土力学与地基基础续第六章浅基础

1、2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping第七节第七节 刚性基础设计刚性基础设计一、基础结构计算 2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping 、刚性角、刚性角：基础台阶挑出部分的宽度与其对应的高度基础台阶挑出部分的宽度与其对应的高度之比之比bc / H0 （或（或bi / hi ），即为），即为tan （见图见图）。）。 、刚性基础的结构设计可以通过限制、刚性基础的结构设计可以通过限制材料等级材料等级和和刚性刚性角角的要求进行，无需进行内力分析和截面强度计算。的要求进行，无需进行内力分析和截面强度计算。 下表根据基础材料、地基反力等情况提出基础台阶宽高下表根

2、据基础材料、地基反力等情况提出基础台阶宽高比的允许值比的允许值bc / H0 。基础基础材料材料质量质量要求要求台阶宽高比允许值台阶宽高比允许值p100p100100p200100p200200p300200p300砼基础砼基础C10砼砼1：1001：1001：125C75砼砼1：1001：1251：1502002年10月25日星期五Teaher Yang Ping基础基础材料材料质量要求质量要求台阶宽高比的允许值台阶宽高比的允许值p100100p200200p300毛石毛石砼基砼基础础C75C10砼砼1：1001：1251：150砖基砖基础础砖不低砖不低于于MU75M5砂浆砂浆1：1501：

3、1501：150M25砂浆砂浆1：1501：150毛石毛石基础基础M255砂浆砂浆1：1251：150M1砂浆砂浆1：1502002年10月25日星期五Teaher Yang Ping基础基础材料材料质量要求质量要求台阶宽高比的允许值台阶宽高比的允许值p100100p200200p300灰土灰土基础基础体积比体积比3：7或或2：8的灰土其最小的灰土其最小干密度：干密度：粉土粉土155t/m3粉质粘粉质粘150t/m3粘土粘土145t/m31：1251：1502002年10月25日星期五Teaher Yang Ping基础基础材料材料质量要求质量要求台阶宽高比的允许值台阶宽高比的允许值p1001

4、00p200200p300三合三合土基土基础础体积比为体积比为1：2：41：3：6（石灰：砂：（石灰：砂：骨料）：每层骨料）：每层虚铺虚铺200，夯，夯至至1501：1501：200注：注：p为基础底面处的平均压力，为基础底面处的平均压力，kPa； 阶梯形毛石基础每阶伸出宽不宜大于阶梯形毛石基础每阶伸出宽不宜大于200； 当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分 作抗压验算。作抗压验算。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping 为了保证基础结构不破坏为了保证基础结构不破坏,必须满足下式的要求必须满足下式的要求 根据这一要求，基础的设计

5、宽度和高度应为：根据这一要求，基础的设计宽度和高度应为：2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping 注：注：对于阶梯形截面的刚性基础，除了验算整个基础对于阶梯形截面的刚性基础，除了验算整个基础宽高比宽高比bc / H0 外，还应对每个台阶的宽高比外，还应对每个台阶的宽高比bi / hi进行进行验算。验算。 对于由两种或两种以上材料叠合而成的组合刚性基础，对于由两种或两种以上材料叠合而成的组合刚性基础，应分别满足不同材料的台阶宽高比（或刚性角）允许值，应分别满足不同材料的台阶宽高比（或刚性角）允许值，并应对两种材料接触部位进行局部受压验算。并应对两种材料接触部位进行局部受压验算

6、。 各字母意义见各字母意义见上图上图。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping墙下条形刚性基础，只能在墙厚方向（横向）墙下条形刚性基础，只能在墙厚方向（横向）扩展放坡（或放阶）；而柱下单独刚性基础，则扩展放坡（或放阶）；而柱下单独刚性基础，则在两个方向放坡（或放阶）。因而验算时，每个在两个方向放坡（或放阶）。因而验算时，每个方向均应符合基础台阶宽高比允许值的要求。方向均应符合基础台阶宽高比允许值的要求。、若基础结构验算不满足上式的要求时，可采若基础结构验算不满足上式的要求时，可采用下列措施进行调整：用下列措施进行调整： 1、增加基础高度、增加基础高度H0（即加大基础埋深）；

7、（即加大基础埋深）； 2、改用钢筋砼柔性基础；、改用钢筋砼柔性基础； 3、必要时可改为人工地基，进行地基处理，提、必要时可改为人工地基，进行地基处理，提高地基土的承载力，减小基础宽度，从而减小基高地基土的承载力，减小基础宽度，从而减小基础外伸宽度础外伸宽度bc，使台阶的宽高比，使台阶的宽高比bc / H0满足其允满足其允许宽高比许宽高比bc / H0的要求。的要求。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping二、基础构造要求二、基础构造要求1、基顶基顶埋深埋深dt 除岩石地基外，一般民用建筑除岩石地基外，一般民用建筑dt150，工，工业建筑业建筑dt 500。2、基顶宽度基顶宽

8、度bt bt值原则上应符合基础材料的模数要求：值原则上应符合基础材料的模数要求：砖砖bt 60，石，石bt 100，砼，砼bt 50。3、基础边缘高度与台阶高度基础边缘高度与台阶高度hi为满足基础台阶宽高比要求，基础的侧边为满足基础台阶宽高比要求，基础的侧边轮郭线必须在刚性角斜线之外；轮郭线必须在刚性角斜线之外；2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping为使基底下出现锐角而破坏，要求基底上应为使基底下出现锐角而破坏，要求基底上应至少做一台阶，其边缘高度不小于至少做一台阶，其边缘高度不小于200，一，一般为般为300500；阶梯形基础的每阶高度宜为阶梯形基础的每阶高度宜为300

9、500，也，也应符合基础材料的模数。应符合基础材料的模数。 4、基础垫层基础垫层基础垫层的作用是：找平基底、便于施工放基础垫层的作用是：找平基底、便于施工放线。线。基础垫层的厚度一般为基础垫层的厚度一般为50100，其宽度可，其宽度可与基底宽度相同，也可以比基底宽每边伸出与基底宽度相同，也可以比基底宽每边伸出50100。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping基础垫层不能作为基础的一部分，其宽度和厚基础垫层不能作为基础的一部分，其宽度和厚度都不能计入基础的宽度度都不能计入基础的宽度b和埋深和埋深d之内。之内。一般情况下，基础下均应做垫层，常用灰土、一般情况下，基础下均应做垫

10、层，常用灰土、三合土和砼做垫层，如地质条件较好时，基础三合土和砼做垫层，如地质条件较好时，基础下也可以不做垫层。下也可以不做垫层。 5、基础材料要求、基础材料要求 刚性基础所用的基础材料，详见刚性基础所用的基础材料，详见上表上表中的中的“基基础材料础材料”和和“质量要求质量要求”两栏。两栏。例题6-42002年10月25日星期五Teaher Yang Ping第八节第八节 钢筋砼墙下条形基础钢筋砼墙下条形基础 墙下钢筋砼条形基础的截面设计包括的墙下钢筋砼条形基础的截面设计包括的内容有内容有: A、确定基础高度；、确定基础高度； B、基础底板配筋。、基础底板配筋。 地基净反力地基净反力Pn是由基

11、础顶面的荷载值所是由基础顶面的荷载值所产生的地基反力。产生的地基反力。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping一、一、轴心荷载作用轴心荷载作用nh2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping地基净反力为：地基净反力为：符号意义同前。1、基础高度 基础内不配置箍筋和弯筋，故基础高度由砼的抗剪切条件确定：式中：V剪力设计值，2002年10月25日星期五Teaher Yang Pingb1基础悬臂部分计算截面的挑出长度，如上图：基础悬臂部分计算截面的挑出长度，如上图：当墙体材料为砼时，当墙体材料为砼时， b1为基础边缘至墙面的距为基础边缘至墙面的距离；当为砖墙且墙

12、脚伸出离；当为砖墙且墙脚伸出1/4时，时， b1为基础边为基础边缘至墙面距离加上缘至墙面距离加上006m。h0基础有效高度，即基础高度基础有效高度，即基础高度h减去砼保护层减去砼保护层厚度。厚度。c砼轴心抗压强度设计值，砼轴心抗压强度设计值，kPa。 设计时设计时,初选基础高度初选基础高度h=b/8, b为基础的宽度为基础的宽度。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping2、基础底板配筋、基础底板配筋悬臂根部的最大弯矩悬臂根部的最大弯矩M（kNm）为：）为：符号意义同前。每米墙长的受力钢筋截面面积：式中：As钢筋面积，2；y钢筋抗拉强度设计值，N/ 2 ；h0基础有效高度，

13、m。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping二、二、偏心荷载作用偏心荷载作用基底净偏心距：基础边缘处的净反力为：2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping悬臂根部截面悬臂根部截面I（如上图）处的净反力为：（如上图）处的净反力为： 基础的高度和配筋仍按轴心荷载的公式进基础的高度和配筋仍按轴心荷载的公式进行计算，不过，计算剪力和弯矩时，式中的行计算，不过，计算剪力和弯矩时，式中的pn改为（改为（pnmax+pn1）/2。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping三、三、构造要求构造要求 1、锥形截面基础的边缘高度一般不小于、锥形截面基础的边缘

14、高度一般不小于200，锥形坡度不大于锥形坡度不大于1:3。基础高度小于。基础高度小于250时，时，可做成等厚度板。可做成等厚度板。 2、基础下的垫层厚度一般为、基础下的垫层厚度一般为100。 3、底板受力钢筋的最小直径不宜小于、底板受力钢筋的最小直径不宜小于8，间，间距不宜大于距不宜大于200和小于和小于100。当有垫层时，。当有垫层时，砼的保护层厚度不宜小于砼的保护层厚度不宜小于35，无垫层时不宜，无垫层时不宜小于小于70。纵向分布筋直径。纵向分布筋直径68，间距，间距250300。2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping4、砼强度等级不宜低于、砼强度等级不宜低于C15。

15、5、当地基软弱时，为了减小不均匀沉、当地基软弱时，为了减小不均匀沉降的影响，基础截面可采用带肋的板，降的影响，基础截面可采用带肋的板，肋的纵向钢筋和箍筋按经验确定。肋的纵向钢筋和箍筋按经验确定。 例题6-52002年10月25日星期五Teaher Yang Ping第九节第九节 柱下钢筋砼单独基础设计柱下钢筋砼单独基础设计一、轴心荷载作用一、轴心荷载作用（一）基础高度（一）基础高度 基础高度由砼抗冲切强度确定。基础高度由砼抗冲切强度确定。在柱在柱荷载作用下，如果基础高度（或阶梯高度）荷载作用下，如果基础高度（或阶梯高度）不足，则将沿柱周边（或阶梯高度变化处）不足，则将沿柱周边（或阶梯高度变化处

16、）产生冲切破坏，形成产生冲切破坏，形成45斜裂面的角锥体。斜裂面的角锥体。如下图：如下图：2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping 由冲切破坏锥体以由冲切破坏锥体以外的地基净反力的产生外的地基净反力的产生的冲切力应小于冲切面的冲切力应小于冲切面处砼的抗冲切能力。处砼的抗冲切能力。 矩形基础一般沿柱矩形基础一般沿柱短边一侧先产生冲切破短边一侧先产生冲切破坏。所以只需根据短边坏。所以只需根据短边一侧的冲切破坏条件确一侧的冲切破坏条件确定基础高度，即要求：定基础高度，即要求：2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping式中：式中：Fl冲切力；冲切力；pn地基净反力

17、，地基净反力，kPa；A1冲切力的作用面积，详见下列讲解。冲切力的作用面积，详见下列讲解。t砼抗拉强度设计值；砼抗拉强度设计值；bm冲切破坏锥体斜裂面上、下（顶、底）冲切破坏锥体斜裂面上、下（顶、底）边长边长bt、bb的平均值，详见下列讲解；的平均值，详见下列讲解；h0基础有效高度；基础有效高度；2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping1、bm和A1确定、当冲切破坏锥体的底边落在基础底面之内（如下图），即bbc+2h0时：2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping 如柱截面长边、短边分别用c、bc表示，则沿柱边产生冲切时：2002年10月25日星期五Teaher Yang Ping抗冲切验算公式可改写为：抗冲切验算公式可改写为：注：用抗冲切验算公式算出注：用抗冲切验算公式算出h0后，应复核是后，应复核是否符合否符合b bc+2h0的前提条件，如不符合，应的前提条件，如不符合，应改为按