建筑结构第十四章建筑地基基础二.ppt

第十四章 建筑地基基础 第一节 基本规定 第二节 地基计算 第三节 无筋扩展基础 第四节 柱下钢筋混凝土独立基础 第一节 基本规定 一、地基基础设计等级 二、地基基础设计规定 三、岩土工程勘探 四、地基基础设计的荷载效应组合 一、地基基础设计等级 1.甲级 v 重要的工业与民用建筑物； v 30层以上的高层建筑； v 体型复杂层数相差越过10层的高低层连成一体建筑物； v 大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等） ； v 对地基变形有特殊要求的建筑物； v 复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）； v 对原有工程影响较大的新建建筑物； v 场地和地基条件复杂的一般建筑物； v 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。 2.乙级 v 除甲级以外 的工业与民用建筑物。 3.丙级 v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。 v次要的轻型建筑物。 二、地基基础设计规定 1. 承载力计算 v 所有建筑物的地基都应满足承载力计算的有关规定。 2. 地基变形验算 v 设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计； v 下表中的丙级建筑物，可不作地基变形设计计算。 3. 地基稳定性验算 v 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； v 基坑工程。 4. 抗浮验算 v 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 题时。 三、岩土工程勘探 v 工程地质勘察目的为工程设计与施工提供资料和依据。 v 工程地质条件直接影响到建筑物的地基与基础设计。 v 基坑开挖结束后，均需进行施工验槽，发现异常问题亦需进 行施工勘察；深基础的设计与施工，需进行有关监测工作； 当软弱地基处理时，需进行施工检验工作；施工中出现基槽 边坡失稳滑动，则需进行勘测与处理。对面积不大的中小型 门工程，且工程地质条件简单的场地或有建筑经验的地区， 可简化勘察阶段，一次完成详细勘察。 v 确定地基土的承载力和单桩承载力等。 v 工程地质勘察成果为工程地质勘察报告书。 四、地基基础设计的荷载效应组合 1. 确定基础底面积时 v按正常使用极限状态下荷载效应标准组合。 2. 计算地基变形时 v采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合 ，且不计入风荷载和地震作用。 3. 确定基础高度、基础内力和配筋时 v采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。 第二节 地基计算 一、基础埋置深度 二、承载力计算 一、基础埋置深度 1. 建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的 型式和构造等； 2. 工程地质和水文地质条件； v 尽量浅埋； v 宜埋置在地下水位以上； v 需满足基础稳定或抗滑要求。 3. 与原有相邻建筑物的关系 v 需满足下图的设置要求。 4. 地基土冻胀和融陷的影响 v 主要针对冻胀土的地基基础。 5. 高层建筑基础 v 需满足地基承载力、变形和稳定性的要求。 二、承载力计算 1. 基础底面的压力要求； (1)轴心荷载作用时： (2)偏心荷载作用时： 2. 地基承载力特征值fa的确定 v工程地质勘测报告提供地基承载力特征值fak ； v当基础宽度3米，埋置深度0.5米时，需进行修 正，修正后的地基承载力特征值为fak 。 第三节 无筋扩展基础 一、基础选用材料 二、基础底面高度 一、基础选用材料 无筋扩展基础（刚性基础）是指由砖、毛石、混凝 土或毛石混凝土、三合土和灰土等材料组成的墙下 条形基础或柱下独立基础。 由于无筋扩展基础所用材料通常为砖、石、混凝土 等，这些材料的抗压强度较高，而抗拉、抗剪强度 较低，因此这种基础主要利用材料的抗压强度。所 以在设计时，要求基础的外伸宽度和基础高度的比 值在一定限度内，即要满足一定刚性角的要求。 无筋扩展基础（刚性基础）适用于上部结构荷载不 大，地基承载力较高的多层民用建筑和轻型厂房。 二、基础底面高度 基础高度应满足下列要求： 式中 b 基础底面宽度； b0 基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度； H0 基础高度； tan 基础台阶高宽比，其允许值与基础所用 料和基底压力大小有关。 墙下刚性条形基础 柱下刚性基础 第四节 柱下钢筋混凝土独立基础 一、设计一般要求 二、基础底板的尺寸确定 三、基础抗冲切承载力 四、基础底板的配筋 五、现浇柱基础的插筋 一、设计一般要求 1. 基础材料 (1)混凝土 v 混凝土强度等级不应低于C20；基础垫层采用厚度为70 100mm的C10混凝土; v 预制柱与杯口之间的缝隙用不低于C20的细石混凝土充填密实 。 (2)钢筋 v 基础钢筋一般采用HPB235级或HRB335级钢； v 基础与上部结构连接的插筋应与上部结构的钢筋规格完全一致 。 2. 混凝土保护层 v 当有混凝土垫层时，底板钢筋的混凝土保护层厚度40mm； v 无混凝土垫层时，底板钢筋的混凝土保护层厚度70mm 。 3. 基础顶面标高 v在任何情况下基础或基础梁的顶面标高不得高于室内 设计地坪（内柱）或室外设计地面（外柱）； v一般应低于设计地面 50100mm。 4. 基础形状和尺寸 (1)底板 v基础底板尺寸为100mm的倍数。 v轴心受压基础底板一般采用正方形；偏心受压基础的 底板为矩形，其长边和短边之比一般为1.52，最大 不超过3。 (2)基础高度 v当基础高度 h500mm时，可采用锥形基础；当基础 高度 h600mm时，宜采用阶梯形基础，每阶高度宜 为300500mm，阶高利水平宽度（阶宽）均采用 100的倍数，且最下一个阶宽b11.75h1，其余阶宽不 大于相应阶高。 v基础高度按抗冲切承载力计算确定。现浇柱基础有 效高度H0尚应满足柱纵向受力钢筋在基础内的锚固 要求；预制柱基础尚应满足杯口深度和杯底厚度要 求。 二、基础底板的尺寸确定 v 对于不作地基变形验算的丙级建筑物，可按基础底面的压力 要求确定基础底面尺寸。 1. 轴心受压基础 式中 d 基础埋置深度； A 基础底面面积。 2. 偏心受压基础 式中Nk、Mk、Vk 上部结构传至基础顶面的荷载效应标准 组合值； h 基础高度； e 偏心距。 三、基础抗冲切承载力 式中 ps 按荷载效应基本组合计算并考虑结构重要性系数的基础底面地基反 力设计值（可扣除基础自重及其上的土重），当基础偏心受力时，可取 最大的地基反力设计值； h0 验算冲切面的有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值 ； Al 考虑冲切荷载时取用的多边形面积； bt 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长； bb 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下边长， bb bt 2h0； h 截面高度影响系数； ft 混凝土轴心抗拉强度设计值。 四、基础底板的配筋 1. 轴心受压基础 v 在结构传下的轴向力设计值N的作用下psN/ab v 在基础根部的II、 IIII截面，其弯矩MI及MII为： 2. 偏心受压基础 v 求MI ： 求MII ： 3. 基础底板配筋 五、现浇柱基础的插筋 1. 插筋的固定： v 在基础内，插筋与箍筋组成骨架竖立于底板的钢筋网上。当 基础高度较小时，全部插筋伸至底板钢筋网；当基础高度较 大时可仅将四角的插筋伸至底板钢筋网处，其余插筋可只锚 固于基础顶面以下la长度处。 2. 插筋搭接位置： v 基础中的插筋与柱钢筋连接优先选出焊接。当为塔按时搭接 位置应根据地面与基础顶面的距离H1决定。 （1）当H11.5m时，其搭接位置在基础顶面处，即基础插筋与 柱钢筋直接措接，施工键在基础顶面。 （2） 1.5m H1 3m时，搭接位置在地面标高以下150mm处， 施工缝亦在该处； （3） H1 3m时，其搭接位置在基础顶面及地面标高以下 150mm处，施工缝也在该二处设置。 v在插筋搭接范围内，l纵向钢筋搭接长度取1.2la，轴心受压时 取0.85la；箍筋间距s不大于100mm，且不大于