1第二章浅讲义基础设计1
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
六. 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。
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：
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。
2.1 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。
六. 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6-1）。
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1 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。
（1）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。
六. 地基、基础与上部结构相互作用的概念
（2）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。
（3）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。
1第二章浅基础设计1
2.1 概述 2.2 浅基础类型 2.3 基础埋置深度的选择 2.4 地基承载力的确定 2.5 基础底面尺寸的确定 2.6 地基特征变形验算和基础底面尺寸调整 2.7 地基与基础设计的基本规定 2.8 墙下钢筋混凝土条形基础设计 2.9 减轻建筑物不均匀沉降的措施
2.1 概 述
2.2 浅基础的类型
1.柔性基础
柔性基础的抗弯刚度很小。它 (b) 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 布荷载下柔性基础的基底沉降是中 部大、边沿小。
六. 地基、基础与上部结构相互作用的概念
分大 布， 与架 上越
6-6
6-7
六. 地基、基础与上部结构相互作用的概念
（2）地基非均质性的影响 1.地基压缩性不均匀的影响
6-8
六. 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
图6-9
六. 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。
2.2 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。
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。 应：捏紧成团，落地开花。
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
6-3）。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”。
6-3
六. 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
部作结 荷用论 载越： 分明基 布显础 越，相 不基对 一底刚 致压度 。力越
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。
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。
2.1 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；
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。
六. 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)
（1）基础刚度对基底压力的影响
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。
六. 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。
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：
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。
2.1 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。
六. 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6-1）。
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1 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。
（1）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。
六. 地基、基础与上部结构相互作用的概念
（2）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。
（3）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。
1第二章浅基础设计1
2.1 概述 2.2 浅基础类型 2.3 基础埋置深度的选择 2.4 地基承载力的确定 2.5 基础底面尺寸的确定 2.6 地基特征变形验算和基础底面尺寸调整 2.7 地基与基础设计的基本规定 2.8 墙下钢筋混凝土条形基础设计 2.9 减轻建筑物不均匀沉降的措施
2.1 概 述
2.2 浅基础的类型
1.柔性基础
柔性基础的抗弯刚度很小。它 (b) 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 布荷载下柔性基础的基底沉降是中 部大、边沿小。
六. 地基、基础与上部结构相互作用的概念
分大 布， 与架 上越
6-6
6-7
六. 地基、基础与上部结构相互作用的概念
（2）地基非均质性的影响 1.地基压缩性不均匀的影响
6-8
六. 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
图6-9
六. 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。
2.2 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。
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。 应：捏紧成团，落地开花。
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
6-3）。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”。
6-3
六. 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
部作结 荷用论 载越： 分明基 布显础 越，相 不基对 一底刚 致压度 。力越
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。
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。
2.1 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；
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。
六. 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)
（1）基础刚度对基底压力的影响