建筑工程施工天然地基基础设计.ppt

1、9 天然地基基础设计天然地基基础设计ppt9.1 9.1 概述概述9.2 9.2 浅基础的类型浅基础的类型9.3 9.3 地基基础设计原则地基基础设计原则9.4 9.4 基础埋置深度基础埋置深度9.5 9.5 基础承载力和变形验算基础承载力和变形验算9.6 9.6 地基基础和上部结构共同作用的概念地基基础和上部结构共同作用的概念9.79.7独立基础结构设计独立基础结构设计9.8 9.8 钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法9.99.9减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施9.109.10沉井基础沉井基础9 天然地基基础设计ppt9.1 概述基础设计内容

2、与一般步骤：基础设计内容与一般步骤：相关地质资料的收集相关地质资料的收集 选择基础类型选择基础类型 确定基础埋置深度确定基础埋置深度 确定地基承载力确定地基承载力 设计基础尺寸设计基础尺寸 按规范进行强度、变形、稳定性检算按规范进行强度、变形、稳定性检算 绘制基础设计图、施工图绘制基础设计图、施工图 编写设计说明书编写设计说明书 工程概预算工程概预算ppt9.1 概述名词解释：名词解释：上部结构：建（构）筑物在地表以上的部分上部结构：建（构）筑物在地表以上的部分基基 础：建（构）筑物在地表以下的结础：建（构）筑物在地表以下的结构构地地 基：支承基础的土层基：支承基础的土层基础的作用基础的作用：

3、“承上启下承上启下”基础设计的目标：基础设计的目标：保证基础本身有足够的强度和刚度保证基础本身有足够的强度和刚度选择合理的尺寸和布置方案，使地基选择合理的尺寸和布置方案，使地基的反力和沉降在允许范围之内的反力和沉降在允许范围之内上部结构上部结构基基 础础地地 基基ppt地基分类：地基分类：天然地基：天然地基：基础直接砌置在未经加固的天然地层上的地基基础直接砌置在未经加固的天然地层上的地基人工地基：人工地基：基础砌置在经过人工加固后的土体上的地基。当天然地基基础砌置在经过人工加固后的土体上的地基。当天然地基 很弱，不能满足上部结构荷载的要求时采用。很弱，不能满足上部结构荷载的要求时采用。上部结构

4、和基础的材料强度一般较高（如素混凝土抗压强度达上部结构和基础的材料强度一般较高（如素混凝土抗压强度达4200KPa以上），但地基土的设计强度（地基承载力）却小的多以上），但地基土的设计强度（地基承载力）却小的多（软土地基只有（软土地基只有80 KPa，且压缩性较大，粘性土也只有，且压缩性较大，粘性土也只有160KPa），），为能承担上部结构传来的较大荷载，基础必须设置为适当形式，如扩为能承担上部结构传来的较大荷载，基础必须设置为适当形式，如扩展基础、桩基础等。展基础、桩基础等。按埋置深度，基础可分为：按埋置深度，基础可分为：浅基础：基础埋置深度浅基础：基础埋置深度小于小于基础最小宽度基础最小宽

5、度深基础：基础埋置深度深基础：基础埋置深度大于大于基础最小宽度基础最小宽度但以上方法并不是绝对的，深浅基础的区别除了设计方法不同外，主要但以上方法并不是绝对的，深浅基础的区别除了设计方法不同外，主要还从施工方面（施工方法与装备）考虑，还从施工方面（施工方法与装备）考虑，9.1 概述ppt基础设计时的主要考虑因素：基础设计时的主要考虑因素：上部结构的类型、使用要求及其对不均匀沉降的敏感性；上部结构的类型、使用要求及其对不均匀沉降的敏感性；地基承载力特征值；地基承载力特征值；基础的材料及结构形式；基础的材料及结构形式；基础的埋置深度；基础的埋置深度；施工期限、施工方法及所需施工设备；施工期限、施工

6、方法及所需施工设备；基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道 的关系；的关系；9.1 概述ppt基础方案设计时需注意：基础方案设计时需注意：基础的型式和布置，需合理配合上部结构的设计，满足建筑基础的型式和布置，需合理配合上部结构的设计，满足建筑物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。天然地基物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。天然地基上结构较简单的浅基础最为经济，如能满足要求，宜优先选上结构较简单的浅基础最为经济，如能满足要求，宜优先选用。用。9.1 概述ppt9.2 浅基础的类型浅基础分类浅基础分类:根据其形状和

7、大小分：根据其形状和大小分：n独立基础独立基础n条形基础（包括十字交叉条形基础）条形基础（包括十字交叉条形基础）n筏板基础筏板基础n箱形基础箱形基础n壳体基础壳体基础 根据所用材料的性能分：根据所用材料的性能分：n刚性基础刚性基础n柔性基础柔性基础刚性基础刚性基础(a)(a)砖石砖石 (b)(b)混凝土混凝土ppt(一一)、刚性基础、刚性基础刚性基础：刚性基础：通常指用砖、块石、毛石、素混凝土、三合土、灰土、通常指用砖、块石、毛石、素混凝土、三合土、灰土、等材料建造的基础。由于基础的相对高度较大，几乎不发生弯曲等材料建造的基础。由于基础的相对高度较大，几乎不发生弯曲变形，故习惯称为刚性基础。变

8、形，故习惯称为刚性基础。由于以上材料的抗拉强度远由于以上材料的抗拉强度远小于小于它们的抗压强度，所以它们的抗压强度，所以刚性基础刚性基础不能承受拉应力。不能承受拉应力。设计时要求基础基础的外伸宽度和基础刚度的设计时要求基础基础的外伸宽度和基础刚度的比值在一定的限度之内。比值在一定的限度之内。刚性基础又可分为：刚性基础又可分为：墙下刚性基础墙下刚性基础 柱下刚性基础柱下刚性基础9.2 浅基础的类型ppt9.2 浅基础的类型(一一)、刚性基础、刚性基础ppt柔性基础的特点有：柔性基础的特点有：具有具有较好的抗剪能力和抗弯能力。较好的抗剪能力和抗弯能力。可以用扩大基础底面积的方法来满足承载力的要求，

9、但可以用扩大基础底面积的方法来满足承载力的要求，但不必增不必增加基础埋深。加基础埋深。当刚性基础如不能同时满足地基承载力和基础埋置当刚性基础如不能同时满足地基承载力和基础埋置深度的要求，此时可改用柔性基础。深度的要求，此时可改用柔性基础。当当外荷较大，外荷较大，并存在弯矩荷、水平荷载，而并存在弯矩荷、水平荷载，而地基承载力又较低地基承载力又较低时，不适合用刚性基础，应采用钢筋混凝土基础。时，不适合用刚性基础，应采用钢筋混凝土基础。(二二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）、柔性基础（钢筋混凝土基础）9.2 浅基础的类型ppt(二二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）、柔性基础（钢筋混凝土基础）9.2 浅基

10、础的类型种类主要有：种类主要有：钢筋混凝土独立基础钢筋混凝土独立基础 钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础 筏板基础筏板基础 箱形基础箱形基础 壳体基础壳体基础ppt（1）钢筋混凝土单独基础钢筋砼独立基础主要指：钢筋砼独立基础主要指：柱下基础柱下基础，一般底部应配置双向受力钢筋。，一般底部应配置双向受力钢筋。现浇柱现浇柱的单独基础可做成的单独基础可做成阶梯形阶梯形或或角锥形；角锥形；预制柱预制柱则采用则采用杯形杯形基础，杯形基础常用于装配式单层工业厂房。基础，杯形基础常用于装配式单层工业厂房。钢筋混凝土独立基础钢筋混凝土独立基础(二二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）、柔性基础（钢筋混凝土基础）p

11、pt地 梁：在建筑物底层相邻钢筋混凝土柱之间的内墙或围护墙，常支承在钢在建筑物底层相邻钢筋混凝土柱之间的内墙或围护墙，常支承在钢筋混凝土梁上，该梁则支承在柱下单独基础上（图筋混凝土梁上，该梁则支承在柱下单独基础上（图7 75 5）。这种梁）。这种梁不作为基础使用，称为地梁（不宜称为不作为基础使用，称为地梁（不宜称为“地基梁地基梁”），以别于条形），以别于条形基础。基础。(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt当地基不均匀，为了增强基础的当地基不均匀，为了增强基础的整体性整体性和和抗弯能力抗弯能力，可以采用有肋，可以采用有肋的钢筋混凝土条形基础，肋部配置纵向钢筋和箍筋，以承受由不均的钢筋混凝土条

12、形基础，肋部配置纵向钢筋和箍筋，以承受由不均匀沉降引起的弯曲应力。匀沉降引起的弯曲应力。钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础(二二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）、柔性基础（钢筋混凝土基础）种类主要有：种类主要有：墙下墙下钢筋混凝土独立基础钢筋混凝土独立基础 柱下柱下钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础 十字交叉条形基础十字交叉条形基础ppt 墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础根据受力条件分为：不带肋根据受力条件分为：不带肋 和和 带肋的带肋的 钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础(二二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）、柔性基础（钢筋混凝土基础）特点：特点：可以看作是钢筋混凝土独立可以看

13、作是钢筋混凝土独立基础的特例，基础的特例，计算属于计算属于平面应变平面应变问题，只问题，只考虑在基础横向受力发生破考虑在基础横向受力发生破坏坏ppt 柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础支承同一方向（或同一轴线）上若干根柱的长条形连续基础（或支承同一方向（或同一轴线）上若干根柱的长条形连续基础（或称为基础梁）。称为基础梁）。钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础(二二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）、柔性基础（钢筋混凝土基础）特点：特点：这种基础将建筑物所有各层的荷载传递到地基处，故本身应有这种基础将建筑物所有各层的荷载传递到地基处，故本身应有一定的尺寸和配筋量，一定的尺寸和配筋量，造价较

14、高造价较高。但这种基础的抗弯刚度较大，具有但这种基础的抗弯刚度较大，具有调整不均匀沉降的能力调整不均匀沉降的能力，可，可使各柱的竖向位移较为均匀。使各柱的竖向位移较为均匀。ppt1.1.柱荷载较大或地基条件较差，如采柱荷载较大或地基条件较差，如采用单独基础，可能出现过大的沉降用单独基础，可能出现过大的沉降时；时；2.2.柱距较小而地基承载力较低，如采柱距较小而地基承载力较低，如采用单独基础，则相邻基础之间的净用单独基础，则相邻基础之间的净距很小且相邻荷载影响较大时；距很小且相邻荷载影响较大时；3.3.由于已有的相邻建筑物或道路等场由于已有的相邻建筑物或道路等场地的限制，使边柱做成不对称的单地的

15、限制，使边柱做成不对称的单独基础过于偏心，而需要与内柱做独基础过于偏心，而需要与内柱做成联合或连续基础时。成联合或连续基础时。柱下条形基础可在下述情况下柱下条形基础可在下述情况下采用：采用：(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt如果地基松软且在两个方向分如果地基松软且在两个方向分布不均，需要基础两向具有一布不均，需要基础两向具有一定的刚度来调整不均匀沉降，定的刚度来调整不均匀沉降，则可在柱网下则可在柱网下沿纵横两向设置沿纵横两向设置钢筋混凝土条形基础，从而形钢筋混凝土条形基础，从而形成柱下交梁基础。这是一种较成柱下交梁基础。这是一种较复杂的浅基础，造价比柱下条复杂的浅基础，造价比柱下条形基础

16、高。形基础高。十字交叉条形基础十字交叉条形基础 钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt 十字交叉条形基础十字交叉条形基础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt当柱下交梁基础底面积占建筑物平面面积的比例较大、或者建筑物在使用上当柱下交梁基础底面积占建筑物平面面积的比例较大、或者建筑物在使用上有要求时，可以在建筑物的柱、墙下方做成一块满堂的基础，即有要求时，可以在建筑物的柱、墙下方做成一块满堂的基础，即筏板（片筏）筏板（片筏）基础。基础。特点：特点：筏板基础由于其底面积大，故可减小地基上单位面积的压力，同时也可筏板基础由于其底面积大，故可减小地基上单位面积的

17、压力，同时也可提高地基土的承载力提高地基土的承载力，并能更有效地，并能更有效地增强基础的整体性，调整不均匀沉降增强基础的整体性，调整不均匀沉降。筏板基础在构造上好像倒置的钢筋混凝土楼盖，并可分为筏板基础在构造上好像倒置的钢筋混凝土楼盖，并可分为平板式平板式和和梁板梁板式式两种。平板式的片筏基础为一块等厚度两种。平板式的片筏基础为一块等厚度(0.5(0.51.5m)1.5m)的钢筋混凝土平板。的钢筋混凝土平板。筏筏 板板 基基 础础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt(a)(a)平板式，平板式，(b)(b)梁板式梁板式 筏筏 板板 基基 础础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt 筏筏 板

18、板 基基 础础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt 筏筏 板板 基基 础础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt箱形基础：是由钢筋混凝土箱形基础：是由钢筋混凝土底板底板、顶板顶板和和纵横内外墙纵横内外墙组成的整体空组成的整体空间结构。间结构。特特 点：点：箱形基础具有很大的箱形基础具有很大的抗弯刚度抗弯刚度，只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜，只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜，从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂的可能性。从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂的可能性。箱形基础内的空间常用作地下室。这一空间的存在，减少了基础底面箱形基础内的空间常用作地下室。这一空间的存在，减少了基础

19、底面的压力；如不必降低基底压力，则相应可增加建筑物的层数。的压力；如不必降低基底压力，则相应可增加建筑物的层数。箱形基础的钢筋、水泥用量很大，施工技术要求也高。箱形基础的钢筋、水泥用量很大，施工技术要求也高。箱箱 形形 基基 础础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt 箱箱 形形 基基 础础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt 箱箱 形形 基基 础础(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt如独立基础上部荷载较大时，可采用壳体基础结构型式，使原属梁板基础内力由弯矩为如独立基础上部荷载较大时，可采用壳体基础结构型式，使原属梁板基础内力由弯矩为主，转化为轴力为主，通常可以节省混凝土量主，转化为

20、轴力为主，通常可以节省混凝土量30305050。特特 点：点：结构内力主要是结构内力主要是轴向压力轴向压力，能充分发挥钢筋和混凝土材料的受力特点，能充分发挥钢筋和混凝土材料的受力特点。材料省、造价低，材料省、造价低，可节约大量的钢筋和混凝土，施工时一般不用支模，土方挖运可节约大量的钢筋和混凝土，施工时一般不用支模，土方挖运量较少。量较少。由于壳体基础结构复杂，由于壳体基础结构复杂，施工技术要求高施工技术要求高，目前一般建筑公司施工质量难以保证，目前一般建筑公司施工质量难以保证，实际工程应用不多。实际工程应用不多。(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）壳体基础壳体基础ppt壳体基础常用的三种结构型式

21、如图所示：壳体基础常用的三种结构型式如图所示：(二)、柔性基础（钢筋混凝土基础）ppt9.3 地基基础设计原则建筑结构设计统一标准建筑结构设计统一标准（GBJ1GBJ18888）总则中指出，建筑结构必须满）总则中指出，建筑结构必须满足下列各项功能要求：足下列各项功能要求：（1 1）能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种情况；并具有）能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种情况；并具有 良好的工作性能；良好的工作性能；（2 2）在正常维护情况下具有足够的耐久性；）在正常维护情况下具有足够的耐久性；（3 3）在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。）在偶然事件发生时及发生后，仍能

22、保持必需的整体稳定性。地基基础作为承重土层和建筑物的下部结构，显然必须满足上述要求。地基基础作为承重土层和建筑物的下部结构，显然必须满足上述要求。ppt9.3 地基基础设计原则以下从四个方面来讲述基础设计的原则：以下从四个方面来讲述基础设计的原则：一、安全等级一、安全等级二、荷载规定二、荷载规定三、地基基础设计的技术要求三、地基基础设计的技术要求四、地基基础设计的表达式四、地基基础设计的表达式ppt一、安全等级一、安全等级建筑物的安全和正常使用，不仅取决于上部结构的安全储备，更建筑物的安全和正常使用，不仅取决于上部结构的安全储备，更重要的是基础具有一定的重要的是基础具有一定的安全度。因为地基基

23、础是隐蔽工程，很因为地基基础是隐蔽工程，很难修复。难修复。在在建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(GB50007-2002)中，根据地基基础中，根据地基基础损坏造成建筑物破坏后果（危及人的性命、造成经济损失、社会损坏造成建筑物破坏后果（危及人的性命、造成经济损失、社会影响及修复的可能性）的严重性，将建筑物分为三个安全等级：影响及修复的可能性）的严重性，将建筑物分为三个安全等级：9.3 地基基础设计原则ppt建筑物的三个安全等级：建筑物的三个安全等级：9.3 地基基础设计原则ppt根据建筑物的安全等级和其他情况，地基基础计算应按下列要求进根据建筑物的安全等级和其

24、他情况，地基基础计算应按下列要求进行：行：（1 1）各级建筑物的地基计算均应满足）各级建筑物的地基计算均应满足地基承载力计算地基承载力计算的有关规定；的有关规定；（2 2）甲、乙级建筑物均应进行）甲、乙级建筑物均应进行变形计算变形计算；（3 3）表）表9 92 2所列范围内的丙级建筑物一般可不做变形验算，但有特殊所列范围内的丙级建筑物一般可不做变形验算，但有特殊 情况仍应做变形验算；情况仍应做变形验算；（4 4）对经常承受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构和挡土墙等，以）对经常承受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构和挡土墙等，以 及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物，尚应验算其及建造在斜坡上或边坡附近

25、的建筑物，尚应验算其稳定性。稳定性。9.3 地基基础设计原则ppt为了按地基承载力确定基础底面积及其埋深，必须分析传到基础为了按地基承载力确定基础底面积及其埋深，必须分析传到基础底面上的各种基本组合的荷载，作用在建筑物基础上的荷载有四底面上的各种基本组合的荷载，作用在建筑物基础上的荷载有四种情况：种情况：二、荷载规定二、荷载规定9.3 地基基础设计原则ppt无论轴向力无论轴向力N N，水平力，水平力T T和力矩和力矩M M，都可能由，都可能由静荷载静荷载和和活荷载活荷载组成。组成。静荷载包括建筑物和基础的自重、固定设备的重量、土压力和正常稳定静荷载包括建筑物和基础的自重、固定设备的重量、土压力

26、和正常稳定水位的水压力。静荷载是水位的水压力。静荷载是长期作用长期作用在地基基础上的。它是引起基础沉降在地基基础上的。它是引起基础沉降的主要因素。的主要因素。活荷载又分为活荷载又分为普通活荷载普通活荷载和和特殊荷载特殊荷载（偶然荷载）。特殊荷载（例地震（偶然荷载）。特殊荷载（例地震作用、风力等）发生的机会不多，作用的时间很短，故沉降计算只考虑作用、风力等）发生的机会不多，作用的时间很短，故沉降计算只考虑普通活荷载。但在进行地基的稳定验算时，则要考虑特殊荷载。普通活荷载。但在进行地基的稳定验算时，则要考虑特殊荷载。二、荷载规定二、荷载规定9.3 地基基础设计原则ppt受水平荷载较大的建筑物或构筑

27、物受水平荷载较大的建筑物或构筑物(如挡土墙如挡土墙)，除，除验算沉降验算沉降外，还需进行外，还需进行沿沿地基与基础接触面的滑动地基与基础接触面的滑动、沿、沿地基内部滑动地基内部滑动和沿和沿某础边缘倾覆某础边缘倾覆等方面的等方面的验算。验算。在地基基础设计时，对不同荷载应采用不同的代表值：在地基基础设计时，对不同荷载应采用不同的代表值：对静荷载，应采用对静荷载，应采用标准值标准值作为代表值；作为代表值；对活荷载，应根据设计要求采用对活荷载，应根据设计要求采用标准值、组合值标准值、组合值或或准永久值准永久值作为作为 代表值；代表值；对特殊荷载，应根据试验资料，对特殊荷载，应根据试验资料，结合工程经

28、验确定结合工程经验确定其代表值。其代表值。二、荷载规定二、荷载规定9.3 地基基础设计原则ppt 静荷载标准值：静荷载标准值：对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定；重计算确定；活荷载的标准值：活荷载的标准值：详见详见建筑结构设计规范建筑结构设计规范的规定。当结构承受两种或两种的规定。当结构承受两种或两种以上活荷载时，设计时应采用组合值作为代表值；以上活荷载时，设计时应采用组合值作为代表值；活荷载组合值：活荷载组合值：为活荷载标准值乘荷载组合系数；为活荷载标准值乘荷载组合系数；活荷载准永久值：活荷载准永久值：为活荷载标

29、准值乘荷载准永久值系数。为活荷载标准值乘荷载准永久值系数。二、荷载规定二、荷载规定9.3 地基基础设计原则ppt对正常使用极限状态对正常使用极限状态:应按长期效应组合设计，应采用准永久值作为活荷载代表值。应按长期效应组合设计，应采用准永久值作为活荷载代表值。对承载能力极限状态对承载能力极限状态:应采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计应采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计,采用下列设计表达采用下列设计表达式式设计应根据使用过程中可能同时出现的荷载，按设计要求和使用要求，取各自设计应根据使用过程中可能同时出现的荷载，按设计要求和使用要求，取各自最不利状态分别进行荷载效应组合进行设计。最不利

30、状态分别进行荷载效应组合进行设计。二、荷载规定二、荷载规定9.3 地基基础设计原则结构重要性系数结构重要性系数荷载效应组合的设计值荷载效应组合的设计值结构构件抗力的设计值结构构件抗力的设计值ppt三、地基基础设计的技术要求三、地基基础设计的技术要求基础和上部结构是一个整体，上部结构、基础和地基共同作用。基础和上部结构是一个整体，上部结构、基础和地基共同作用。地基基础设计应满足：地基基础设计应满足：承载力承载力 p=f p=f （强度和稳定性）；（强度和稳定性）；沉降量沉降量 s=s s=s（包括绝对沉降和不均匀沉降）；（包括绝对沉降和不均匀沉降）；基础结构应有足够的强度、刚度和耐久性。基础结构

31、应有足够的强度、刚度和耐久性。9.3 地基基础设计原则ppt四、地基基础设计的三种设计表达式四、地基基础设计的三种设计表达式根据承载力公式根据承载力公式验算地基承载力验算地基承载力或或确定基础尺寸确定基础尺寸时，根据对时，根据对荷载效应和地基承载力的取值方法不同，可以有三种设计表荷载效应和地基承载力的取值方法不同，可以有三种设计表达式：达式：容许承载容许承载力法力法荷载标注荷载标注值值地基容许承地基容许承载力载力安全度用承安全度用承载力载力p=fa安全系数安全系数法法荷载标注荷载标注值值地基极限承地基极限承载力载力安全系数或安全系数或分项系数分项系数p=fu/K分项系数分项系数法法荷载设计荷载

32、设计值值地基极限承地基极限承载力载力安全系数或安全系数或分项系数分项系数p(bb(b0 0+2h+2h0 0)时：时：n(b)(b)当当b(bb(b0 0+2h+2h0 0)时：时：9.7独立基础结构设计ppt9.7独立基础结构设计二、抗弯验算：n对于中心受荷基础nI-I截面弯矩：nII-II截面弯矩：在地基净反力作用下，基础两个方向都要产生弯曲，若弯曲应力超过材料抗弯强度，将导致基础受弯破坏ppt9.7独立基础结构设计二、抗弯验算：二、抗弯验算：n对于单向偏心受荷基础对于单向偏心受荷基础n求得弯矩后，截面钢筋面积：求得弯矩后，截面钢筋面积：ppt9.7独立基础结构设计三、一般构造规定：三、一

33、般构造规定：.阶梯形基础阶梯形基础:每个台阶高度每个台阶高度300-500mm;300-500mm;锥锥 形基础形基础:边缘高度不小于边缘高度不小于200mm200mm。.基础混凝土等级不宜低于基础混凝土等级不宜低于C15C15。.基础受力钢筋最小直径不小于基础受力钢筋最小直径不小于8mm8mm，间距不大于，间距不大于200mm200mm。.基础下通常铺设低标号（基础下通常铺设低标号（C5-C10C5-C10）混凝土垫层，厚度一般为）混凝土垫层，厚度一般为100mm100mm。ppt 9.8 钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法一、地基反力的计算一、地基反力的计算n墙下条形基础：墙下条形基础：视

34、作平面应变问题，长度方向取视作平面应变问题，长度方向取1m1m，横向地基反力用材，横向地基反力用材料力学方法认为线性分布。料力学方法认为线性分布。n柱下条形基础：柱下条形基础：当上部结构刚度较好、荷载分布较均匀、内柱沉降相接当上部结构刚度较好、荷载分布较均匀、内柱沉降相接近、且梁的高度大于近、且梁的高度大于1/61/6柱距，且支承在比较均匀的地基上，地基反力柱距，且支承在比较均匀的地基上，地基反力可按直线分布考虑，并在条形基础两端边跨增加可按直线分布考虑，并在条形基础两端边跨增加15%-20%15%-20%的地基反力来的地基反力来计算内力；若不满足上述条件，宜按弹性地基梁法计算地基反力和梁内计

35、算内力；若不满足上述条件，宜按弹性地基梁法计算地基反力和梁内力。力。n筏板基础和箱形基础：筏板基础和箱形基础：地基反力可采用地基反力可采用高层建筑箱形基础设计与施工高层建筑箱形基础设计与施工规程规程(JGJ6-80)(JGJ6-80)给出的地基反力系数表格查得。如不满足表中条件，给出的地基反力系数表格查得。如不满足表中条件，一般采用共同作用方法来计算。一般采用共同作用方法来计算。n对广泛使用于多层住宅的墙下筏板基础，且地基压缩模量对广泛使用于多层住宅的墙下筏板基础，且地基压缩模量E Es s4MPa4MPa：地地基反力可按直线分布考虑、按不同支承条件的双向板或单向板计算内力，基反力可按直线分布

36、考虑、按不同支承条件的双向板或单向板计算内力，并在筏板纵向端部一、二开间内增加并在筏板纵向端部一、二开间内增加10%-20%10%-20%反力反力ppt9.8钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法二、基础结构内力计算二、基础结构内力计算(一一)墙下条形基础墙下条形基础.基础底板高度确定：基础底板高度确定：.确定基础截面配筋的最大弯矩：确定基础截面配筋的最大弯矩：.构造要求构造要求纵向钢筋：直径纵向钢筋：直径6-8mm,6-8mm,间距间距250-300mm 250-300mm 沿宽度方向钢筋：沿宽度方向钢筋：200mm,200mm,但但100mm100mm混凝土墙砖墙混凝土墙砖墙ppt二、基础结构

37、内力计算(二)柱下条形基础.静态分析法：只宜用于柔性上部结构，且自身刚度较大的条形基础.倒梁法将柱下条形基础假设为以柱脚为固定铰支座的倒置连续梁，以线性分布的基底净反力作为荷载.柱下条形基础构造要求翼板厚度不宜小于200mm，当大于250mm时，可做坡度1:3的变厚度板。肋梁高度为1/8-1/4柱距。混凝土等级一般用C20,素混凝土垫层一般取C7.5。9.8钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法ppt9.8钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法二、基础结构内力计算二、基础结构内力计算(三三)十字交叉条形基础十字交叉条形基础主要解决节点荷载的分配问题，一般按刚度分配或变形协主要解决节点荷载的分配问题，一

38、般按刚度分配或变形协调原则，沿两个方向分配。无论哪种方法，必须满足两个调原则，沿两个方向分配。无论哪种方法，必须满足两个条件：条件：.静力平衡条件：静力平衡条件：.变形协调条件：变形协调条件：由两条件可得荷载分配：由两条件可得荷载分配：ppt9.8钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法二、基础结构内力计算二、基础结构内力计算(四四)筏板基础筏板基础.刚性板法：刚性板法：认为筏板基础的刚度与地基相比，为绝对刚性认为筏板基础的刚度与地基相比，为绝对刚性.弹性板法弹性板法当结构整体刚度足够大，可简化为倒楼盖法计算内力，否则，按结构当结构整体刚度足够大，可简化为倒楼盖法计算内力，否则，按结构与地基基础共同

39、作用计算。与地基基础共同作用计算。.构造要求构造要求纵横向支座钢筋分别有纵横向支座钢筋分别有0.15%0.15%、0.10%0.10%配筋率连通。底板受力钢筋最小配筋率连通。底板受力钢筋最小直径直径8mm8mm。钢筋保护层厚度。钢筋保护层厚度35mm35mm，混凝土强度可采用，混凝土强度可采用C20.C20.ppt二、基础结构内力计算二、基础结构内力计算(五五)箱形基础箱形基础(高层建筑常用的基础形式高层建筑常用的基础形式).内力分析内力分析(1)(1)上部为现浇剪力墙体系：顶、底板按局部弯曲计算，顶板按实际上部为现浇剪力墙体系：顶、底板按局部弯曲计算，顶板按实际荷载、底板按均布地基板力分析。

40、不计整体弯曲。荷载、底板按均布地基板力分析。不计整体弯曲。(2)(2)上部为框架体系：考虑整体弯曲及局部弯曲。整体弯矩上部为框架体系：考虑整体弯曲及局部弯曲。整体弯矩M Mg g：(3)(3)上部为框架剪力墙体系：只按局部弯曲计算。上部为框架剪力墙体系：只按局部弯曲计算。.构造要求构造要求箱形基础高度取建筑高度的箱形基础高度取建筑高度的1/8-1/121/8-1/12，不宜小于，不宜小于1/181/18。外墙不小于。外墙不小于25cm25cm，内墙不小于，内墙不小于20cm20cm。横竖钢筋直径不小于。横竖钢筋直径不小于1010200mm200mm。混凝土强度。混凝土强度不低于不低于C20C2

41、0。9.8钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法ppt9.9减轻不均匀沉降危害的措施u高当建筑物的不均匀沉降过大时，将使建筑物开裂损坏并高当建筑物的不均匀沉降过大时，将使建筑物开裂损坏并影响使用。影响使用。u特别对于特别对于压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土以及以及软硬不均等软硬不均等不良地基上的建筑物，由于总沉降量大，不均匀沉降相应不良地基上的建筑物，由于总沉降量大，不均匀沉降相应也大。也大。u解决方法：解决方法：.采用桩基础或其它深基础，减少总沉降量；采用桩基础或其它深基础，减少总沉降量；.对地基进行处理，提高承载力和压缩模量；对地基进行处理，提高承载力和压缩模量；.在在

42、建筑、结构建筑、结构和和施工施工中采取措施中采取措施ppt9.9减轻不均匀沉降危害的措施一、建筑措施一、建筑措施u建筑物的体形力求简单建筑物的体形力求简单u增强结构的整体刚度增强结构的整体刚度u设置沉降缝设置沉降缝u相信建筑物基础间应有合适的净距相信建筑物基础间应有合适的净距u调整某些设计标高调整某些设计标高ppt9.9减轻不均匀沉降危害的措施二、结构措施二、结构措施u设置圈梁设置圈梁u选用合适的结构形式选用合适的结构形式u减轻建筑物和基础自重减轻建筑物和基础自重u减少或调整基底附加压力减少或调整基底附加压力u加强基础刚度加强基础刚度ppt9.9减轻不均匀沉降危害的措施三、施工措施三、施工措施

43、u先建重（高）建筑，后建轻（低）建筑先建重（高）建筑，后建轻（低）建筑u建筑物施工前使地基预先沉降建筑物施工前使地基预先沉降u注意沉降、降水对邻近建筑物的影响注意沉降、降水对邻近建筑物的影响u基坑开挖坑底土的保护基坑开挖坑底土的保护ppt9.10沉井基础n沉井：用钢筋混凝土材料制成的井筒状结构物。沉井：用钢筋混凝土材料制成的井筒状结构物。是地下结构物是地下结构物或深基础中应用或深基础中应用较为广泛的一种较为广泛的一种 优点：占地面优点：占地面积小，开挖不需积小，开挖不需围护，技术操作围护，技术操作简便，挖土量少，简便，挖土量少，节约投资，施工节约投资，施工稳妥可靠稳妥可靠ppt9.10沉井基础

44、一、沉井的构造u井壁u刃脚u内隔墙u封底及浇筑底板u底梁和框架直壁式：土层能较好的约束井壁，易控制下沉，能多次使用模板阶梯式：根据不同高程设置不同厚度，节约建筑材料减少下沉时的端部阻力，需具有一定强度，以免下沉时损坏增加下沉时沉井刚度，减少井壁跨径以改善井壁受力条件，使沉井分隔成多个取土井后挖土和下沉可较均衡，便于纠偏两种封底类型：干封干封和湿封湿封为更好联结和传递地基反力，可于刃脚上方井壁设置凹槽大型沉井中，如由使用需求不能设置内隔墙，则可在沉井询问增设底梁构成框架增加整体刚度。若高度过大，在不同高度设置若干纵横大梁组成水平框架，减少跨度等厚度的等厚度的直壁式直壁式ppt9.10沉井基础二、沉井的设计二、沉井的设计u确定下沉系数确定下沉系数K1、下沉稳定系数、下沉稳定系数K1，抗浮安，抗浮安全系数全系数K2u刃脚计算刃脚计算u沉井井壁竖向应力计算沉井井壁竖向应力计算u沉井井壁竖向拉力计算沉井井壁竖向拉力计算u沉井井壁水平应力计算沉井井壁水平应力计算u封底混凝土的厚度计算封底混凝土的厚度计算pptThe End返 回ppt