，用深基础来传递荷载。
深基础主要有桩基础（国内桩基础深度已达120m，直径超过5m；小的仅70~80mm）、沉井和地下连续墙等几种基本类型。
其中，桩基础以其有效、经济等优点使用最为广泛，常应用于工业与民用建筑、桥梁、港口等工程中。
桩基础是一种历史悠久的基础型式。
在我国古代，隋朝的郑州超化寺，五代的杭州湾大海堤以及南京的石头城和上海的龙华塔等，都成功地使用了桩基。
例如:上海市区龙华塔,高度40.4米,建于宋代(公元977年),地基为淤泥质土,采用14×18cm的方桩,由于桩间充填三合土,至今已有一千多年历史,保存完好。
在近代，随着生产水平的提高和科学技术的发展，桩的种类和型式、施工机具和施工工艺以及桩基础理论和设计方法，都有很大的演进和发展。
桩基础，简称桩基，通常由桩体与连接桩顶的承台组成，见图8-1。
当承台底面低于地面以下时，承台称为低桩承台，相应的桩基础称为低承台桩基础，如图8-l(a)。
当承台底面高于地面时，承台称为高桩承台，相应的桩基础称为高承台桩基础，如图8-l(b)。
工业与民用建筑多用低承台桩基础。
(a)低承台桩基础(b)高承台桩基础图8-1 桩基础一、桩基础的适用范围一般对下述情况可考虑选用桩基础方案：(1)地基的上层土质太差而下层土质较好；地基软硬不均或荷载不均，不能满足上部结构对不均匀变形的要求。
(2)地基软弱，采用地基加固措施不合适；地基土性质特殊，如存在可液化土层、自重湿陷件黄土、膨胀土及季节性冻土等。
(3)除承受较大垂直荷载外，尚有较大偏心荷载、水平荷载、动荷载或周期性荷载作用。
电杆、水塔、烟囱等。
需要减弱动荷载振动影响的动力机器基础，或以桩基础作为地震区建筑物的抗震措施。
(4)上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感；建筑物受到大面积地面超载的影响。
大学计算机基础 第8章 程序设计基础
（1）支持对象（Object）的有关概念。 （2）将对象抽象为类（Class）。 （3）类通过继承（ance）形成类层次。 （4）对象间通过传递消息（Message）而相互联系
是将某些对象的相同特征（属性和方法）抽取出来，形成的一个关于这些 对象集合的抽象模型。类具有封装性、继承性、多态性等3个特征。
3. 类（Class）和实例（Instance） 具有相同特性和行为的对象的抽象就是类。因此，对象的抽象是类，类的
具体化就是对象，也可以说类的实例是对象。对象具有所属类的全部属性、 事件和方法。 4. 消息（Message） 面向对象的世界是通过对象与对象间彼此的相互合作来推动的，对象间的 这种相互合作需要有一个协调机制，这样的机制就称为“消息”，它是对 象之间进行通信的结构。
须能在有限的时间内完成。如果在数值计算过程中涉及到无穷数级的 情况，必须根据精度要求确定的计算过程才是有穷算法。 2．确切性，是指算法的每一步骤必须要有确切的定义，不能存在二义 性。 3．输入，是指算法在执行的过程中从外界获取的信息。一个算法可以 有0个或多个输入，当有0个输入时，是指算法本身指定了初始条件。 算法的执行结果总是与输入的初始数据相关的，不同的输入会产生不
算法写好后，要检查算法的正确性和完整性，然后再根据算法 用某种高级语言去编写程序。
8.2.3 常用的基本算法
（1）列举法 列举法通常用于解决“是否存在”或“有哪些可能”等问题。它的基
本思想是根据提出的问题，列举出所有可能的情况，并用问题中给定 的条件检验符合条件的解。列举法比较简单，在使用时，要对问题进 行详细的分析，将与问题有关的知识条理化、系统化，并从中找出规 律，优化方案减少运算工作量是应当注意的问题。 （2）归纳法 归纳是一种抽象，即从特殊现象中找出一般规律。归纳法的基本思想 是，通过分析列举的少量特殊情况，找出一般的关系。但这种方法得 到的结论只是一种猜测，还需要进行证明。
大学计算机基础(第三版)-第8章 程序设计基础
算法的概念
用计算机解决问题的算法应具有以下特征：
有穷性
能行性
确定性
可输入输出信息
算法的表示
自然语言——使用人们能读懂的简短语句对算法的步骤 进行描述。
流程图法——用一些图框、线条以及文字说明来形象地、 直观地描述算法。 N-S流程图法—— 去掉了传统流程图中带箭头的流向线， 全部算法以一个大的矩形框表示，框内还可以包含一些从 属于它的小矩形框，适于结构化程序设计。 伪代码法—— 用介于自然语言和计算机语言之间的文 字和符号来描述算法。 计算机语言—— 用计算机语言描述算法，只有用计算 机语言编写的程序才能被计算机执行。
Hale Waihona Puke 算法的表示及三种基本结构1 顺 序 结 构
2 分 支 结 构
3 循 环 结 构
算法的表示及三种基本结构
(1)
顺序结构
块1
块2 块3
演示算法执行过程
【例】 求两数之和。
num115； num220； sumnum1+num2; 输出sum; 流程图
显示结果：35
num1 15 ＋ num2 20 sum 35 寄存器 35
解释程序
高级语言源程序
计算结果
解释方式执行过程
程序设计语言的组成
一般来说，程序设计语言都应包含以下四 种成分：
数据成分 运算成分 控制成分 传输成分
用以描述程序中所涉及的数据 用以描述程序中所包含的运算 用以描述程序中的控制结构 用以表达程序中数据的传输
程序设计语言的组成
程序语言提供的数据类型：
8.1 程序设计的基本概念
语言 人类交流思想的工具
程序设计语言 人和计算机之间进行交流的语言
门式刚架计算原理和设计实例-基础设计
第八章基础设计房屋建筑设计总体上分为上部结构设计和下部结构设计两大部分，轻型钢结构建筑也不例外，前面几章已介绍了其上部结构，本章对其下部结构一一基础作一些讨论。
众所周知，在房屋建筑中，基础造价约占整个建筑物的30%左右，对于轻钢结构而言，最大优点就是重量轻，从而直接影响基础设计，与其它结构型式的基础相比，轻钢结构基础尺寸小，可以减少整个建筑物造价，另外对于地质条件较差地区，可优先考虑采用轻钢结构，这样容易满足地基承载力方面的要求。
那么轻钢结构基础与砼结构基础有什么不同？轻钢结构基础是如何设计的？在轻钢结构基础设计时应注意哪些方面？本章针对这些问题进行探讨，而不涉及基础本身设计的有关内容。
第一节基础设计的特点由于结构型式、荷载取值、支座条件等方面的不同，传至基础顶面内力是不同的，轻钢结构与传统的砼结构相比，最大差别就是在柱脚处存在较小的竖向力和较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩，在风荷载起控制作用的情况下，还存在较大的上拔力。
柱底水平力会使基础产生倾覆和滑移，基础受上拔力作用，在覆土较浅的情况下，会使基础向上拔起，有关这方面的问题，后面再作详述。
由于轻钢结构的这些受力特点，导致其基础设计与其它结构存在很大的不同，主要表现在以下几个方面：1.基础形式基础型式选择应根据建筑物所在地工程地质情况和建筑物上部结构型式综合考虑，对于砼结构基础，常见的基础型式有独立基础、条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基等等，而对于轻钢结构而言，由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立基础为主，若地质条件较差，可考虑采用条形基础，遇到暗浜等不良地质情况，可考虑采用桩基础，一般情况下不采用片筏基础和箱形基础。
2.柱脚受力（a）铰接柱脚（b）刚接柱脚图8-1不同柱脚型式的受力情况砼结构柱脚均为刚接，即同时存在轴向力N、水平剪力V和弯矩M，故基础尺寸较大，轻钢结构常见的柱脚型式有刚接和铰接两种（图8-1 ），其受力是不同的，对于铰接柱脚，只存在轴向力N和水平力V，对于刚接柱脚，除存在轴向力N和水平力V之外，还存在一定的弯矩M，从而使刚接柱脚的基础大于铰接柱脚。
8 天然地基上的浅基础设计
非岩石地基
对于拱桥墩台，其合力 作用点应尽量保持在基 底中线附近
非岩石地基 墩台受荷载 石质较差的岩石 组合Ⅱ、Ⅲ、 地基 Ⅳ作用 坚密岩石地基
e0≤ρ e0≤1.2ρ e0≤1.5ρ
土力学与地基基础
天然地基上的浅基础设计
2、地基强度要求
（1）基础底面的承载力，当不考虑嵌固作用时，应满足以下
关于承载力计算的规定： 中心受荷
• 墙下钢筋混凝土条形基础的高度h应按抗剪要求计算确定， 一般不小于300mm，并且不小于b/8（b为基础宽度）。b＜ 1500mm时，基础剖面宜采用平板式；当b≥1500mm时剖面采 用锥形，坡度i≤1:3，墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢 筋的直径不小于8mm，间距不大于300mm，每延米分布筋面积 不应小于受力钢筋面积的1/10。
–如挡土墙很长，为了避免在沿墙长方向因沉降不匀而开裂， 可根据土质和地形予以分段，设置沉降缝。 –当地基软弱而柱荷载较大，且柱距又比较小时，如采用柱下 独立基础，可能因基础底面积很大，使基础间的净距很小甚 至重叠，为了增加基础的整体刚度，减小不均匀沉降，可将 同一排的柱基础连在一起成为钢筋混凝土条形基础将同一排 若干个柱子的基础联合起来，就成为柱下条形基础。
以保证地基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或
沉降差；
2、使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保 基础的安全；
土力学与地基基础
天然地基上的浅基础设计
一、建筑物用途和结构类型
如设有地下室、半地下式建筑物、带有地下设施的建筑物和具有地下
部分的设备基础等，其基础埋深就要结合地下部分的设计标高来选定。 中、小跨度的简支梁桥根据地质条件确定。
–当立柱或承重墙传来的荷载较大，地基土质软弱又不均匀，
钢结构柱脚刚接与铰接
第八章基础设计房屋建筑设计总体上分为上部结构设计和下部结构设计两大部分，轻型钢结构建筑也不例外，前面几章已介绍了其上部结构，本章对其下部结构——基础作一些讨论。
众所周知，在房屋建筑中，基础造价约占整个建筑物的30%左右，对于轻钢结构而言，最大优点就是重量轻，从而直接影响基础设计，与其它结构型式的基础相比，轻钢结构基础尺寸小，可以减少整个建筑物造价，另外对于地质条件较差地区，可优先考虑采用轻钢结构，这样容易满足地基承载力方面的要求。
那么轻钢结构基础与砼结构基础有什么不同？轻钢结构基础是如何设计的？在轻钢结构基础设计时应注意哪些方面？本章针对这些问题进行探讨，而不涉及基础本身设计的有关内容。
在较大的弯矩作用，从而导致基础产生倾覆和滑移破坏，另外，在风荷载较大的情况下，特别对于一些敞开或半敞开的结构，由于轻钢结构自重很轻，有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力，导致基础上拔破坏。
为防止这些破坏的发生，最经济有效的方法是增加基础埋深，即增加基础上覆土的厚度，但增加了土方开挖和回填工程量。
另外对于轻钢结构基础，还须预埋锚栓（也称地脚螺栓），用于上部结构和基础的连接，若锚栓离砼基础边缘太近，会产生基础劈裂破坏，所以我国钢结构设计规范规定了锚栓离砼基础边缘的距离不得小于150mm；若锚栓长度过短，会使锚栓从基础中拔出，导致破坏，所以规范也规定了锚栓埋入长度。
⒋基础设计内容基础设计一般包括基础底面积确定、基础高度确定和配筋计算，还应符合有关构造措施。
基础底面积可根据地基承载力确定，同时还应考虑软弱下卧层存在；基础高度由冲切验算确定；在基础底面积和高度确定的情况下计算基础配筋，这里须注意伸缩缝双柱基础处理，双柱为基础提供了两个支点，在地基反力作用下，有可能出现负弯矩，即基础上部受拉的情况，此时除基础底部配置钢筋外，基础上部也应配筋，避免因上部受拉而出现开裂由于轻钢结构的特殊性，使其基础设计也与一般结构不同，下面从几个方面加以讨论。
第八章基础工程ppt课件
土力学是基础工程的理论基础。 土力学所要研究的两大基本问题是土体的 变形和强度。
19
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
地基基础设计必须满足的基本条件
Sand erupted upward like eruption of volcanic
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2011 Christchurch earthquake
Sandboil
承载能力：50kPa 负载：500kPa
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
In 1998， Temporary cable
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2011 Christchurch earthquake
Result of liquefaction
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
建筑物的地基和基础是建筑物的根本，它 们一旦出现问题，建筑物的安全和正常使用 必然受到影响。建筑物的事故，绝大多数都 与地基和基础有关。
基础构造
墙下条基素砼垫层
混合结构墙下条基
片筏基础（满堂基础）
框架结构基础梁
框架结构柱下条基
桩基承台
基坑局部（打桩完成后）
基础底板局部浇捣完毕
浇注箱型基础底板
预留管道套管
预留管道孔
• 地基分为天然地基和人工地基两大类。天然地基 土分为：岩土、碎石土、砂土、粉土、粘性土和 人工填土。人工加固地基方法：压实法、换土法、 桩基。 • 桩基按材料分为：混凝土桩、钢筋混凝土桩、土 桩、木桩、砂桩等，我国主要采用钢筋混凝土桩。 • 钢筋混凝土桩按 施工方法不同 又分为预制桩、 灌注桩和爆扩桩 三种。按支承方 式分为端承桩和 摩擦桩。
•
第三节、基础的类型
• （一）、按基础的材料分——有砖基础、石基础、 混凝土基础、毛石混凝土基础、钢筋混凝土基础 等。
• （二）、按基础的传力分——分为刚性基础（无 筋扩展基础）和柔性基础(扩展基础） 。 • （三）、按基础的构造型式分 • 1、条形基础——有承重墙下条形基础和柱下条形 基础。
• 2、独立基础——有现浇（台阶形和锥形）和 预制（杯形基础）两类。
• 3、井格基础——纵横两个方向用梁连接起来。
4、满堂基础——有板式和梁板式（筏型基础）两种。 • 5、箱形基础——由顶板、底板、纵横方向的垂直 隔板组成。用于高层建筑（既是基础又是地下 室）。多层地下室时，加水平隔板。 • 第四节、基础构造——教材的图。
• 第二节、基础的埋置深度
• 是指室外设计地面 到基础底面的垂直 距离。基础埋置深 度一般不应小于 500mm。 • 影响基础埋深的因素 主要有： （1）、地基土层构造； （2）、上部荷载大小；
（3）、地下水位的高低；
（4）、冻结深度（冰冻线）；
门式刚架计算原理和设计实例-基础设计
第八章基础设计房屋建筑设计总体上分为上部结构设计和下部结构设计两大部分，轻型钢结构建筑也不例外，前面几章已介绍了其上部结构，本章对其下部结构一一基础作一些讨论。
众所周知，在房屋建筑中，基础造价约占整个建筑物的30%左右，对于轻钢结构而言，最大优点就是重量轻，从而直接影响基础设计，与其它结构型式的基础相比，轻钢结构基础尺寸小，可以减少整个建筑物造价，另外对于地质条件较差地区，可优先考虑采用轻钢结构，这样容易满足地基承载力方面的要求。
那么轻钢结构基础与砼结构基础有什么不同？轻钢结构基础是如何设计的？在轻钢结构基础设计时应注意哪些方面？本章针对这些问题进行探讨，而不涉及基础本身设计的有关内容。
第一节基础设计的特点由于结构型式、荷载取值、支座条件等方面的不同，传至基础顶面内力是不同的，轻钢结构与传统的砼结构相比，最大差别就是在柱脚处存在较小的竖向力和较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩，在风荷载起控制作用的情况下，还存在较大的上拔力。
柱底水平力会使基础产生倾覆和滑移，基础受上拔力作用，在覆土较浅的情况下，会使基础向上拔起，有关这方面的问题，后面再作详述。
由于轻钢结构的这些受力特点，导致其基础设计与其它结构存在很大的不同，主要表现在以下几个方面：1.基础形式基础型式选择应根据建筑物所在地工程地质情况和建筑物上部结构型式综合考虑，对于砼结构基础，常见的基础型式有独立基础、条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基等等，而对于轻钢结构而言，由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立基础为主，若地质条件较差，可考虑采用条形基础，遇到暗浜等不良地质情况，可考虑采用桩基础，一般情况下不采用片筏基础和箱形基础。
2.柱脚受力（a）铰接柱脚（b）刚接柱脚图8-1不同柱脚型式的受力情况砼结构柱脚均为刚接，即同时存在轴向力N、水平剪力V和弯矩M，故基础尺寸较大，轻钢结构常见的柱脚型式有刚接和铰接两种（图8-1 ），其受力是不同的，对于铰接柱脚，只存在轴向力N和水平力V，对于刚接柱脚，除存在轴向力N和水平力V之外，还存在一定的弯矩M，从而使刚接柱脚的基础大于铰接柱脚。
钢结构柱脚设计
第八章基础设计第一节基础设计的特点由于结构型式、荷载取值、支座条件等方面的不同，传至基础顶面内力是不同的，轻钢结构与传统的砼结构相比，最大差别就是在柱脚处存在较小的竖向力和较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩，在风荷载起控制作用的情况下，还存在较大的上拔力。
柱底水平力会使基础产生倾覆和滑移，基础受上拔力作用，在覆土较浅的情况下，会使基础向上拔起，有关这方面的问题，后面再作详述。
由于轻钢结构的这些受力特点，导致其基础设计与其它结构存在很大的不同，主要表现在以下几个方面：⒈基础形式基础型式选择应根据建筑物所在地工程地质情况和建筑物上部结构型式综合考虑，对于砼结构基础，常见的基础型式有独立基础、条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基等等，而对于轻钢结构而言，由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立基础为主，若地质条件较差，可考虑采用条形基础，遇到暗浜等不良地质情况，可考虑采用桩基础，一般情况下不采用片筏基础和箱形基础。
轴向力N和水平力V之外，还存在一定的弯矩M，从而使刚接柱脚的基础大于铰接柱脚。
⒊基础破坏形式要正确进行基础设计，首先要知道基础破坏形式，对其工作原理有所了解。
对于砼结构，通常柱网尺寸较小，故柱底水平力相对较小，基础一般不会产生滑移现象，又由于上部结构自重很大，足以抵抗风荷载作用下产生的上拔力，故基础也不会产生上拔的可能，对于这种结构，基础主要发生冲切、剪切破坏；而轻钢结构则不同，基础除发生冲切、剪切破坏之外，由于存在较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩作用，从而导致基础产生倾覆和滑移破坏，另外，在风荷载较大的情况下，特别对于一些敞开或半敞开的结构，由于轻钢结构自重很轻，有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力，导致基础上拔破坏。
为防止这些破坏的发生，最经济有效的方法是增加基础埋深，即增加基础上覆土的厚度，但增加了土方开挖和回填工程量。
另外对于轻钢结构基础，还须预埋锚栓（也称地脚螺栓），用于上部结构和基础的连接，若锚栓离砼基础边缘太近，会产生基础劈裂破坏，所以我国钢结构设计规范规定了锚栓离砼基础边缘的距离不得小于150mm；若锚栓长度过短，会使锚栓从基础中拔出，导致破坏，所以规范也规定了锚栓埋入长度。
第八章(程序设计基础)
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第8章 程序设计基础
多分支语句实现一种扩展的选择结构， 多分支语句实现一种扩展的选择结构，它可以根据条件从多组命令 中选择一组执行。语句格式为： 中选择一组执行。语句格式为： DO CASE <条件 条件1> CASE <条件1> 命令序列1> <命令序列1> <条件 条件2> CASE <条件2> 命令序列2> <命令序列2> …… <条件 CASE <条件 n> <命令序列 n> [ORTHERWISE 命令序列Q>] <命令序列Q>] 15 ENDCASE
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第8章 程序设计基础
8.2 程序的基本结构
程序结构是指程序中命令或语句执行的流程结构。程序有三种基本结构： 程序结构是指程序中命令或语句执行的流程结构。程序有三种基本结构： 顺序结构、选择结构和循环结构。 顺序结构、选择结构和循环结构。 顺序结构是程序中最简单、最普遍使用的一种基本结构， 顺序结构是程序中最简单、最普遍使用的一种基本结构，其特点是按照 语句排列的先后顺序依次执行。绝大多数问题仅用顺序结构时无法解决的。 语句排列的先后顺序依次执行。绝大多数问题仅用顺序结构时无法解决的。 选择结构的语句包括条件语句和分支语句。 选择结构的语句包括条件语句和分支语句。 1.条件语句 1.条件语句 格式： 格式：IF < 条件表达式 > 语句序列1 < 语句序列1 > [ ELSE 语句序列2 < 语句序列2 >] ENDIF
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第8章 程序设计基础
8.1.2程序文件的建立与执行 8.1.2程序文件的建立与执行
1.程序文件的建立与修改 1.程序文件的建立与修改 程序文件的建立与修改是通过系统内置的文本编辑器来进行的。 程序文件的建立与修改是通过系统内置的文本编辑器来进行的。 打开文本编辑器窗口。 文件】菜单下的【新建】菜单项中， ① 打开文本编辑器窗口。在【文件】菜单下的【新建】菜单项中， 选择【程序】 并单击【新建文件】命令按钮。 选择【程序】可选项 ，并单击【新建文件】命令按钮。 在文本编辑窗口中输入程序内容。 ② 在文本编辑窗口中输入程序内容。这里的编辑操作与普通文本文 件的编辑操作没有什么不同。在这里输入的是程序内容， 件的编辑操作没有什么不同。在这里输入的是程序内容，是一条条 命令。这里输入的命令是不会被马上执行的。 命令。这里输入的命令是不会被马上执行的。 保存程序文件。 文件】菜单中选择【保存】命令或按Ctrl+W ③ 保存程序文件。从【文件】菜单中选择【保存】命令或按Ctrl+W 然后在【另存为】对话框中指定程序文件的存放位置和文件名， 键，然后在【另存为】对话框中指定程序文件的存放位置和文件名， 并单击【保存】命令按钮。 并单击【保存】命令按钮。
ja8精选全文
第一节地基基础设计的基本原则
一、概述
浅基础与深基础定义
基础设计内容
基础设计步骤
二、概率设计方法与极限状态设计原则
两者定义
两者区别
三、地基基础设计基本规定
三项基本原则
五项基本规定
第二节 浅基础的类型
一、无筋扩展基础
刚性基础构造示意图
“二皮一收”砌法和“二、一间隔收法”
台阶宽高比允许值
（一）计算指标的确定
根据土的抗剪强度指标计算地基承载力特征值采用的是抗剪强度指标的标准值。采用的内摩擦角标准值k、粘聚力标准值ck，可按下列规定计算：
1、根据室内n组三轴压缩试验的结果，按下式公式计算某一土性指标的变异系数、试验平均值和标准值：
式中——变异系数
——试验平均值
——标准差
2、按下列公式计算内摩擦角和粘聚力的统计修正系数、c：
多媒体课件
【提问答疑】
【本节课小结】
1．浅基础与深基础定义与两者区别
2．浅基础设计原则；
3．浅基础类型。
课后反馈意见
教案表头：
日期
班级
课室
时间
2学时
复习旧课
第三节基础埋深的选择
新课题目
第四节地基承载力确定
教学目标
1．了解载荷试验、静力触探试验和标贯试验原理；
2．掌握按上述原位试验确定地基承载力；
3．能够按地基规范确定地基承载力。
【本次课小结】
【复习思考】
【课后作业】
课后反馈意见
教案表头：
日期
班级
课室
时间
2学时
复习旧课
第六节无筋扩展基础设计
新课题目
第七节扩展基础设计
java程序设计基础第8章
Public class App8_1 {private static void main(String[] args) {Student stu=new Student(); Stu.setNameAge(“张小三”，21)； Stu.show(); Stu.setDepartment(“计算机系”);} } 运行结果： 调用了个人类的构造方法Person() 调用了学生类的构造方法Student() 姓名：张小三 年龄：21 我是计算机系的学生 注意：在执行子类的构造方法前，先自动调用父类中没有参数的 构造方法，为继承自父类的成员做初始化操作。
class Student extends Person {private String department; Public Student( ) {System.out.println(“调用了学生类的构造方法 Student()”);} Public void setDepartment(String dep) {department=dep; System.out.println(“我是”+department+”的学 生”);} }
Public class App8_3 {public static void main(String[] args) {Student stu=new Student(“李小四”，“信息 系”); }} 运行结果： 子类Student中的成员变量age=20 姓名：李小四 年龄：25 系别：信息系
第8章继承抽象类和接口信息科学技术学院本章目标?子类的创建?在子类中访问父类的成员?覆盖父类的方法?抽象类与抽象方法?接口及接口的实现?利用接口实现类的多重继承?内部类的匿名类?包一子类的创建猫科动物动物继承父类继承父类子类为什么要用到继承
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第八章基础设计按照《地基基础设计规范》和《建筑抗震设计规范》的有关规定，上部结构传至基础顶面上的荷载只需按照荷载效应的基本组合来分析确定。
混凝土设计强度等级采用C20，基础底板设计采用HPB235、HRB335钢筋，室内外高差为0.45m，基础埋置深度为2.1m，上柱断面为400mm³400mm，基础部分柱断面保护层加大，两边各增加50mm，故地下部分尺寸为500mm³500mm，地基承载力标准值，取fk=120 kPa。
8.1.1 荷载计算基础承载力计算时，应采用过荷载标准组合。
恒k +0.9（活k+风k）或恒k+活k，取两者中大值。
以轴线④为计算单元进行基础设计，上部结构传来柱底荷载标准值为（表4-4）边柱柱底：M k=5.83+0.9³(2.29+18.96)=24.96 kN²mN k =417.33+0.9³(93.03+14.84)=568.41 kN²mV k=-3.53+0.9³(-1.39+7.75)=2.19 kN²m由于恒k+0.9（活k+风k）< 恒k+活k，则组合采用（恒k +活k）。
中柱柱底：M k=-4.46-1.75=-6.21 kN²mN k=553.79+148.17=701.96 kN²mV k =2.70+1.06=3.76 kN²m底层墙、基础连系梁传来荷载标准值（连系梁顶面标高同基础顶面）墙重：±0.000以上：3.6³0.24³3.0=2.59 kN/m（采用轻质填充砌块，γ=3.6 kN/m3）±0.000以下：19³0.24³1.6=7.30 kN/m（采用一般黏土砖，γ=19 ）连梁重：（400³240）25³0.4³0.24=2.4 kN/mΣ=2.59+7.3+2.4=12.29 kN/m（与纵向轴线距离0.12m）柱A基础底面：F k=568.414+12.29³4.0=617.57 kNM k=24.96+12.29 ³4.0³0.12+2.19³0.55=32.06 kN²m 柱B基础底面：F k =701.96+12.29³4.0=751.12 kNk=-6.21-11.86³4.0³0.12-3.76³0.55=-13.97 kN²m 8.1.2 确定基础底面积根据地质条件取②层粉质黏土层作为持力层，设基础在持力层中的嵌固深度为0.1m，设天然底面绝对标高（42.5m处）为室外地面，则室外埋深1.2m，室内埋深2.1m，（室内外高差0.45m），土层分布及埋深见图8-1。
1. A柱（1）初估基底尺寸由于基底尺寸未知，持力层土的承载力特征值先仅考虑深度修正，由于持力层为粉质黏土，故取ηd=1.6。
γm =(17.2³1.0+19.3³0.2)/1.2=17.55 kN/m3 (加权土容重，其中杂填土容重取17.2 kN/m3 ，粉质黏土取19.3 kN/m3)f a = f ak +η d ²γm (d-0.5)=120+1.6³17.55³(1.2-0.5)=139.66 kPaA≥1.1F k /( f a–γG d)=1.1³555.50/139.66-20³0.5³(2.1+1.2)=5.73 m3 设l/b=1.2 b=(A/1.2)1/2 =(5.73/1.2)1/2 =2.19取b=2.2m，l=2.6m。
（2）按持力层强度验算基底尺寸：基底形心处竖向力：ΣF k =555.50+20³2.2³2.6³1/2(2.1+1.2)=744.26 kN 基底形心处弯矩：ΣM k =32.06 kN²m偏心距：e=ΣM k /ΣF k =32.06/744.26=0.043m < l/6=0.43mp k=ΣF k/ A=744.26/(2.2³2.6)=130.12 kPa < f a =139.66 kPap kmax= p k (1+6 e/ l)=130.12³(1+6³0.043/2.6)=143.03 kPa < 1.2 f a =167.59 kPa 所以满足要求。
（3）按软卧层强度验算基底尺寸软卧层顶面处土的压力：p cz=17.2³1+19.3³0.8+9.3³2.2=53.10 kPa(地下水位以下土取浮重)γm = p cz /d+z=53.10/(1.2+2.8)=13.28 kN/m3ηd=1.0f az=65+1.0³13.28³(4-0.5)=111.48 kPaE s1/ E s2 =7.5/2.5=3 z/b=2.8/2.2>0.5 所以θ=23°软弱层顶面处附加应力：p z=(p k – p co)lb/( l+2z tanθ)( b+2z tanθ)=(130.12-17.55³1.2)³2.6³2.2/(2.6+2³2.8tan23°)(2.2+2³2.8tan23°)=p cz + p z =53.10+27.35=80.45 kPa < f az所以满足要求。
2. B柱因B、C轴向距仅3.6m，B、C柱分别设为独立基础场地不够，所以将两柱做成双柱联合基础。
因为两柱荷载对称，所以联合基础近似按中心受压设计基础，基础埋深2.1m，如图8-2。
A≥2³667.46/(139.66-20³2.1)=13.67m2设l=5m，b=2.8m，A=14 m2软卧层验算：γ0 =17.2³0.9+19.3³0.3/1.2=17.73 kN/m3p k=2³667.46+20³2.1³5³2.8/(5³2.8)=137.35 kNp cz =17.2³0.9+19.3³0.9+9.3³3.6=66.33 kPaγm =66.33/(0.9+4.5)=12.28 kN/m3E s1/ E s2 =3 z/b=4.5/2.8>0.5 所以θ=23°p z =(137.35-17.73³1.2)³5³2.8/(5+2³4.5tan23°)(2.8+2³4.5tan23°) =p cz + p z =66.33+27.83=94.16 kPa < f az =125.17 kPa（对于淤泥质土，基础宽度承载力修正系数ηd=0）满足要求。
3. 抗震验算根据《建筑抗震设计规范》，本工程需进行地基抗震验算；荷载标准组合：恒载+0.5(雪+活)+地震作用(内力取表4-5数据)A柱：上部传来竖向力：417.33+44.07+71.29=532.68 kN底层墙：12.29³4.0=49.16 kN竖向力：N k =581.84 Kn上部传来弯矩：5.83+1.13+92.64=99.6 kN²m底层墙：12.29³4.0³0.12=5.90 kN²m弯矩：M k =105.50 kN²m柱底剪力：V k =-3.53-0.69-34.03=-38.25 kN(B-C)柱：上部传来竖向力：(553.79+70.23+2.00) ³2=1252.04 kN 底层墙：12.29³4.0³2=98.32 kNF k =1350.36 KnA柱基础持力层强度验算：基底形心处竖向力:ΣF k = 578.81+20³2.2³2.6³1/2³(2.1+1.2)= 767.57 kN弯矩：ΣM k =90.23+30.96³0.55=107.26 kN²m偏心距：e= 107.26/767.57=0.14 mp k= 767.57/(2.2³2.6)=134.19 kPa < f aE =ζa f a =1.1³139.66 =153.63 kPakPa p kmin max = p k ³(1±6e/l)=134.19³(1±6³0.14/2.6)=177.5490.84p kmax =177.54 kPa <1.2 f aE =184.36 kPa满足要求。
(B-C)柱基：ΣF k = 1277.32+20³2.1³5³2.8= 1865.32 kNp k= 1865.32/(5³2.8)=133.24 kPa < f aE = 1.1³139.66 =153.63 kPa 满足要求。
8.1.3 地基变形验算按《建筑地基基础设计规范》规定，本例地基基础设计等级为丙级，但因地基土层坡面tanθ=7.5-4.0/15=0.23，即θ=13.1°>10°,需验算地基变形。
对框架，地基变形特征值为沉降差，其允许值[Δ]=0.002l(地基中有高压缩性土)。
（1）荷载地基变形验算时，荷载应按准永久组合值进行计算，取（恒60.5活），A柱基础F k =407.85+0.5³88.57+11.86³4.5=505.51 kN(B-C)柱基础F k =2³(483.63+11.86³4.5+0.5³130.46)=1204.46 kN（2）A柱中心点沉降差由于计算的柱中心点沉降，利用应力面积法计算时的角点就应为柱中心，矩形面积的长、宽分别为：l′= l/2=1.3m，b′= b/2=1.1ml′/ b′=1.3/1.1=1.20p0 =505.01+20³2.2³2.6³(1.2+2.1) ³1/2/(2.2³2.6)-17.55³1.2=100.32 kPa初步取计算深度z=3.5 b=7.7m，△z=0.6m，并由《建筑地基基础设计规范》表查出相应平均附加应力系数。