建筑构造与结构—第10章.ppt

1 第10章地基基础 2 10 1概述 基础地基 3 地基土质较差基础埋置较浅 4 10 1 1地基基础设计要求 必须满足地基土的强度条件必须满足地基变形条件 5 6 10 1 2风景建筑地基基础内容 了解土的基本特性了解确定地基承载力的方法掌握天然地基上浅基础中刚性基础的设计 8 土的基本工程特性 这是由土的三相组成决定的 地基沉降量 即建筑物沉降量 见土的三相图 压缩性 10 2土的物理性质及工程分类 9 10 1 1土的三相组成 固相 固体颗粒 岩石碎屑 矿物颗粒 液相 孔隙中的水气相 孔隙中的气体 10 孔隙体积 固体颗粒 水 气 土的三相草图 11 1 土的三相比例指标 1 反映土的松密程度的指标 孔隙比孔隙率2 反映土中含水程度的指标 含水量饱和度 10 2 2土的物理性质指标 12 2 土的状态指标 1 无粘性土2 粘性土 1 无粘性土的状态指标 无粘性土 碎石土砂土 密实 疏松 强度高 密实度 碎石土的密实度 重型圆锥动力触探锤击数N63 5 5 10 20 松散 稍密 中密 密实 N63 5 强度低 判别方法 砂土的密实度 标准贯入试验锤击数N10 N10 10 15 30 松散 稍密 中密 密实 判别方法 工程上用来判定无粘性土的承载力 密实 压缩性 强度 承载力 密实度 15 界限含水量塑性指数液性指数 2 粘性土的状态指标 界限含水量 土由一种状态转为另一种状态的分界含水量 固态 半固态 流动状态 可塑状态 可塑状态可塑性 塑限 液限 塑性指数Ip 液限与塑限的差值 给土命名 工程上用 粘性土 10 17 粉质粘土 粘土 去掉 计算 去掉 计算 土样1 土样2 软硬程度是否一样 坚硬 0 0 25 0 75 1 硬塑 可塑 软塑 流塑 液性指数 判断土的软硬程度 工程上用 20 10 2 3土的工程分类 岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土 人工地基 浅基础 天然地基 深基础 10 3天然地基上浅基础的设计 21 22 1 地基基础方案的类型 天然地基上的浅基础人工地基上的浅基础天然地基上的深基础桩基础其它类型深基础 23 天然地基上的浅基础 24 人工地基上的浅基础 好土层 软土层 人工填土 25 桩基础 26 天然地基上的深基础 2 天然地基上的浅基础设计步骤 1 初步设计基础的结构型式 材料与平面布置 2 确定基础的埋置深度 4 计算基底尺寸 6 基础的结构和构造设计 5 必要时验算软弱下卧层的承载力 3 必要时计算地基的变形 7 绘制基础施工图 27 28 1 基础按材料分类 柔性基础 刚性基础 10 3 1基础的类型 29 刚性基础 30 刚性基础 刚性角 31 刚性角 下列基础是否安全 不安全 不安全 安全 不经济 表10 6刚性基础台阶宽高比允许值 32 33 柔性基础 34 基础常用材料 刚性基础砖砌石灰土素混凝土柔性基础钢筋混凝土 35 1 砖基础 36 120 60 60 120 120 60 60 60 60 60 37 120 120 120 60 60 60 60 60 120 120 38 2 砌石基础 400 400 400 80 150 150 39 300 60 120 60 60 200 60 120 3 灰土基础 40 4 素混凝土基础 41 200 120 60 170 42 200 200 60 160 120 160 43 50 350 60 50 120 270 44 5 钢筋混凝土柔性基础 45 2 基础按结构形式分独立基础条形基础十字交叉基础筏板基础 满堂红 箱形基础 46 独立基础 47 柱下独立基础 48 墙下独立基础 49 墙下条形基础 50 柱下条形基础 51 十字交叉基础 52 筏板基础 53 箱形基础 10 3 2基础的埋置深度 埋置深度 基础底面埋在室外地面下的深度 d 54 55 1 基础埋置深度的影响因素有 建筑物的用途 结构类型 荷载地基的工程地质和水文地质情况寒冷地区地基的冻结深度的影响建筑场地的环境条件 56 好土 软土 软土 好土 好土 软土 好土 软土 好土 工程地质情况 57 水文地质情况 58 当地冻结深度 59 我国一些城市标准冻深 60 L H L 1 2 H 61 2 基础埋置原则 尽量浅埋在考虑冻结深度的条件下 任何情况 0 5m 基础顶面应低于室外地面0 1m以上 62 10 3 3地基承载力特征值的确定 1 地基承载力特征值的确定方法 根据 建筑地基基础设计规范 02规范5 2 3规定 在建筑现场做荷载试验或其它原位测试来测定用理论公式计算结合工程实践经验方法确定 63 基础宽度 b 3m埋置深度 d 0 5m 2 地基承载力特征值的适用范围 64 3 承载力特征值的宽度和深度修正 fa 修正后的地基承载力特征值 fak 地基承载力特征值 b d 基础宽度 埋深的地基承载力修正系数 基础底面以下土的重度b 基础底面宽度 m m 基础底面以上土的加权平均重度d 基础埋置深度 m 65 表10 4承载力修正系数 例题1 66 已知 某住宅楼为6层 经岩土工程勘察得地基承载力特征值fak 170kPa 设基础宽度为1 2m 埋深4 8m 该地基土为粘性土 孔隙比e为0 716 液性指数IL为0 66 基底以上土的加权平均重度 m为15 3kN m3求 修正后的地基承载力特征值fa 例题2 68 已知 某工程地质资料 第一层为人工填土 天然重度 1 17 5kN m3 厚度h1 0 8m 第二层为耕植土 天然重度 2 16 8kN m3 厚度h2 1 0m 第三层为粘性土 天然重度 3 19kN m3 孔隙比e 0 75 天然含水量 26 2 塑限 p 23 2 液限 L 35 2 厚度h3 6 0m 基础宽度b 3 2m 基础埋深d 1 8m 以第三层土为持力层 其承载力特征值fak 210kPa求 修正后的地基承载力特征值fa 70 设计地面 10 3 4基础尺寸的确定 a 基础设计要满足的一个基本前提是 强度条件 为什么基础底部与土体接触处的尺寸要比墙 柱尺寸大得多 1 基础的设计思路 71 b 要计算地基即工程结构的最终沉降量 使其沉降量保证在规定的容许范围之内 变形条件 规范规定的容许值 72 基础的受力情况 偏心受力 中心受力 73 74 75 3 中心荷载作用下基础的计算 76 1 计算基础底面积A 独立基础 Fk Gk fa d 77 条形基础 取1m长做为计算单元 78 2 确定刚性基础高度H0 查表选用刚性基础台阶宽高比容许值b H0 从而确定刚性基础的高度H0 刚性基础 砖 毛石 灰土 素砼 A bxl H0 确定材料 确定埋深 d 地基承载力特征值 fa 确定基底尺寸 根据刚性角b H0 绘制基础施工图 天然地基 浅基础 刚性基础设计步骤 79 例题3 80 已知 某框架结构柱下独立基