jcgc第二章5基础底面尺寸的确定.ppt

2.5基础底面尺寸的确定,第二章浅基础设计,作用于基础底面上荷载,室外设计地面,天然地面,室内设计地面,室内外平均标高,Fk,Fk,屋面：恒载+活载,+,各层结构：恒载+活载,+,墙柱自重,+,基础自重、填土重,简化至平均标高,外墙柱,内墙柱,荷载计算应按传力系统，自上而下，由屋面荷载开始计算累计至设计地面，在相应于荷载效应的标准组合时，就是上部传至基础顶面的竖向力Fk。,2.5基础底面尺寸的确定,偏心荷载作用时：,基础底面的承载力，应符合下列要求,轴心荷载作用时：pkfa式中pk相应于荷载效应标准组合时，基础底面的平均压应力值，kPa；fa修正后的地基承载力特征值。,式中相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘处的最大、最小的压应力值，kPa。,2.5基础底面尺寸的确定,按地基持力层承载力计算基础底面尺寸,中心荷载作用,持力层承载力要求：基底压力,Fk：上部荷载标准值；Gk：基础自重及填土重量,2.5基础底面尺寸的确定,基础及填土自重或：,d：基础平均埋深；G=20kN/m3。,基础底面面积A,(独立基础),(方形基础),(条形基础),2.5基础底面尺寸的确定,基础底面面积确定步骤,计算确定基础底面面积A,根据A确定基础底面尺寸,b3m?,确定基础底面尺寸l、b,暂不考虑宽度修正！,中心荷载常用方形基础；矩形基础的长宽比一般取1.02.0。,是,否,修正,2.5基础底面尺寸的确定,基底最大压力pmax的计算（单向偏心）,eb/6,一般情况下，要求e0）,2.5基础底面尺寸的确定,偏心荷载作用,2.5基础底面尺寸的确定,基础底面面积确定步骤,根据A确定基础底面尺寸,b3m?,确定基础底面尺寸l、b,按中心荷载考虑计算得到的面积,是,否,计算偏心距、基底压力,pkfapkmax1.2fapkmin0,校核,修正,调整尺寸,否,2.5基础底面尺寸的确定,【例题7=4】某柱基础地基为均质粘性土层；,地基土的物理力学性质指标如右图所示,结构传至基础顶面的荷载分别为：,试确定该柱下独立基础的底面积和尺寸,分析,该题属于偏心受压,1.先确定地基承载力特征值,特征值按基础埋深进行修正,2.根据中心受压持力层强度条件确定基础底板面积,3.考虑偏心影响，将底板增大20%,4.初步确定底板尺寸,设,5.验算地基持力层的强度条件,根据强度条件,为防止偏心距过大，宜控制偏心距在l/6的范围内；,计算偏心荷载基底压力,软弱下卧层的验算,概念,关于软弱下卧层,下卧层的强度持力层的强度,土层特点：一般属于高压缩性土层如淤泥、淤泥质土。,验算公式,2.5基础底面尺寸的确定,验算公式,分析一下作用在软弱下卧层顶面处的应力有那些？,软弱下卧层,上覆土的自重应力；,基础底面扩散到软弱下卧层顶面处的附加应力；,原则：总的作用在软弱下卧层顶面处的压应力不得超过软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值。,软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值,自重应力分布曲线,2.5基础底面尺寸的确定,扩散角原理（简化计算）,计算原理：,作用在基础底面的附加应力等于按角扩散在软弱下卧层顶面处总的附加应力。,扩散前：,总的附加应力为,按角扩散后：,令：,2.5基础底面尺寸的确定,公式应用,公式适用条件,矩形基础应用,条形基础应用,2.5基础底面尺寸的确定,粘性土,淤泥质土,【例题】某场地土层分布及土的物理力学性质指标如右图所示：,有关条形基础设计参数如右图所示，试验算所选基础底面宽度是否合适？,分析,1.根据持力层强度条件先验算持力层承载力,2.0m,2.验算软弱下卧层,【例】某柱下单独基础，荷载与地基情况如图示，试确定基础底面尺寸。,【解】选择持力层，如图示。,求修正后的地基承载力特征值：假定b3m，则,2.5基础底面尺寸的确定,验算地基承载力,M=200+150.8=212(kNm),pkmax=232.4kPa1.2fa=234.6kPa,pk=(pkmax+pkmin)/2=167.5kPafa=195.48kPa,满足要求，故基底尺寸b=1.7m，l=3.4m合适。,2.5基础底面尺寸的确定,初步估算基底面积首先按轴心受压估算A0,考虑偏心影响，将A0增大18%，则A=1.18A0=1.184.8=5.6(m2)，,b=1.7m，l=3.4m。,取l/b=2.0得：,2.5基础底面尺寸的确定,软弱下卧层验算,下卧层地基承载力特征值修正,下卧层埋深：d+z=4.8m,下卧层顶面上土的加权平均重度：,pcz=mzdz=17.824.8=85.5(kPa),下卧层顶面处自重应力,2.5基础底面尺寸的确定,下卧层顶面处的附加压力,确定压力扩散角,Es1/Es2=10/2=5，z/b=2.060.5，则=25,计算基底平均压力和土的自重压力,pk=(Fk+Gk)/A=(800+1