第2章 浅基础-3.ppt

1、第2章浅基础,2.1 概述 2.2 浅基础的类型 2.3 基础埋置深度的选择 2.4 浅基础的地基承载力 2.5基础底面尺寸的确定 2.6扩展基础设计 2.7联合基础设计 2.8减轻不均匀沉降危害的措施,2.6 扩展基础设计,一、无筋扩展基础设计 二、墙下钢筋混凝土条形基础设计,刚性基础的台阶宽高比应要求：,一、无筋扩展基础设计,无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。,由于抗拉强度和抗剪强度较低，因此必须控制基础内的拉应力和剪应力，设计时通过控制材料强度和台阶宽高比来确定基础截面尺寸。,无筋扩展基础的构造要求 砖基础细部构造 砖基础

2、一般做成台阶式，俗称“大放脚”。其砌筑方式有两种，一是“二一间收”，如图 (a) ，另一是所示“二皮一收”，如图 (b)所示,(a)二一间收 (b)二皮一收 砖基础构造,(2)砌石基础 毛石基础的每阶伸出宽度不宜大于200mm，每阶高度通常取400600mm，并由两层毛石错缝砌成.,(3)素混凝土基础 混凝土基础每阶高度不应小于200mm，毛石混凝土基础每阶高度不应小于300mm.,(4)灰土基础,灰土基础施工时可每层虚铺灰土220250mm，夯实至150mm，称为“一步灰土”。根据需要可设计成二步或三步灰土，即厚度为300mm或450mm，三合土基础厚度不应小于300mm.,地基净反力pj的

3、概念：,二、墙下钢筋混凝土条形基础设计,墙下条形基础的截面设计包括：基础高度和基础底板配筋。,仅由基础顶面处的荷载所产生的的地基反力,即：,基底压力：,1、构造要求,（1）梯形截面基础的边缘高度，不宜小于200mm；基础高度小于250mm时，可做成等厚板。,1、构造要求,（2）垫层的厚度不宜小于100mm，每边伸出基础50100mm，垫层混凝土强度等级应为C10,1、构造要求,（3）底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。 纵向分布钢筋的直径不小于8mm；间距不大于300mm；每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的1/10。 当有垫层时钢筋保护

4、层的厚度不小于40mm；无垫层时不小于70mm；,1、构造要求,（4）混凝土强度等级不应低于C20,（5）当基础的宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取宽度的0.9倍，并宜交错布置；,1、构造要求,（6）基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度1/4处(图b)。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置(图c)。,2、轴心荷载作用,墙下条形基础的受力条件是平面应变,即破坏只发生在宽度方向,常常由于底板产生斜裂缝而破坏,因此按抗剪强度验算底板的厚度,由下式确定：,沿墙长度方向取1m作为计算单元,V为剪力

5、设计值，F相应于荷载效应基本组合时上部结构传至基础顶面的竖向力,ft混凝土轴心抗拉强度设计值；,h0基础有效高度,b1基础悬臂部分的挑出长度；,（1）基础高度,2、轴心荷载作用,悬臂根部的最大弯矩设计值M为：,则基础每米长的受力钢筋载面面积：,fy钢筋抗拉强度设计值,（2）基础底板配筋,3、偏心荷载作用,基础边缘处的最大净反力设计值：,则悬臂根部的剪力和弯矩设计值：,或,则基础的高度和配筋：,1、构造要求,三、柱下钢筋混凝土独立基础设计,除应满足条形基础的要求处，还应满足以下要求： (1)阶梯形基础的每阶高度，宜为300-500mm；当基础高度大于600mm而小于900mm时，阶梯形基础分为二

6、级；当基础高度大于900mm时，则分为三级；当采用锥形基础时，其边缘高度不宜小于200mm，顶部每边应沿柱边放出50mm.,1、构造要求,三、柱下钢筋混凝土独立基础设计,(2)受力筋按双向配置,(3)现浇柱的纵向钢筋可通过插筋锚入基础中,基础的破坏形式,三、柱下钢筋混凝土独立基础设计,冲切破坏是指柱子边缘或基础变截面处，产生竖向剪切破坏，形成450斜裂面的角锥体。,为保证基础不发生冲切破坏，必需使冲切锥体以外的地基净反力所产生的冲切力小于或等于冲切面处混凝土的抗冲切力能力。,2、轴心荷载作用,对于矩形基础一般沿柱短边一侧先产生冲切破坏，所以只需根据短边一侧的冲切破坏条件确定基础高度。,（1）基

7、础高度,hp基础高度影响系数，h800mm时， hp =1.0； h2000mm时， hp =0.9 。其间按线性内插,式中：Fl冲切力,对矩形截面柱的矩形基础应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力,以确定基础高度是否满足要求。,bm冲切破坏锥体斜裂面上、下边长bt、bb的平均值，如图示：,A1冲切力的作用面积，如图示：,当,时有：,当,时有：,对于阶梯基础，应对基础变阶处进行冲切验算，验算方法与柱边冲切验算相同，只是把：,地基净反力对柱短边II截面产生的弯矩为：,（2）底板配筋,在地基净反力作用下，基础沿柱的周边向上弯曲，故配筋计算时将基础看成四块固定在柱边的梯形悬臂板，如图示：,

8、垂直于II截面的受力筋面积：,同理：地基净反力对柱长边IIII截面产生的弯矩为：,垂直于IIII截面的受力筋面积：,同理：地基净反力对基础变阶IIIIII截面产生的弯矩为：,垂直于IIIIII截面的受力筋面积：,同理：地基净反力对柱边 截面产生的弯矩为：,垂直于 截面的受力筋面积：,最后按AsI和AsIII中的大值配置平行于L边方向的钢筋，并放置在下层； 按AsII和AsIV中的大值配置平行于b边方向的钢筋，并放置在上排。,3、偏心荷载作用,若只在长边方向产生偏心，且eL/6则基础边缘处的最大净反力设计值：,则基础高度：,或,则基础弯矩为：,2.7联合基础设计,典型的双柱联合基础可以分为三种类

9、型：矩形联合基础、梯形联合基础和连梁式联合基础 设计假定： 1）基础是刚性的，一般认为当基础高度小于柱距的1/6时，基础可视为刚性的。 2）基底压力为线性分布 3）地基主要受力层范围内土质均匀 4）不考虑上部结构刚度的影响。,一、矩形联合基础,矩形联合基础为一等厚度的平板，其在两柱间的受力方式如同一块单向板，而在靠近柱位的区段，基础的横向刚度很大，因此，在计算时，认为可在柱边以外各取等于0.75h0的宽度与柱宽合计作为“等效梁”宽度，各横向等效梁底面的基底净反力以相应等效梁上的柱荷载计算。,二、梯形联合基础,当荷载较大的柱一侧的空间受到约束的情况，则应采用梯形基础，这时基底的压力分由较为均匀，有利于基底形心与荷载重心重合。,三、连梁式联合基础,如果两柱间的距离较大，这时可采作连梁式联合基础，同时由于连梁没有接触地面，基底反力仅作用于两柱下的扩展基础，因而连梁中的弯矩较小，连梁的作用在于把偏心产生的弯矩传递给另一侧的柱基础，从而使分开的两基础都获得均匀的基底反力,连梁设计时需要注意的问题：,1）连