天然地基上浅基础设计.ppt
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除甲级，丙级以外的工业与民用建筑物
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
2 柔性基础的结构形式分类
1) 钢筋混凝土独立基础: 柱下或墙下,土质较好 独立基础的 主要受力层深度 1.5b
柱下单独基础最经济，适用于荷载不大，场地 均匀的地基土。
上部结构的荷载小，地基承载力大， 可采用墙下独立基础节约材料。
浅基础分类
2) 钢筋混凝土条型基础 墙下或柱下条形基础, 条型基础是墙基础的主要形式
荷载计算
2 荷载效应
上部结构F：结构自重 屋面楼面荷载 活荷载 基础自重G：设计地面高程（内外地面平均值）F源自FMFHFM
H
G
G
G
G
一般为前两种情况，横向力不大，只做校核
3、 荷载组合极限状态设计
基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用 与可变作用的组合，冲切验算
标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准 值为荷载代表的组合，承载力验算，确定基础底 面积及埋深，确定桩数时
地基基础设计的原则 安全可靠 经济合理 技术先进 便于施工 地基基础设计的一般要求 基础要有足够的强度、刚度和耐久性 地基要有足够的承载力、不产生过大变形
和足够的稳定性 a.承载力：
b.变形：
c.稳定性：
可选择的方案有三种 天然地基上的浅基础 √宜优先选用 人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础
第二节 浅基础的计算
一 、地基基础的设计方法 (一) 容许承载力设计方法
地基的容许承载力 (1)基底压力不能超过地基的极限承载力， 并且有足够的安全度。 (2) 地基变形不能超过允许变形值
(二)概率极限状态设计方法
以概率理论为基础的极限状态设计方法
极限状态是满足设计规定功能要求的特 定状态。
极限状态一般分为两类：承载能力极限 状态和正常使用极限状态 荷载作用效应S和结构抗力R的关系：
Strip foundation
条形基础的 主要受力层深度 3.0b
柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连
浅基础分类
交叉钢筋混凝土条形基础 柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连
Cross Strip footing
横向条形基础
纵向条形基础
浅基础分类
3) 筏板基础 土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下
准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可 变荷载采用准永久值为荷载代表的组合,沉降验算
三、地基基础设计等级
《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002) 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征 以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影 响正常使用的程度，将地基基础设计等级分 为甲、乙、丙三个设计等级。
设计 等级 甲级
乙级 丙级
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) 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
第八章 天然地基上浅基础设计
Carl Terzaghi
内容提要与学习目的
本章主要介绍根据基础的受力特性及 构造特点划分的浅基础的类型、浅基 础的设计计算、浅基础的设计方法及 减小地基不均匀沉降危害的主要措施
掌握浅基础设计计算方法； 了解减小地基沉降危害的主要措施。
天然地基上的浅基础设计
第一节 浅基础的类型 第二节 浅基础的计算 第三节 浅基础设计 第四节 减小地基不均匀沉降危害 的措施
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
可选择的方案有三种 天然地基上的浅基础 √宜优先选用 人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础
浅基础分类
第一节 浅基础的类型
根据天然地基上浅基础的受力特点和 构造特点可将浅基础分为两大类：
刚性基础：材料具有较好的抗压性能，但抗
拉、抗剪强度却不高
柔性基础：钢筋混凝土基础，其抗弯和抗剪
性能良好
浅基础分类
第一节 浅基础的类型
刚性基础 (无筋扩展基础)
有基础台阶宽高比 (刚性角)要求
F
柔性基础 （扩展基础) 钢筋混凝土 要满足抗弯,抗剪和 抗冲切等结构要求
F
tg bt
h0
h0
bt
浅基础分类
2 按基础材料分类 砖 石料 混凝土 钢筋混凝土 灰土 三合土
R－S=Z Z<0 结构处于失效状态 Z＝0 结构处于极限状态
荷载计算
二 荷载计算 1、 荷载种类 永久(恒)荷载（G）:(1)不随时间变化,(2)变化
与均值比可以忽略,(3)单调变化并趋于极值。
可变(活)荷载(Q):变化与均值比不可以忽略
偶然(特殊)荷载：在结构使用期间不一定出现，
一旦出现其值很大，持续时间很短。
在实际情况下，一般遵循刚性基础→柱 下独立基础、墙下条形基础→交叉条形 基础→筏板基础→箱形基础的顺序来选 择基础形式。当然，在选择过程中应尽 量做到经济、合理。只有在上述情况下 不行时，才考虑运用桩基等深基础的形 式，以避免过多的浪费。
总之，究竟采用何种形式的浅基础，应 根据建筑物的工程地质条件、技术经济 和施工条件等因素加以综合确定。
有肋,板下处理
Mat foundation
图8-6筏板基础 (a)、(b)平板式；(c)、(d)梁板式
浅基础分类
4) 箱形基础
有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
内
墙
外
墙
底板
浅基础分类
2 按基础的结构形式 单独基础 Individual footing
pad foundation
条形基础 Strip footing 筏板基础 Mat foundation 箱形基础 Box foundation
天然地基：天然土层，不对地基土做处理 浅基础： (1)埋深小于5m的柱基或墙基 (2)埋深小于基础宽度的筏基、箱基 (3)不考虑侧面摩擦力
D
D
地基与基础
F 基础
地基
G
D
埋深D q = D 均布荷载
主
持力层（受力层）
要
下卧层
受 力
层
人工地基：经过地基处理，加固上部土层， 提高承载力。
软土
桩基础和深基础 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
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
2 柔性基础的结构形式分类
1) 钢筋混凝土独立基础: 柱下或墙下,土质较好 独立基础的 主要受力层深度 1.5b
柱下单独基础最经济，适用于荷载不大，场地 均匀的地基土。
上部结构的荷载小，地基承载力大， 可采用墙下独立基础节约材料。
浅基础分类
2) 钢筋混凝土条型基础 墙下或柱下条形基础, 条型基础是墙基础的主要形式
荷载计算
2 荷载效应
上部结构F：结构自重 屋面楼面荷载 活荷载 基础自重G：设计地面高程（内外地面平均值）F源自FMFHFM
H
G
G
G
G
一般为前两种情况，横向力不大，只做校核
3、 荷载组合极限状态设计
基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用 与可变作用的组合，冲切验算
标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准 值为荷载代表的组合，承载力验算，确定基础底 面积及埋深，确定桩数时
地基基础设计的原则 安全可靠 经济合理 技术先进 便于施工 地基基础设计的一般要求 基础要有足够的强度、刚度和耐久性 地基要有足够的承载力、不产生过大变形
和足够的稳定性 a.承载力：
b.变形：
c.稳定性：
可选择的方案有三种 天然地基上的浅基础 √宜优先选用 人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础
第二节 浅基础的计算
一 、地基基础的设计方法 (一) 容许承载力设计方法
地基的容许承载力 (1)基底压力不能超过地基的极限承载力， 并且有足够的安全度。 (2) 地基变形不能超过允许变形值
(二)概率极限状态设计方法
以概率理论为基础的极限状态设计方法
极限状态是满足设计规定功能要求的特 定状态。
极限状态一般分为两类：承载能力极限 状态和正常使用极限状态 荷载作用效应S和结构抗力R的关系：
Strip foundation
条形基础的 主要受力层深度 3.0b
柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连
浅基础分类
交叉钢筋混凝土条形基础 柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连
Cross Strip footing
横向条形基础
纵向条形基础
浅基础分类
3) 筏板基础 土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下
准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可 变荷载采用准永久值为荷载代表的组合,沉降验算
三、地基基础设计等级
《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002) 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征 以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影 响正常使用的程度，将地基基础设计等级分 为甲、乙、丙三个设计等级。
设计 等级 甲级
乙级 丙级
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) 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
第八章 天然地基上浅基础设计
Carl Terzaghi
内容提要与学习目的
本章主要介绍根据基础的受力特性及 构造特点划分的浅基础的类型、浅基 础的设计计算、浅基础的设计方法及 减小地基不均匀沉降危害的主要措施
掌握浅基础设计计算方法； 了解减小地基沉降危害的主要措施。
天然地基上的浅基础设计
第一节 浅基础的类型 第二节 浅基础的计算 第三节 浅基础设计 第四节 减小地基不均匀沉降危害 的措施
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
可选择的方案有三种 天然地基上的浅基础 √宜优先选用 人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础
浅基础分类
第一节 浅基础的类型
根据天然地基上浅基础的受力特点和 构造特点可将浅基础分为两大类：
刚性基础：材料具有较好的抗压性能，但抗
拉、抗剪强度却不高
柔性基础：钢筋混凝土基础，其抗弯和抗剪
性能良好
浅基础分类
第一节 浅基础的类型
刚性基础 (无筋扩展基础)
有基础台阶宽高比 (刚性角)要求
F
柔性基础 （扩展基础) 钢筋混凝土 要满足抗弯,抗剪和 抗冲切等结构要求
F
tg bt
h0
h0
bt
浅基础分类
2 按基础材料分类 砖 石料 混凝土 钢筋混凝土 灰土 三合土
R－S=Z Z<0 结构处于失效状态 Z＝0 结构处于极限状态
荷载计算
二 荷载计算 1、 荷载种类 永久(恒)荷载（G）:(1)不随时间变化,(2)变化
与均值比可以忽略,(3)单调变化并趋于极值。
可变(活)荷载(Q):变化与均值比不可以忽略
偶然(特殊)荷载：在结构使用期间不一定出现，
一旦出现其值很大，持续时间很短。
在实际情况下，一般遵循刚性基础→柱 下独立基础、墙下条形基础→交叉条形 基础→筏板基础→箱形基础的顺序来选 择基础形式。当然，在选择过程中应尽 量做到经济、合理。只有在上述情况下 不行时，才考虑运用桩基等深基础的形 式，以避免过多的浪费。
总之，究竟采用何种形式的浅基础，应 根据建筑物的工程地质条件、技术经济 和施工条件等因素加以综合确定。
有肋,板下处理
Mat foundation
图8-6筏板基础 (a)、(b)平板式；(c)、(d)梁板式
浅基础分类
4) 箱形基础
有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
内
墙
外
墙
底板
浅基础分类
2 按基础的结构形式 单独基础 Individual footing
pad foundation
条形基础 Strip footing 筏板基础 Mat foundation 箱形基础 Box foundation
天然地基：天然土层，不对地基土做处理 浅基础： (1)埋深小于5m的柱基或墙基 (2)埋深小于基础宽度的筏基、箱基 (3)不考虑侧面摩擦力
D
D
地基与基础
F 基础
地基
G
D
埋深D q = D 均布荷载
主
持力层（受力层）
要
下卧层
受 力
层
人工地基：经过地基处理，加固上部土层， 提高承载力。
软土
桩基础和深基础 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