基础设计原则与规定--浅基础
第七章 浅基础设计
柱下条形基础的构造要求
一.外形尺寸 1.组成:有翼板和肋梁组成,截面呈倒T形。
2.则底条面形尺基寸础:的两长端度伸l出=各边柱柱距之之外和0.+2两5l1端(挑l1为出边的跨长柱度距,)宽,
1.P~S曲线有明显的三个变化阶段,且曲线呈“陡降型” 时,取fak=Pcr;
2.P~S曲线有明显的三个变化阶段,但Pcr与Pu相差较 小,Pu<1.5 Pcr时,取fak=0.5Pu;
3.P~S曲线没有明显的三个变化阶段,当承压板的底面 尺寸为0.25~0.5m²时,取s=(0.01~0.015)b所对应 的荷载值作为fak 。
对同一地基土,至少要取三个试验点,得到三个 fak,三者的极差与平均值的比值≤30%时,取fak为三 者的平均值,否则,增加试验点的数目。
所得的fak需修正以后才能作为地基承载力的值进 行基础设计,修正公式为:
fa=fak+ŋbγ(b-3)+ŋd γm(d-0.5)
7—5 基础底面尺寸的确定
一、按地基持力层的承截力计算基底尺寸 设计浅基础时,一般先确定基础埋深d,并求得基底
在基坑开挖时,不要扰动基底土的原来结构。通常 在坑底保留约200mm厚的土层,待垫层施工时再挖除。 如发现坑底已被扰动,应将已扰动的土挖去,并用砂、 碎石回填夯实至要求标高。
墙下钢筋混凝土条形基础设计
内容及步骤:
一.确定基础埋深d; 二.确定地基承载力fa;
三.确定基础底面尺寸; 四.基础自身强度及刚度设计 (一)中心荷载作用下 1.地基净反力Pn计算
浅基础设计与工程施工
浅基础设计与工程施工一、前言建筑物的基础是承担整个建筑物重量的重要部分,其设计合理与否直接关系到建筑物的安全、稳定与使用寿命。
浅基础作为一种常见的基础形式,具有施工方便、成本较低等特点,在各类建筑工程中得到了广泛应用。
本文将从浅基础的设计原则、施工技术及质量控制等方面进行探讨。
二、浅基础设计原则1. 安全性:基础设计首先要保证建筑物在正常使用过程中的安全稳定,防止因基础不均匀沉降、倾斜等现象导致建筑物损坏。
2. 经济性:在满足安全性的前提下,基础设计应力求经济合理,降低工程成本。
3. 可靠性:基础设计应考虑施工条件、地质环境等因素,确保设计方案的可靠性。
4. 适应性:基础设计应具有一定的适应性,以应对地质条件变化、上部结构调整等因素。
三、浅基础施工技术1. 土方开挖:根据设计要求,进行土方开挖,清理基础部位的杂物,为后续施工创造条件。
2. 垫层施工:在开挖后的基础上铺设垫层,垫层材料一般为砂、石等,起到排水、加固作用。
3. 绑筋支模:按照设计图纸,进行钢筋绑扎和模板安装,为混凝土浇筑做准备。
4. 浇筑混凝土:在绑筋支模完成后,进行混凝土浇筑,注意控制混凝土的配合比、浇筑速度和养护条件。
5. 拆模养护:混凝土浇筑后,待强度达到一定要求时,拆除模板并进行养护,确保混凝土质量。
6. 回填土:基础工程施工完毕后,对开挖的土方进行回填,并按设计要求进行夯实。
四、浅基础质量控制1. 施工过程中,严格遵循设计图纸和施工规范,确保施工质量。
2. 加强对原材料的质量检测,确保原材料合格。
3. 加强施工过程的控制,对关键工序进行验收,确保施工质量。
4. 施工完成后,进行基础验收,确保基础工程满足设计和使用要求。
五、结论浅基础设计与工程施工是建筑行业中的重要环节,关系到建筑物的安全、稳定与使用寿命。
通过遵循设计原则、掌握施工技术及质量控制要点,可以确保浅基础工程的顺利进行,为建筑物的安全稳定打下坚实基础。
在实际工程中,还需根据具体情况,灵活运用设计原则和施工技术,克服各种困难,为我国建筑事业贡献力量。
基础工程-第一章 地基基础的设计原则(2007.3)
乙级 丙级
场地和地基条件简单,荷载分布均匀的七层及七层以下民 用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物
正常使用极限状态设计;对短暂情况,可根据需要按正常使用极限状 态设计;对偶然情况,可不按正常使用极限状态设计。
1-1-2 基础工程设计的任务
主要任务:结构效应分析。 1、基础结构作用效应分析:确定由于上部结构荷载、 地基反力作用,在基础结构上的作用效应,即基础结构内 力:弯矩、剪力、轴力等。 2、根据拟定的基础截面进行基础结构抗力及其他性 能的分析,确定基础结构截面的承受能力及其性能。 按承载力极限状态设计时,根据材料和结构对作用的 反应,可采用线性、非线性、塑性理论计算;按正常使用 极限状态设计时,可采用线性理论计算,必要时采用非线 性理论。计算结果均应小于基础材料的抵抗能力。
1-2-3 地基基础设计基本规定
1、一般规定 根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基 变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规 定: 1 . 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关 规定; 2 . 设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形 规定; 3. 表1-8所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作 变形验算,如有下列情况之一时,仍应作变形验算: 地基承载力特征值小于130kpa,且体型复杂的建筑; 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大, 可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;
软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时; 相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时; 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完 成时。 4、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和 挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑 物,尚应验算其稳定性; 5、基坑工程应进行稳定验算; 6、当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存 在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。
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
建筑结构设计基础
建筑结构设计基础建筑结构是建筑物的骨架,具有承载和稳定的功能。
在建筑结构设计中,基础是至关重要的一部分,它起着连接建筑物与地面的作用,并将荷载传递到地基。
本文将介绍建筑结构设计基础的概念、分类、设计原则和实施步骤。
一、概念建筑结构设计基础是建筑物的基础部分,通常位于地面以下,它负责将建筑物的荷载传递到地基上,使建筑物能够稳定地承受荷载并保持平衡。
基础的正确设计和施工对于建筑物的安全和稳定性至关重要。
二、分类根据建筑物的规模和功能,基础可以分为浅基础和深基础。
1. 浅基础:适用于小型建筑物,如住宅、小型商业建筑等。
浅基础通常直接建于地表以下,最常见的类型是带状基础、隔离基础和扩展基础。
- 带状基础:也称为连续基础,适用于长墙或柱子等负载分布均匀的情况。
它具有良好的承载能力和稳定性。
- 隔离基础:适用于负载不均匀或空间有限的情况。
隔离基础将建筑物的负载转移到独立的基础上。
- 扩展基础:通常用于土壤条件较差的地区或需要增加承载能力的情况。
扩展基础通过加宽基础的底部面积,增强了承载能力。
2. 深基础:适用于大型建筑物,如高层建筑、大跨度桥梁等。
深基础的设计和施工较为复杂,常见的类型有打桩基础和基坑。
- 打桩基础:通过将桩打入地下,使得建筑物的荷载传递到更深的土层中。
桩的选择和打桩的施工工艺对于基础的稳定性至关重要。
- 基坑:适用于需要局部基础加固或施工空间较大的情况。
基坑的设计和开挖要考虑土壤的稳定性和支护结构。
三、设计原则在进行建筑结构设计基础时,需要考虑以下几个原则:1. 承载能力:基础必须具有足够的承载能力,能够稳定地传递建筑物的荷载。
承载能力的计算需要考虑建筑物的结构形式和荷载特性。
2. 稳定性:基础应具有良好的稳定性,能够抵抗地震、风力和其他外力的作用。
设计时需要进行充分的抗震和抗风分析,并采取相应的措施。
3. 土壤条件:基础的设计必须考虑土壤的物理性质和工程特性。
不同类型的土壤对基础的承载能力和稳定性有着重要影响。
天然地基上浅基础的设计
天然地基上浅基础的设计
对于竖向荷载大、地震力和风力等水平荷载作用 也大旳高层建筑以及其他承受水平荷载作用旳挡土 墙、厂房柱基、烟囱、水塔等构筑物旳基础,则应 加大埋深,以增强土层对基础旳嵌固作用,确保构 筑物旳稳定性。假如基础位于岩石地基之上,基础 埋深则需满足抗滑要求。
天然地基上浅基础的设计
合力偏心矩:
e M 105 67 2.3 F G 1050 3 3.5 2.3 20
天然地基上浅基础的设计 地下室,地下管道(上下水,煤气电缆)应在基底以上,便 于维修 新旧相邻建筑物有一定距离 L/ H=1~2, 不然要求支护,而且要严格限制支护旳水平位移
H L
天然地基上浅基础的设计
2、工程地质和水文地质条件
基础底面应尽量埋于地下水位以上,以防止地下水对基坑 施工旳影响,如必须埋在地下水位下列时,则应采用相应措 施(如基坑排水、坑壁围护等),以确保地基土施工时不受 扰动。地下水对基础材料旳侵蚀作用及防护措施也应充分考 虑。
天然地基上浅基础的设计 基础尺寸旳拟定
初步选择基底尺寸
求地基承载力特征值
验算持力层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
验算下卧层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
END
天然地基上浅基础的设计
例:某柱下素混凝土基础,作用在设计地面处旳柱荷载设计值、
埋深及地基条件如图所示,柱底荷载原则值为,F 1050kN,
Dmin = z0 t– dfr
z0 原则冻深; dfr 残留冻土层厚度
t 冻深影响系数
第3章 天然地基上的浅基础设计
5.基础结构设圈梁,控制建筑长高比,增强整体刚度;
6.基础梁下留有土层冻胀的空隙;
7.室外设施、结构与主体结构断开;
8.跨年度施工的建筑及设计采暖的建筑,入冬前采取防 护措施。
二、 地基承载力的确定
地基承载力是保证地基强度和稳定的条
件下,建筑物不产生过大沉降和不均匀沉降
的地基承受荷载的能力。
地基工程特性代表值有标准值、平均
4、毛石基础
未 风 化 的毛石,毛 石基础的宽 度及台阶高 度不得小于 40mm。
5、混凝土和毛石混凝土基础
混凝土基础的强度、耐久性、抗冻性都 较好。
上述基础,设计时必须保证其拉、 剪应力不超过相应材料强度设计值这 种保证是通过对基础构造的限制来实现 的。
6、钢筋混凝土基础
钢筋混凝土基础强度大,具有良好的抗
faz — 软弱下卧层顶面处经深度修正后 的地基承载力特征值。
关于 z 的简化计算:
Es1 3 条件: Es 2
“ 压力扩散角”概念:根据扩散前、 后各面积上的总压力不变条件,得:
矩形: z
lb( pk pc ) (l 2 ztg )(b 2 ztg )
b( pk pc ) 条基: z b 2 ztg
值及特征值。
确定地基承载力的方法:
1、按原位测试的方法确定地基的承载力;
2、根据地基土的强度理论确定承载力; 3、按经验方法确定地基的承载力。
1.原位载荷试验
地基变形的三个阶段: 1).压密阶段 线变形阶段 2).剪切阶段 塑性变形阶段 3).破坏阶段 剪切破坏、产生连续滑动面
现场试验时,荷载是逐级施加的,并按时观
二、按构造分类
(一) 单独基础 1、柱下单独基础 柱基础主要类型。依材料, 常采用砖石、混凝土和钢筋混 凝土等。
基础工程第二章_浅基础
不
满
计算地基承受荷载
确定基底平面尺寸
足
必要时的验算
(软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等)
计算地基净反力
基础结构设计(基础剖面尺寸、配筋)
编制施工说明、绘施工图
二、浅基础设计方法
常规设计法 考虑地基基础上部结构相互作用的方法
三、地基基础设计原则
1、对地基计算的要求
地基复杂程度
分级 建筑物规模 依据 功能特征
选择地基基础类型时要考虑的因素:
建筑物的性质
用途 重要性 结构形式 荷载形式 荷载大小
地基的工程地质 和水文地质条件
岩土层的分布 岩土的性质 地下水
建筑物的型式与功能 场地勘察与室内试验资料 上部结构荷载资料
场地施工技术条件
基础型式方案比较
设
拟定基础型式及平面布置
计
确定基础埋深
步 骤
确定地基承载力
(5)由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组 合值的1.35倍。
(6)基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构 重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重 要性系数γ0不应小于1.0。
第二节 浅基础的类型
▪扩展基础 ▪联合基础 ▪柱下条形基础 ▪柱下十字交叉基础 ▪筏形基础 ▪箱形基础 ▪壳体基础
5、冻胀土中基础埋深的要求
dmin = zd– hmax
Zd 设计冻深; Z0 标准冻深;
hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
Z0 Zd
dmin hmax
基础埋深
冻胀丘Pingo
随冻结面向下发展,当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时,地 表就发生隆起,便形成冻胀丘。
基础埋深
基础埋深
第四节 浅基础的地基承载力
基础工程浅基础方案设计
基础工程浅基础方案设计一、浅基础方案设计概述基础工程是建筑工程中最为重要的一部分,它是整个建筑物的支撑系统,承担着建筑物自重和荷载的传递和分散作用。
浅基础是一种常见的基础形式,它适用于土质较好的地基,无需深度挖掘,施工方便,造价低廉。
本文将对浅基础的一般设计原则、施工工艺和质量控制进行分析和阐述。
二、浅基础设计原则1. 地基条件分析在进行浅基础设计时,首先要对地基条件进行充分的分析。
要了解地基土的种类、力学特性、承载能力和不均匀性等情况,为后续的基础设计提供科学依据。
2. 荷载分析在设计浅基础时,要根据建筑物的荷载情况进行合理的分析和计算,以确定地基的承载能力,以免造成地基变形或沉降过大的情况。
3. 基础形式选择根据地基条件和荷载要求的分析结果,选用适当的基础形式,包括扩展基础、板式基础、条形基础和垫石基础等形式。
4. 基础尺寸设计在确定了基础形式后,要进行基础尺寸的设计,包括基础的宽度、长度和厚度等。
要根据土质的承载能力和建筑物的荷载情况来确定基础的尺寸。
5. 基础配筋设计为了增加基础的受力性能和抗震能力,一般要对基础进行配筋设计,使其能够承受一定范围内的变形和位移,并保证基础的整体稳定性。
6. 地下水处理对于地下水位较高的地区,要考虑地下水的渗透和排水问题,采用适当的排水措施,以确保基础土壤的稳定和安全。
三、浅基础施工工艺1. 地面准备在进行浅基础的施工前,要对地面进行清理、平整和压实处理,以确保基础施工的质量和安全。
2. 基坑开挖根据基础设计的要求,开挖基坑,同时要对基坑进行支护和排水处理,以确保基坑的稳定性。
3. 基础浇筑在进行基础浇筑时,要保证混凝土的质量和均匀性,同时要对混凝土进行充分的密实和振捣处理,以确保基础的牢固和坚实。
4. 设备安装在基础浇筑完成后,要进行相应的设备和设施的安装,包括支架、升降机等,以确保后续的建筑施工的顺利进行。
5. 浇灌养护在基础浇筑后,要进行充分的浇水养护,以确保混凝土的强度和耐久性,同时对基础进行保温和防冻处理。
基础工程PPT--第二章-浅基础
2. 构筑物环境的安全性问题即土压力问题 挡土墙、基坑等工程中,墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力,导致墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故 。
2.构筑物环境的安全性问题即土压力问题
3. 土工构筑物的稳定性问题 土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等,在超载、渗流乃至暴雨作用下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。
柱下独立基础
3. 联合基础
联合基础主要指同列相邻二柱公共的钢筋混凝土基础,即双柱联合基础(图2-5),但其设计原则,可供其他型式的联合基础参考。
联合基础
联合基础
4 柱下条形基础
当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀,以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时,常将同一方向(或同一轴线)上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。(图2-6) 特点:长度远大于宽度;纵向刚度大。
第二章 浅基础
进行地基基础设计时,必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑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、造价等各方面的要求,合理选择地基基础方案。常见的地基基础方案有:天然地基或人工地基上的浅基础;深基础;深浅结合的基础(如桩-筏、桩箱基础等)。
2.3 基础埋置深度的选择
基础埋置深度的选择(简称埋深)是指基础底面至天然地面的距离。 主要影响因素 基础埋深选择的原则:
在满足承载力和变形要求的条件下尽量浅埋
与建筑物有关的条件
工程地质条件
水文地质条件
地基冻融条件
场地环境条件
2.3.1与建筑物有关的条件
建筑功能:地下室布置、半埋式结构等; 基础埋深不同时: 主楼与裙房,高度不同,分期施工设置后浇带; 台阶式相连, 如山坡上的房屋。 荷载效应:上部荷载大小、抗震要求、上拔荷载、动荷载(避免饱和和疏松的细砂土层);p16 设备条件:地下管线、水道、隧道等。
第7讲浅基础设计ppt课件
R S 0
8
三、地基基础设计基本规定 为了保证建筑物的安全与正常使用,根
据建筑物的安全等级和长期荷载作用下地基 变形对上部结构的影响程度,地基基础设计 和计算应该满足下述三项基本原则: (1)防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性 方面,应具有足够的安全度。
20
砖基础是一般做成台阶式,其砌筑方式 有两种,一是“二皮一收”,另一是“二、 一间隔收”。
21
2.扩展基础(柔性基础或弹性基础) 扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和 墙下钢筋混凝土条形基础(图2、图3)。 扩展基础主要是用钢筋混凝土浇筑,其抗 弯和抗剪性能良好,可在竖向荷载较大、地 基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等 情况下使用,这类基础的高度不受台阶宽高 比的限制,故适宜于需要“宽基浅埋”的场 合下采用。
26
第3节 基础埋置深度
确定基础的埋置深度是地基基础设计中 的重要内容,它涉及到结构物建成后的牢 固、稳定及正常使用问题。在确定基础埋 置深度时,必须考虑把基础设置在变形较 小,而强度又比较大的持力层上,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。
27
此外,还要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。 确定基础埋置深度时,必须综合考虑地基 的地质、地形、水文条件,当地的冻结深 度、上部结构形式,以及保证持力层稳定 所需的最小埋深和施工技术条件、造价等 因素。
《路桥地基规范》 max [ ]
40
《路桥地基规范》规定
[ ] [ 0 ] K1 1(b 2) K2 2(h 3)
适用范围:基础宽度大于2m或埋置深度大于
3m且h/b≤4。
式中 [ 0 ] —地基容许承载力;
第9章--浅基础设计--4.25
(a)砖基础
(b)毛石基础
(c)混凝土基础或毛石混凝土基础
(d)灰土基础或三合土基础
20
为了保证砖基础的砌筑质量,常常在砖基础地面以下 先做垫层。
可选用灰土、三合土或混凝土。每边伸出基础底面 100mm,厚度一般为100mm。
21
第九章 浅基础设计
福建工程学院土木工程学院 2015年6月
22
44
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
A、基础埋置深度的概念
一般是指基础底面至设计地面的垂直距离。
d
45
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
B. 确定基础埋深的意义: 确定了基础埋深,就确定了地基的持力层。
C
46
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
D.
47
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
第九章 浅基础设计
福建工程学院土木工程学院 2016年4月
1
第九章 浅基础设计
9.1 概述
大树伤根则枯,无根即倒。 地基基础的重要性。
2
3
4
5
第九章 浅基础设计
与基础设计有关的几个基本概念
地基
天然地基 人工地基
不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。 经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。
(9-10)
岩石地基承载力不需要宽深修正。
78
79
80
9.5 基础底面尺寸的确定
9.4 地基承载力特征值 9.5 基础底面尺寸的确定 9.6 地基变形验算 9.7 常规浅基础设计
81
9.1 概述
地基基础设计的一般步骤
分析拟建场地地质勘察资料,掌握其工程地质条件和水文地质条 件; 根据上部结构的类型,荷载的性质、大小,建筑布置和使用要求 以及施工条件、材料供应等条件,选择基础类型和平面布置方案; 确定地基持力层和基础埋置深度; 确定修正的地基承载力特征值; 按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面尺寸; 进行必要的地基稳定性和特征变形验算 进行基础的结构设计和构造设计; 绘制基础的设计图和施工图,并提出工程设计技术说明。
基础工程-浅基础
pkmax ≤1.2fa
2.5.2 软弱下卧层承载力验算
当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按 下式验算:
f z cz az
基底处附加应力:
条形基础
p b( )
z
k
cd
b2ztan
矩形基础
p lb( )
z
k
cd
(l2ztan)b(2ztan)
当软弱下卧层为压缩性高而且较厚的软粘 土,或当上部结构对基础沉降有一定要求 时,除承载力应满足上述要求外,还应验 算包括软弱下卧层的基础沉降量。
SK SGK q1SQ 1K
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力 时,按承载力极限状态下基本组合。地基 土工程特性指标的代表值应分别为标准值、 平均值、特征值。抗剪取标准值、压缩取 平均值、荷载特征值。
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
2.2 浅基础类型
d.上部为良好土层,下部为软弱土层。对低层建筑 宜选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层 距离,应力扩散,需验算下弱层承载力。
e.当地基持力层倾斜时,同一建筑基础可以采用不 同埋深,由深到浅过渡。
2.3.3 水文地质条件
a.基础应埋在地下水位以上,对底面低于地 下水位的基础,应考虑施工问题,地基保 护,基坈降水,是否产生流砂、管涌等现 象,对侵蚀性水,基础采用防蚀水泥。
浅基设计存在问题
1)满足了静力平衡条件,但忽略了三者变形 的连续性,地基础变形与沉降应相一致, 满足变形协调条件。 地基越软,计算与实际差距越大,合理分 析应满足静力平衡,变形两个条件,复杂 情况应采用上下结构相互作用。
2)常规法应满足下列条件:沉降较小或较均 匀,基础刚变较大;对连续基础荷载柱距 均匀。
浅基础设计资料
4、地基承载力的确定 识记:各级建筑物确定地基承载力的方法;
影响地基承载力的主要因素。 领会:根据规范表格确定各类地基土承载力特征值的方法。
地基承载力特征值的深度、宽度修正方法。
第 2 章 浅基础的设计
和抗冲切等结构要求。
定义:柔性基础 ---- 用钢筋混 凝土建造,构造上不受刚性角 限制,受力后允许产生一定挠 曲变形的基础。
适用条件:
宽基浅埋
第 2 章 浅基础的设计
阶梯形
75
杯口形
锥台形 壳体形
第 2 章 浅基础的设计
2)柱下条形基础
基础材料: 钢筋混凝土
结构型式
单向条形基础: 同一轴线(或同一方向)上若干 柱下相连的钢筋混凝土条形基础。
特点:砖、石、灰土,素混凝土材料 抗压强度较高,抗拉和抗剪强 度很低,受弯后易剪切破坏。
设计方法:采用限制基础外伸宽度与高度之比(台阶宽 高比)即刚性角不超过允许值的构造措施。 此时,刚性基础按刚性角设计一般具有足够 的刚度,不需要再做抗弯、抗剪验算。
第 2 章 浅基础的设计
第 2 章 浅基础的设计
深基础:若上部结构荷载很大,一般浅基础
无法承受或相邻建筑不允许开挖基槽施工,以 及有特殊用途与要求是,可采用深基础,如桩 基础、沉井基础等。
第 2 章 浅基础的设计
2.2 浅基础的类型
浅基础的 分类方法
按基础结构类型
扩展基础 柱下条形基础 柱下交叉条形基础 筏形基础
箱形基础
壳体基础 岩层锚杆基础
按基础材料
第 2 章 浅基础的设计
2.浅基础设计内容及步骤
浅基础设计
第八章浅基础设计
课堂教学
实践教学
课时
8
内容提要
1.浅基础设计的基本原则;
2.浅基础的类型;
3.基础埋深的选择;
4.地基承载力;
5.基础底面尺寸的确定;
6.地基变形验算。
能力培养要求
1.理解浅基础设计的基本原则,了解浅基础类型;
2.熟练掌握地基承载力与基础底面尺寸的计算;
3.了解地基变形验算。
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。
4.能够按地基规范确定地基承载力。
⑴计算标准差:=2.828
⑵ 计算变异系数:c= =
⑶ 计算修正系数:= =0.91
⑷ 计算标准值:ck=ccm=0.533×5=2.665kPa
3.计算承载力。依k=20.20查表得:
Mb=0.51,Md=3.06,Mc=5.66
所以:
=0.51×17×1.6+3.06×15×2.5+5.66×2.665
墙下钢筋混凝土条形基础
三、柱下条形基础
四、筏型基础
五、壳体基础
第三节基础埋深的选择
一、建筑结构条件与场地环境条件
二、工程地质条件
三、水文地质条件
四、地基冻融条件
1.地基土冻结的危害
2.地基冻胀性分类
基础工程浅基础设计
对地下水埋藏较浅,建筑地下室; 地下构筑物存在上浮问题。
抗浮验算
11
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,以免引起基础和上部结构的损坏或影响建筑物的正常使 用功能和外观。
地基变形计算
设计等级为甲级、乙级的建筑物均应进行地基变形设计验算
地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑; 在基础上及其附近由地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起
2
地基与基础
F 基础
地基
G
D
持力层(受力层)
下卧层
3
天然地基
4
人工地基:加固上部土层,提高承载力。
软土
5
深基础:新加坡发展银行,四墩, 每墩直径7.3m。将荷载传递到 下部好土层,承载力高。
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩 大直径钻孔桩
桩基础6
二、地基基础方案
天然地基上的浅基础,结构比较简单,最为经济, 如能满足要求,宜优先选用。 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(桩基础等)。
计算基底面积:标准组合(标准值),没有荷载分项系数。不 增大荷载,因为地基承载力已具有足够的安全度。 例:pk≤fa=pu/K=pu/2
计算沉降:准永久组合,不计风荷载和地震作用。
16
7.2 浅基础的类型
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。
18
一、无筋扩展基础
无筋扩展基础系指用砖、毛石、混凝土、毛石混凝 土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独 立基础,多适用于多层民用建筑和轻型厂房。
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乙级 除甲级,丙级以外的工业与民用建筑物
丙级
场地和地基条件简单,荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业 建筑物;次要的轻型建筑物
地基基础设计原则
设计要求
在长期荷载作用下,地基变形不致造成结构的损坏 在最不利荷载作用下,地基不出现失稳现象
地基基础设计原则
地基计算内容
2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较 大,可能起地基产生过大的不均匀沉降时;
理由:荷载分布不均匀,不是丙级。 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;
理由:地基不简单(岩土不均匀),不是丙级。 4)相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时; 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未 完成时;
号
① 人工填土
土性特征描述
褐黄色,稍湿到 很湿,上
部约0.5m为杂填 土
γ
e
/kN/m3
C /kPa
φ /
承载力标准 值
/kPa
压缩模 量
/MPa
说明
16
0.7 10
15
不宜作为持力层
② 粉质粘土 灰黄色,软塑
17
0.7 12
15
不宜作为持力层
灰色,成分为长
③ 粉砂
石、石英
17.5 0.7
20
等,稍密,饱和
基础的设计
包括建筑物的用途、结构布置、 结构类型、荷载性质及大小等
上部结构的性质
地基基础 方案选择
优 选
天然地基 上的浅基础
工程地质条件 施工条件
包括场地土层分 布、组成、土性 及地下水等
包括当地施工技术力量、施工 设备、材料价格、工期、造价、 环境保护等
高程/m 321 319 317 315
3)考虑上部结构刚度的计算方法: • 特点:不仅考虑地基与基础的相互作用,同时粗略考虑
上部结构刚度的影响。
• 分类:
等效刚度法 逐次逼近法
有限元法
地基基础设计原则
设计等级 划分原则
甲级 乙级 丙级
1)地基复杂程度 2)建筑物规模和功能特征 3)地基问题可能造成建筑物
破坏或影响正常使用程度
地基基础设计等级
1 319.70
318.5
317.2 314.5
313 311.3
311
309
307
305
303 301
间隔距离/m
301.3 21.00
工程地质断面图
2 319.00
317.1 ①
②
314.8
③
313.2
⑤ 311.0
建筑物中心线 3 319.80
318.0 2.5m 316.1
313.8 ④ 312.5
确定基础底面尺寸 进行必要的地基稳定性和变形验算
进行基础的结构设计 绘制基础施工图,提出必要的技术说明
建筑物的型式与功能 场地勘察与室内试验资料 上部结构荷载资料
场地施工技术条件
基础型式方案比较
设
拟定基础型式及平面布置
计
确定基础埋深
步 骤
确定地基承载力
不
满
计算地基承受荷载
确定基底平面尺寸
足
必要时的验算
基础工程设计原则 与
规定
概述
地基基础设计是土木工程结构设计的重 要组成部分。结构设计包含基础设计。在 某种地质条件下,基础设计的意义和要求, 比上部结构设计更重要、更难。
基础的设计
地基与基 础的关系
地基与基础密切 相关,彼此制约
地基与基础设计 不能单方面考虑
地基基础方案
天然地基上的浅基础 天然地基上的深基础 人工地基上的浅基础
311.2
⑥
304.8
⑦ 301.1 301.3 301.230.00
304.6 302.0 19.00
4 319.90
317.7 315.3
313.0
311.5
5 319.90
317.5 316.5 313.3
311.8
304.4
301.0 18.50
304.2 301.5
地层参数表
土 编 层土层名
(软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等)
计算地基净反力
基础结构设计(基础剖面尺寸、配筋)
编制施工说明、绘施工图
基础的设计方法
上部结构 建筑物设计 基础
地基
上部结构的自重及各 种荷载都是通过基础 传到地基中的。
基础结构的外荷载 基底反力 基底压力 附加应力
地基沉降变形
1)常规设计法:
将地基、基础、上部结构三者分离, 分别对三者进行计算。
灰黄色,软塑到
④ 粉质粘土
流塑,呈
18.5 0.73 15
18
透镜体分布
灰色,成分为长
⑤ 细砂
石、石英
18.5 0.55
25
等,稍密,饱和
⑥ 粘土 灰黄色,硬塑
19
0.5 25
20
浅灰色,中等风
⑦
泥质砂岩
化到微风 化,岩体完整性
20
较好
150
200 300 1000
10 不宜作为持力层
12 14
可认为不可压缩
• 优缺点:计算简单(不考虑三者共同作 用);满足静力平衡条件;忽略三者受
荷后变形的连续性;不经济、不合理。
• 适用条件:沉降较小或较均匀;基础刚
度大。
基底压力接近直线
“刚性设计”
基础的设计方法
2)地基上梁板的计算法: 通常柱下条形基础、筏板基础及箱形基础等连续基
础可采用此方法。
• 特点:仅考虑地基与基础的相互作用,建立既满足静力 平衡条件又满足地基与基础接触面上的变形协调条件的 地基应力与应变关系式,直接或近似求解基础内力。
地基基础设计原则
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
设计 等级
建筑和地基类型
重要的工业与民用建筑物 30 层以上的高层建筑 体型复杂,层数相差超过 10 层的高低层连成一体建筑物 大面积的多层地下建筑物(如地下车库,商场.运动场等) 甲级 对地基变形有特殊要求的建筑物 复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡) 对原有工程影响较大的新建建筑物 场地和地基条件复杂的一般建筑物 位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程
设计等级为甲、乙、丙级的建筑物
地基变形计算 地基稳定性计算
抗浮验算
设计等级为甲、乙及部分丙级建筑 物
经常受水平荷载的高层建筑物;高 耸结构、挡土墙;建造在斜坡上或 边坡附近的建筑物或构筑物;基坑 工程
当地下水埋藏较浅,建筑物地下室 或地下构筑物存在上浮问题
五种情况的丙级建筑物仍应作变形验算
1)地基承载力特征值小于130KPa且体型复杂的建筑; 理由:荷载分布不均匀,不是丙级。
地基基础设计的基本内容与步骤
防止地基强度破坏:承载力极限状态
地基基础设计
地基计算 基础设计
控制地基的变形:正常使用极限状态 地基的稳定性验算:斜坡,高耸结构
基础选型 基础埋深和形状尺寸 基础结构的强度 刚度 耐久性
浅基础的设计内容
充分掌握拟建场地的地质勘察资料 考虑选择基础类型和平面布置方案
选择地基持力层和基础埋置深度 确定地基承载力