地基基础工程PPT课件

1、山东大学山东大学主讲教师主讲教师 王广月王广月第四章第四章 片筏基础片筏基础第一节 概述第二节 片筏基础设计内容第三节 刚性板条法一、片筏基础的使用范围 当上部结构荷载较大，地基土质软弱又不均匀，以致单独基础或条形基础不能满足地基承载力要求时。片筏基础具有减少基底压力，提高地基承载力和调整地基不均匀沉降的能力，可以避免结构物发生明显不均匀不沉降。第一节 概述二、片筏基础的类型 片筏基础是地基上整体的连续的钢筋混凝土板式基础。又可分为柱下片筏基础和墙下片筏基础，或者为两者情况的组合。为了适当增加筏板的整体刚度，可在板下或板底设置连续肋梁。三、常用计算方法 (1)简化计算方法。假定基底压力呈直线分

2、布，适用于筏板相对地基刚度较大的情况。 当上部结构刚度很大时可用倒梁法或倒楼盖法。当上部结构为柔性结构时可用静定分析法。 (2)考虑地基与基础共同工作的方法。用地基上的梁板分析方法求解，一般用在地基比较复杂、上部结构刚度较差，或柱荷载及柱间距变化较大时。 (3)各虑地基、基础与上部结构三者共同作用的方法。第二节 片筏基础的设计内容 片筏基础设计应遵循天然地基上浅基础设计原则。设计内容与钢筋混凝土单独基础基本相同，但有其特点。一、确定基础底面积1、满足地基持力层上的地基承载力要求xIMyIMAGPyxPyykxxkkkk),(，yxx、mx、IImkNyxP、MMmAkNGkNPyxkykxkk

3、k轴的坐标轴和计算点的惯性矩筏基底面积对轴的力矩标准值轴和对通过筏基底面形心的竖向荷载片筏基础底面积片筏基础自重向荷载总和作用于片筏基础上的竖42,yyakkkfpfp2 . 1maxkpafkpa、ppakk,max值持力层土的承载力特征力标准值基底平均反力和最大反AWe/1 . 0基底反力应满足以下要求2、荷载合力重心与筏基底面形心重合当永久荷载与可变荷载准永久组合下，偏心矩宜符合下式要求WA-与偏心距方向一致的基础底面边缘的抵抗矩-基础底面积如果偏心较大，或者不能满足上式要求时，为减少偏心距和扩大基底面积，可将筏板外伸悬挑，对于肋梁不外伸的悬挑筏板，挑出长度不宜大于2m，如做成坡度，其边

4、缘厚度不小于200mm。3、如有软弱下卧层，应验算下卧层强度，验算方法与天然地基上浅基础相同。二、筏板厚度的确定 筏板厚度应根据抗冲切、抗剪切要求确定。一般不小于柱网较大跨度的1/20，并不得小于200mm。也可根据楼层数，按每层50mm确定。对于有肋梁的筏基，板厚不应小于300mm。对高层建筑的筏基，可采用筏板，厚度可取13m。三、片筏基础配筋的确定 片筏基础的配筋应根据内力计算结果确定。筏板配筋率一般在0.5%1.0%为宜。对于平板式片筏基础，按柱上板带的正弯矩配置板内下面钢筋，用跨中板带的负弯矩配置板内上面钢筋。受力钢筋最小直径不宜小于8mm，一般不小于12mm，间距100200mm。分

5、布钢筋直径取810mm，间距200300mm，当板厚h 250mm时，取分布钢筋直径8mm，当h250mm时，取直径10mm，间距200mm。筏板配筋除按计算要求外，纵横方向支座钢筋沿应分别为0.15%和0.10%配筋率连通，跨中钢筋应按实际配筋率全部连通。四、地下室底层柱、剪力墙与梁板式筏基以基础梁连接的构造要求柱、墙的边缘至基础梁边缘的距离不应小于50mm，如图所示地下室底层柱或剪力墙与基础梁连接的构造要求五、混凝土强度等级的确定 混凝土强度等级可采用C20，地下水位以下的地下室底板应考虑抗渗，并进行抗裂度验算。六、基础的沉降 基础的沉降不应小于建筑物的允许沉降值，可按分层总和法或按GB5

6、007建筑地基础设计规范规定的计算方法，如果基础埋置较深，应适当考虑由于基坑开挖引起的回弹变形。一、假设1、上部结构和基础的刚度足够大时，基础看作绝对刚性2、基底反力成直线分布第三节 刚性板条法二、计算1、计算过程：基础的内力计算，可以将筏基在x、y方向从跨中分成若干条带，取出每一条带按独立的条形基础计算基础内力；2、修正：由于以上方法计算时，没有考虑条带之间的剪力，因此每一条带荷载的总和与基底反力的总和不平衡，因此需进行调整。以如图所示的板条为例：柱荷载总和为54321FFFFFF式中 和 为A点和B点的基底净反力。如果该板条的宽度为b，则基底净反力的总和为 ，其值不等于柱荷载总和 ，两者的

7、平均值为)(21jBjAjpppjApjBpbLpjF基底反力的平均值为)(21bLpFFj柱荷载和基底反力都按其平均值 进行修正,柱荷载的修正系数为FFF各柱荷载的修正值分别为 。修正的基底净反力可按下式计算54321F、F、F、F、FbLFpj例4-1 某框架结构片筏基础平面尺寸为 ,厚1.0m，柱距和柱荷载如图所示。计算基础内力。mm0 .300 .14解：将片筏基础在x方向划分为三条板带，如图所示1、计算基底净反力（1）筏基底面积对x、y轴的惯性矩为4368601430121mIx43315003014121mIy（2）筏基合力作用点位置为15)215001300(8)21200100

8、0(1)500600400(FxFxiim05.151410029)500600500(8)21200900(7)1500212002600(1)500150021200500(FyFyiim66. 61410013)50090013001000400(故mlxex05. 01505.152mByey34. 00 . 766. 622、计算平均净反力kNMy70505. 014100kNMx479434. 0141002/57.33301414100mkNAFpij 据公式 可得各点净反力如下：xIMyIMAFyxPyyxxj),(（3）基底净反力为A点：2/34.28153150070576

9、860479457.33mkNpjA2/02.29153150070576860479457.33mkNpjA2/80.38153150070576860479457.33mkNpjA2/12.38153150070576860479457.33mkNpjA2/91.33153150070506860479457.33mkNpjAB点：C点：D点：I点：J点：2/23.33153150070506860479457.33mkNpjA3、计算板带的内力3、计算板带的内力（1）ABIH板带：基底平均净反力为2/68.28)02.2934.28(21)(21mkNpppjBjAj基底总反力=kNbl

10、pj6 .344130468.28柱荷载总和=kNF410050090013001000400基底反力与柱荷载的平均值为kNblpFFj8 .37706 .3441410021)(21柱荷载修正系数为9197. 041008 .3370FF各柱荷载的修正值如图所示ABHI板带ABHI板带修正的基底平均净反力为2/42.313048.3370mkNblFpj单位长度基底平均净反力为mkNpbj/69.12542.314最后按柱下条形基础计算内力，采用净力平衡法计算各截面的弯矩和剪力，同理可得其他板带的内力。（2）EFGH板带：2/57.33)91.3323.33(21)(21mkNpppjJjIjkNblpj6 .604230657.33kNF5100600120015001200600kNblpFFj3 .55716 .6042510021)(210924. 151003 .5571FFmkNlFbpj/71.185303 .5571弯矩和剪力如图所示EFGH板带（2）EFGH板带：2/46.38