浅基础项目柱下独立基础课程课件

浅基础项目10土木（2）班第一组小组成员：袁园 夏胜男 王本通 王全 彭晶晶 沈阳 浅基础项目10土木（2）班第一组1设计资料荷载及场地条件 北京城市近郊某地质条件简单的场地，拟建设普通六层民用建筑（采暖），地基土为弱冻胀土，框架结构，其中某柱子尺寸300mm×400mm，上部结构传至地表标高处的荷载为Fk＝（900+C×10+N×10）kN，Mk＝80kN﹒m。土层自地表起分布如下：第一层为杂填土，厚度1.0m，γ=16.5kN/m3；第二层为粘土，厚度2.0m，γ=18kN/m3，e=0.85,IL=0.75，fak=190kPa，ES=15MPa；第三层为淤泥质土，厚度3.0m，γ=18.5kN/m3，fak=75kPa，ES=3MPa；以下为厚度大于6m的中砂，地下水埋深1.5m。注：1、荷载中C为班级号（10土木1班取1，以此类推），N为组号。2、不考虑变形验算。3、荷载基本组合值取标准组合值的1.35倍。 设计资料荷载及场地条件21结构、地基勘察资料1.1地基基础设计等级：

场地地质条件简单、普通六层民用建筑由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）表3.0.1可得地基基础设计等级为丙级。1结构、地基勘察资料1.1地基基础设计等级：3浅基础项目柱下独立基础课程课件42基础结构类型、建筑材料2.1地基基础的类型：

第一层为杂填土厚1m，第二层为粘土厚2m，第三层为淤泥质土厚度为3m第二层土性质良好，fak=190kPa>120kPa选用天然地基浅基础选用粘土层作为持力层2基础结构类型、建筑材料2.1地基基础的类型：52.2 基础结构类型为：

钢筋混凝土扩展基础——柱下独立基础2.3选用建筑材料C20混凝土；HRB335钢筋2.2 基础结构类型为：63基础埋置深度的确定原则：在满足强度要求、地基稳定和变形条件的情况下尽量浅埋。3.1主要影响因素：3.1.1与建筑物有关的条件：拟建六层民用建筑（采暖），位于郊区。3基础埋置深度的确定原则：在满足强度要求、地基稳定和变73.1.2工程地质条件：第二层的承载力最大，故选用第二层为持力层，基础的下卧层为淤泥质土，故应尽量浅埋。3.1.3水文地质条件：地下水埋深1.5m，考虑地下水对基础的诸多不利因素，故暂选基础埋深为1.5m。3.1.2工程地质条件：第二层的承载力最83.1.4地基冻融条件：弱冻胀土

采用公式：dmin≥Zd-hmax

3.1.4地基冻融条件：弱冻胀土9Z0为标准冻结深度由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）附录F中国季节性冻土标准冻深线图可得北京近郊的标准冻结深度为75cm。

Z0为标准冻结深度10浅基础项目柱下独立基础课程课件11由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）可查得Ψzs、

Ψzw、Ψze、hmax（1）由表5.1.7-2可得土的冻胀性对冻结深度的影响系数弱冻胀土的影响系数Ψzw为0.95由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-12（2）由表5.1.7-3可知环境对冻结深度的影响系数Ψze题设为城市近郊，故影响系数Ψze为0.95（2）由表5.1.7-3可知环境对冻结深度的影响系数Ψze13（3）由表5.1.7-1土的类别对冻结深度的影响系数可得Ψzs为1.0Zd=Z0·Ψzs·Ψzw·Ψze=0.75×1.0×0.95×0.95=0.677m（3）由表5.1.7-1土的类别对冻结深度的影响系数可得Ψz14（4）hmax可有规范附录G表G.0.2来确定 影响hmax的因素有土的冻胀性（弱冻胀土）、基础形式（柱下独立基础）、采暖情况（采暖）、基底平均压力（取永久作用的标准组合值乘以0.9）注：由于基础底面尺寸尚未确定所以还不能确定基底平均压力，但是从表格其他三个条件已经可以定性地确定Zd≤hmax（4）hmax可有规范附录G表G.0.2来确定153.1.5场地环境条件：除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m。为了保护基础，一般要求基础顶面低于设计地面至少0.1m。综上所述最终选取基础埋深为1.2m3.1.5场地环境条件：164地基承载力确定、荷载和基础初步尺寸4.1按规范承载力表确定地基承载力4地基承载力确定、荷载和基础初步尺寸4.1按规范承载力17浅基础项目柱下独立基础课程课件18

持力层e=0.85,IL=0.75由表5.2.4可得ηb=0,ηd=1.0

持力层地基承载力特征值：fak=190kPa

基础以上土的加权平均重度：

修正： 持力层e=0.85,IL=0.75由表5.2.4可得ηb=19浅基础项目柱下独立基础课程课件204.2基础荷载4.2基础荷载214.3基础底面尺寸的确定①试估计基础底面积深度修正后的持力层承载力特征值：4.3基础底面尺寸的确定①试估计基础底面积22假定A=6m2,对于单独基础，取，以保证基础的侧向稳定。于是,取基础底面宽b=2m<3m，故不需要修正。基础底面长L=nb=3m。则基础底面积A=6m2。浅基础项目柱下独立基础课程课件235验算承载力、变形和稳定5.1计算基底压力5验算承载力、变形和稳定5.1计算基底压力245.2持力层承载力验算①为保证基础不致过分倾斜需验算偏心距:②Pk

=179kPa<fa=201.725kPa5.2持力层承载力验算25③基底压力是否满足要求:故验算符合要求③基底压力是否满足要求:265.3软弱下卧层承载力验算

由粘土ES1=15MPa,淤泥质土ES2=3MPa，，。查表5.2.7得，地基压力扩散角θ=25°由表5.2.4得，淤泥质土的地基承载力修正系数ηb=0,ηd=1.0。

5.3软弱下卧层承载力验算由粘土ES1=15MPa,淤泥27浅基础项目柱下独立基础课程课件28⑴软弱下卧层顶面处的附加压力为：⑵软弱下卧层顶面处的自重压力为：⑴软弱下卧层顶面处的附加压力为：29⑶软弱下卧层顶面处的地基承载力修正特征值为：⑷软弱下卧层顶面处的现有应力为：σz+σcz=55.42+37.5=92.92kPa<faz=106.25kPa

满足要求⑶软弱下卧层顶面处的地基承载力修正特征值为：305.4地基变形验算要求：△——特征变形值，为预估值，对应于荷载准永久组合值地基基础设计为丙级，可不做地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围见表3.0.3故不必进行变形验算5.4地基变形验算要求：31浅基础项目柱下独立基础课程课件325.5地基稳定验算发生地基稳定破坏的情况：①承受很大水平力或倾覆力矩的建（构）筑物;②位于斜坡顶上的建（构）筑物；③地基中存在软弱土（或夹）层。

本项目地质条件简单，承受的作用较小，位于城市近郊，故不会发生地基稳定性破坏。5.5地基稳定验算发生地基稳定破坏的情况：336基础的结构和构造设计6.1地基净反力计算①基底净反力设计值:

②净偏心距:③基底净反力:6基础的结构和构造设计6.1地基净反力计算346.2确定基础高度考虑柱钢筋锚固段直线长度：30d+40≈700拟取基础高度h=700mm,初步拟定采用二级台阶型基础(1)柱边截面：h=700mm,h0=h-45=655mm，则6.2确定基础高度35因偏心受压，按式（2-43）计算时pj取pjmax。公式左边：右边：

基础分两级。下阶h1=350mm,h01=305mm,取l1=1.7m,b1=1.1m。因偏心受压，按式（2-43）计算时pj取pjmax。36⑵变阶处界面：冲切力：抗冲切力：符合要求。⑵变阶处界面：37⑶配筋计算：计算基础长边方向的弯矩计算值，取Ⅰ-Ⅰ截面：⑶配筋计算：38Ⅱ-Ⅱ截面：比较As1和As2，应按As1配筋，现于2m宽度范围内配Ф12@130。Ⅱ-Ⅱ截面：39计算基础短边方向的弯矩，取Ⅲ-Ⅲ截面Ⅳ-Ⅳ截面：

计算基础短边方向的弯矩，取Ⅲ-Ⅲ截面40比较As3和As4，应按As2配筋，现于3m宽度范围内配Ф12@200。浅基础项目柱下独立基础课程课件41截面示意图：Ⅰ-Ⅰ截面Ⅱ-Ⅱ截面Ⅲ-Ⅲ截面Ⅳ-Ⅳ截面截面示意图：Ⅰ-Ⅰ截面Ⅱ-Ⅱ截面Ⅲ-Ⅲ截面Ⅳ-Ⅳ截面42小组活动照片：小组活动照片：43浅基础项目柱下独立基础课程课件44浅基础项目柱下独立基础课程课件45浅基础项目柱下独立基础课程课件46浅基础项目柱下独立基础课程课件47浅基础项目柱下独立基础课程课件48浅基础项目柱下独立基础课程课件49谢谢！谢谢！50浅基础项目10土木（2）班第一组小组成员：袁园 夏胜男 王本通 王全 彭晶晶 沈阳 浅基础项目10土木（2）班第一组51设计资料荷载及场地条件 北京城市近郊某地质条件简单的场地，拟建设普通六层民用建筑（采暖），地基土为弱冻胀土，框架结构，其中某柱子尺寸300mm×400mm，上部结构传至地表标高处的荷载为Fk＝（900+C×10+N×10）kN，Mk＝80kN﹒m。土层自地表起分布如下：第一层为杂填土，厚度1.0m，γ=16.5kN/m3；第二层为粘土，厚度2.0m，γ=18kN/m3，e=0.85,IL=0.75，fak=190kPa，ES=15MPa；第三层为淤泥质土，厚度3.0m，γ=18.5kN/m3，fak=75kPa，ES=3MPa；以下为厚度大于6m的中砂，地下水埋深1.5m。注：1、荷载中C为班级号（10土木1班取1，以此类推），N为组号。2、不考虑变形验算。3、荷载基本组合值取标准组合值的1.35倍。 设计资料荷载及场地条件521结构、地基勘察资料1.1地基基础设计等级：

场地地质条件简单、普通六层民用建筑由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）表3.0.1可得地基基础设计等级为丙级。1结构、地基勘察资料1.1地基基础设计等级：53浅基础项目柱下独立基础课程课件542基础结构类型、建筑材料2.1地基基础的类型：

第一层为杂填土厚1m，第二层为粘土厚2m，第三层为淤泥质土厚度为3m第二层土性质良好，fak=190kPa>120kPa选用天然地基浅基础选用粘土层作为持力层2基础结构类型、建筑材料2.1地基基础的类型：552.2 基础结构类型为：

钢筋混凝土扩展基础——柱下独立基础2.3选用建筑材料C20混凝土；HRB335钢筋2.2 基础结构类型为：563基础埋置深度的确定原则：在满足强度要求、地基稳定和变形条件的情况下尽量浅埋。3.1主要影响因素：3.1.1与建筑物有关的条件：拟建六层民用建筑（采暖），位于郊区。3基础埋置深度的确定原则：在满足强度要求、地基稳定和变573.1.2工程地质条件：第二层的承载力最大，故选用第二层为持力层，基础的下卧层为淤泥质土，故应尽量浅埋。3.1.3水文地质条件：地下水埋深1.5m，考虑地下水对基础的诸多不利因素，故暂选基础埋深为1.5m。3.1.2工程地质条件：第二层的承载力最583.1.4地基冻融条件：弱冻胀土

采用公式：dmin≥Zd-hmax

3.1.4地基冻融条件：弱冻胀土59Z0为标准冻结深度由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）附录F中国季节性冻土标准冻深线图可得北京近郊的标准冻结深度为75cm。

Z0为标准冻结深度60浅基础项目柱下独立基础课程课件61由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）可查得Ψzs、

Ψzw、Ψze、hmax（1）由表5.1.7-2可得土的冻胀性对冻结深度的影响系数弱冻胀土的影响系数Ψzw为0.95由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-62（2）由表5.1.7-3可知环境对冻结深度的影响系数Ψze题设为城市近郊，故影响系数Ψze为0.95（2）由表5.1.7-3可知环境对冻结深度的影响系数Ψze63（3）由表5.1.7-1土的类别对冻结深度的影响系数可得Ψzs为1.0Zd=Z0·Ψzs·Ψzw·Ψze=0.75×1.0×0.95×0.95=0.677m（3）由表5.1.7-1土的类别对冻结深度的影响系数可得Ψz64（4）hmax可有规范附录G表G.0.2来确定 影响hmax的因素有土的冻胀性（弱冻胀土）、基础形式（柱下独立基础）、采暖情况（采暖）、基底平均压力（取永久作用的标准组合值乘以0.9）注：由于基础底面尺寸尚未确定所以还不能确定基底平均压力，但是从表格其他三个条件已经可以定性地确定Zd≤hmax（4）hmax可有规范附录G表G.0.2来确定653.1.5场地环境条件：除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m。为了保护基础，一般要求基础顶面低于设计地面至少0.1m。综上所述最终选取基础埋深为1.2m3.1.5场地环境条件：664地基承载力确定、荷载和基础初步尺寸4.1按规范承载力表确定地基承载力4地基承载力确定、荷载和基础初步尺寸4.1按规范承载力67浅基础项目柱下独立基础课程课件68

持力层e=0.85,IL=0.75由表5.2.4可得ηb=0,ηd=1.0

持力层地基承载力特征值：fak=190kPa

基础以上土的加权平均重度：

修正： 持力层e=0.85,IL=0.75由表5.2.4可得ηb=69浅基础项目柱下独立基础课程课件704.2基础荷载4.2基础荷载714.3基础底面尺寸的确定①试估计基础底面积深度修正后的持力层承载力特征值：4.3基础底面尺寸的确定①试估计基础底面积72假定A=6m2,对于单独基础，取，以保证基础的侧向稳定。于是,取基础底面宽b=2m<3m，故不需要修正。基础底面长L=nb=3m。则基础底面积A=6m2。浅基础项目柱下独立基础课程课件735验算承载力、变形和稳定5.1计算基底压力5验算承载力、变形和稳定5.1计算基底压力745.2持力层承载力验算①为保证基础不致过分倾斜需验算偏心距:②Pk

=179kPa<fa=201.725kPa5.2持力层承载力验算75③基底压力是否满足要求:故验算符合要求③基底压力是否满足要求:765.3软弱下卧层承载力验算

由粘土ES1=15MPa,淤泥质土ES2=3MPa，，。查表5.2.7得，地基压力扩散角θ=25°由表5.2.4得，淤泥质土的地基承载力修正系数ηb=0,ηd=1.0。

5.3软弱下卧层承载力验算由粘土ES1=15MPa,淤泥77浅基础项目柱下独立基础课程课件78⑴软弱下卧层顶面处的附加压力为：⑵软弱下卧层顶面处的自重压力为：⑴软弱下卧层顶面处的附加压力为：79⑶软弱下卧层顶面处的地基承载力修正特征值为：⑷软弱下卧层顶面处的现有应力为：σz+σcz=55.42+37.5=92.92kPa<faz=106.25kPa

满足要求⑶软弱下卧层顶面处的地基承载力修正特征值为：805.4地基变形验算要求：△——特征变形值，为预估值，对应于荷载准永久组合值地基基础设计为丙级，可不做地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围见表3.0.3故不必进行变形验算5.4地基变形验算要求：81浅基础项目柱下独立基础课程课件825.5地基稳定验算发生地基稳定破坏的情况：①承受很大水平力或倾覆力矩的建（构）筑物;②位于斜坡顶上的建（构）筑物；③地基中存在软弱土（或夹）层。

本项目地质条件简单，承受的作用较小，位于城市近郊，故不会发生地基稳定性破坏。5.5地基稳定验算发生地基稳定破坏的情况：836基础的结构和