基础底面尺寸的确定

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基础底面尺寸的确定 即满足持力层和下卧层承载力要求。

1. 按持力层承载力确定基底尺寸

作用在基底形心的荷载只有竖向荷载,没有力矩荷载存在的情况,为轴心受压基础。在轴心荷载作用下,要求基底压力小于或等于修正后的地基承载力特征值,即:

a k f p ≤ (2-6)

即 f A Ad F G k ≤+γ (2-7)

d f F A G a k γ-≥ (2-8)

式中 F k —相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向荷力值;

γG —基础及基础上填土的平均重度,一般取γG =20kN/m 3计算,在地小水下取γ

G =10kN/m 3

计算

d —基础平均埋置深度;

a f —持力层修正后的承载力特征值;

A —基础底面积。

对单独基础,轴心荷载作用下常采用正方形基础,式(2-8)可变为:

d f F A b G a k

γ-≥= (2-9)

式中 b ——正方形基础边长;

对条形基础,沿基础长度方向取1m 作为计算单元,式(2-8)可变为:

d f F b G a k γ-≥ (2-10) 式中 b ——条形基础基底宽度;

F k —相应于荷载效应标准组合时,上部墙体传至基础顶面的竖向力值。

需要说明,按(2-8)、(2-9)和(2-10)式计算时,承载力特征值a f 只能先按基础埋深d 确定。待基底尺寸算出之后,再看基底宽度b 是否超过3.0m ,若b >3.0m 时,需重新修正承载力特征值,再确定基底尺寸,可参看例题。

[教材例题2-2] 某粘性土重度γm 为/m 3

,孔隙比e=,液性指数I L =。地基承载力特征值f ak 为220kPa 。现修建一外柱基础,作用在基础顶面的轴心荷载Fk=830kN ,基础埋深(自室外地面起算)为1.0m ,室内地面高出室外地面0.3m ,试确定方形基础底面宽度。

(二)偏心受压基础

当作用在基底形心处的荷载不仅有竖向荷载,而且有力矩存在的情况,为偏心受压基础。

基底压力需满足以下承载力要求,即:

a f ≤k p (3-11)

a k f p 2.1max ≤ (3-12)

为防止基础过分倾斜,还要求偏心距e 满足:

6/l e ≤

偏心受压基础基底面积的确定,通常是根据中心受压基础底面积的公式并适当增大底面积(考虑力矩作用)进行试估,再验算承载力,直到满足为止。试算法步骤如下:

(1)

进行深度修正,初步确定修正后的地基承载力特征值; (2) 试估基础底面积A :

d f F A G a k

γ-=)

4.1~1.1( (3-13) (3) 选取基底长边l 与短边b 的比值n(一般取n ≤2),于是有: nb l n

A b ==/ (4) 考虑是否应对地基承载力进行宽度修正。如需要,在承载力修正后,

重复上述2、3两个步骤,使所取宽度前后一致;

(5) 计算偏心矩e 和基底最大压力p kmax ,并验算是否满足要求。

bl G F P k

k k +=平均压力

)61(min max l e bl G F P k k k k ±+=最大最小压力

W M bl G F P k k k k k ±+=min max 或 )/(k k k G F M e +=其中

(6) 若b ,l 取值不适当(太大或太小),可调整尺寸再验算。

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