地基计算以及基础底面尺寸

1、建筑地基基础课件系列,基础底面尺寸的确定,主要内容,一、地基承载力计算 二、基础底面尺寸的确定 三、软弱下卧层的验算,【基础设计步骤回顾】,1、选择基础的类型、材料； 2、选定基础的埋深； 3、地基承载力特征值的修正； 4、基础底面尺寸的确定； 5、地基变形与稳定性验算； 6、基础结构设计； 7、绘制施工图，提出施工说明。,地基承载力（bearing capacity)是指地基土单位面积上承受荷载的能力，以kNm2或kPa计。,2.4地基承载力计算,地基承载力和边坡稳定性问题在本质上是一致的。它们都是考虑土中的剪应力与土的抗剪强度之间的关系。,地基基础设计首先必须保证在荷载作用下的地基对土体产

2、生剪切破坏方面应具有足够的安全度。为此，建筑物浅基础的地基承载力验算均应满足下列要求：,fa为修正后的地基承载力特征值。,按土的抗剪强度指标确定（理论公式） 按地基载荷试验确定 按规范查表确定 当地经验,地基承载力特征值fak的确定,当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、查规范等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：,地基承载力特征值fak 设计时可从地质资料中获得。,注：此处埋深一般为室外埋深，当为独立基础和条形基础时，取室内埋深。,地基承载力特征值fak的修正,2.5基础底面尺寸确定,【基本思路】,对于均匀地基，基础底面尺寸的确定思路可归纳为：基底压力

3、不得超过修正后的地基承载力特征值。,当地基中有软弱下卧层时，还要进行软弱下卧层验算。,一、基础底面尺寸的拟定,上部结构传至基础顶面的荷载：按建筑结构荷载规范（GB50009）计算。,基础及上覆土层的自重：按其体积乘以平均重度计算，平均重度取：,基础按其受力分为：轴心受压基础和偏心受压基础。,1、作用在基础上的荷载,2、轴心受压基础底面尺寸的确定,对于轴心受压基础，需满足：,其中P表示基底压力，按下式求解：,整理得：,（m2）,（3）柱下矩形基础：,（1）墙下条形基础：,（2）柱下方形基础：,常见基础形式的基底面积,（l=1m）,（n=l/b2）,（b=l）,3、偏心受压基础底面尺寸的确定,控制

4、条件,用试算法确定偏心受荷时基础的底面尺寸,先按轴心受压情况求出A0或b0； 按偏心大小，使A=（1.11.4)A0或（1.051.1）b0 验算是否满足承载力要求。如果不满足，增大基础底面积，再验算，直到满足为止。,需要注意的几个问题：,1、基础底面积为计算确定而非选定，初学者 常常将之与埋身的选定相混淆； 2、由于fa是与b或A有关的函数，为此工程 上一般采用试算法； 3、计算结果还要符合建筑模数，且尽量同一 以方便施工。,二、软弱下卧层的验算,pz软弱下卧层顶面处的附加应力设计值 pcz软弱下卧层顶面处土的自重应力标准值 faz 软弱下卧层顶面处经深度修正后承载力设计值,当地基受力层范围

5、内有软弱下卧层时，应按下式验算：,条形基础,的取值,矩形基础,偏心作用时取基础中心点的p0,三、稳定性验算,采用圆弧滑动面法进行计算 Ms/MR1.2 Ms滑动力矩 MR抗滑力矩,四、变形验算,建筑物的地基变形特征的计算值，不应大于地基变形特征的允许值,地基变形特征值,沉降量 沉降差框架和单层排架 倾斜：高耸结构和高层建筑 局部倾斜砌体承重结构,【例题1】,某基础上作用有轴向力F=180KN/m，基础埋深d=1m，室内外高差为d=0.45m，地基承载力特征值fak=120KPa，土的加权平均重度rm=16KN/m3，承载力深度修正系数d=1.5，试确定基础宽度b。,已知：F=180KN/m，d

6、=1m，d=0.45m，fak=120KPa，rm=16KN/m3，d=1.5。 求：b,读题,2、假定条形基础宽度b3m，进行承载力深度修正：,1、求平均埋深：,解答,取 b=1.6m。1.63，故不用进行承载力宽度修正。,3、求条形基础宽度：,已知柱基础顶面的荷载设计值F=450KN，M=50KN，V=7.2KN，地基土为粉土，粘粒含量小于10，fak=160kPa，=17.6KN/m3。试确定基础的底面尺寸。,【例题2】,粉土粘粒含量小于10，=17.6KN/m3，fak=160KPa,（1）先按中心受荷情况估算基础底面积,解答,（2）确定偏心受压基础底面积,（3）验算地基承载力,满足要求。,【例题3】,某柱基础，作用在设计地面处的柱荷载设计值、基础尺寸、埋深及地基条件如图所示。试验算持力层和软弱下卧层的强度。,（1）持力层承载力验算（粉质粘土）,解答,基底平均压力：,基底最大压力：,持力层满足地基承载力要求。,（2）软弱下卧层承载力验算,软弱下卧层承载力特征值修正,软弱下卧层顶面处的自重应力,软弱下卧层顶面处的附加应力,作