地基计算以及基础底面尺寸

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,kNm,2,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：,f,a,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f,ak,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f,ak,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f,ak,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,A,d,F,H,M,G,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：,（m,2,）,（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,A,0,或,b,0；,按偏心大小，使,A,=（1.11.4),A,0,或（,1.051.1,）,b,0,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。,读题,假定,b3，只,对f,ak,进行深度修正,计算基底宽度,b,b3,不需要对,f,ak,进行,宽度修正,需要对,f,ak,进行宽度修正,b3,二、软弱下卧层的验算,p,z,软弱下卧层顶面处的附加应力设计值,p,cz,软弱下卧层顶面处土的自重应力标准值,f,az,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p,0,三、稳定性验算,采用圆弧滑动面法进行计算,M,s,/M,R,1.2,M,s,滑动力矩,M,R,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,f,ak,=120KPa,，土的加权平均重度,r,m,=16KN/m,3,，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=1m，,d=,0.45m，f,ak,=120KPa，r,m,=16KN/m,3,，,d,=1.5。,求：,b,读题,F,0.00,-0.45,b,d,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，,f,ak,=160kPa，,=17.6KN/m,3,。试确定基础的底面尺寸。,【例题2】,粉土粘粒含量小于10，,=17.6KN/m,3,，,f,ak,=160KPa,M,1.5,1,F,V,（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。,F,=1050KN,M,=105KN,.,m,Q,=67KN,1.5m,0.8m,3.5m,3.03.5m,2,填土,=16KN/m,3,粉质粘土,=19KN/m,3,，,e,=0.80,I,l,=0.74,f,ak,=200KPa,E,s1,=5600KN/m,3,淤泥质土,=17.5KN/m,3,，,E,s2,=1860KN/m,3,（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,作用在软弱下卧层顶面处的总应力为：,软弱下卧层满足承载力要求。,小 结,1、掌握承载力特征值的修正；,2、掌握不同荷载组合作用时基础底,面尺寸的确定；,3、掌握软弱下卧层的验算。,作业：P65 2-2,2-8,