刚性基础与扩展基础.ppt

1 2 4刚性基础与扩展基础的设计计算 要点 地基承载力验算 软弱下卧层验算 地基与基础稳定性验算 钢筋混凝土扩展基础结构设计 基础变形验算 沉降量 沉降差 倾斜 局部倾斜 2 2 4 1地基承载力验算 按地基承载力计算基底尺寸A 中心受荷基础 中心荷载作用下的基础 要求 3 d 1 0 1 3 2 1 15m 内墙 内柱 外墙 外柱 计算荷载时 应按传力系统 自建筑屋顶面开始 自上而下累计至设计地面 当室内外地坪不同时 对于外墙或外柱可累计至室内外设计地面的平均高程d 4 2 4 1地基承载力验算 方形基础 矩形基础 条形基础 沿长度方向取lm计算 则 需先选定b或l 一般取l b 1 0 2 0 5 计算步骤 1 先假定基础宽度b0 一般初步取b0 3m 这样不用进行基础宽度修正 2 求宽深修正后的地基承载力特征值fa 3 按下式计算宽度b 4 比较b与b0 如果二者一致 则b为所求 否则 以b代替b0 6 当荷载较小而地基承载力又比较大时 按上式计算可能基础宽度较小 为保证安全和便于施工 承重墙下的基础宽度不得小于600 700mm 非承重墙下的基础宽度不得小于500mm 7 偏心受荷基础 2 4 1地基承载力验算 Wx Wy 基底对x和y轴的截面抵抗矩 m3ex ey 荷载对y轴和x轴的偏心距 m 要求 偏心荷载作用下的基础 8 偏心荷载下逐次渐近试算法求A 2 4 1地基承载力验算 根据已选定的l和b验算偏心距和基底边缘最大压力 步骤 思路 先试算 后验算 先按中心荷载作用下的公式预估基底面积A0或宽度b0 考虑偏心距的影响 根据偏心距大小将A0或b0增大10 40 作为首次试算尺寸A或b 根据A的大小初步选定矩形基础的底面边长l和b 调整l和b 9 如果基底压力出现负值 即产生拉应力 此时基底边缘最大压力pkmax的计算公式为 10 基底最大最小压力相差不宜过大 否则易引起基础倾斜 一般认为 在高 中压缩性土上的基础 或有吊车的厂房基础 ek不宜大于l 6 对低压缩性地基上的基础 当考虑短期作用的荷载时 ek可适当放宽 但应控制在l 4之内 否则 应调整基底尺寸 或做成梯形底面形状 注意 11 2 4 1地基承载力验算 例2 1 柱截面300mm 400mm 作用在柱底的荷载标准值 中心垂直荷载700kN 力矩80kN m 水平荷载13kN 其他参数见右图 试根据持力层地基承载力确定基础底面尺寸 例题题图 12 13 求地基承载力特征值 根据粘性土e 0 7 IL 0 78 查规范表得 b 0 3 d 1 6 持力层承载力特征值fa 先不考虑对基础宽度进行修正 解 14 初步选择基底尺寸 A l b 取l b 1 5 2 4 1 6 3 84m2 3 88m2 且b 1 6m 3m 不需再对fa进行修正 初步选择基底尺寸 由于偏心不大 基础底面积按20 增大 即 计算基础和回填土重Gk时的基础埋深 由公式 d 1 2 1 0 1 3 1 15m 15 偏心距 满足要求 基础和回填土重 验算持力层地基承载力 满足要求 16 基底最大压应力 最后 确定该柱基础底面长l 2 4m 宽b 1 6m 满足要求 17 验算思路 传递到软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过软弱下卧层的承载力 即 2 4 2软弱下卧层的验算 pz 软弱下卧层顶面处的附加应力值pcz 软弱下卧层顶面处土的自重应力值faz 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值 18 2 4 2软弱下卧层的验算 Pz计算 压力扩散角法 矩形基础 条形基础 地基压力扩散角 查规范表确定 19 如果软弱下卧层验算不满足 应考虑增大基础底面积 或改变基础埋深 甚至改用地基处理或深基础设计的基础方案 中间值进行插值估算 注 1 Es1为上层土压缩模量 Es2为下层土压缩模量 2 z b0 50时 值不变 20 作业 图中柱基础荷载标准值 Fk 1100kN Mk 140kN m 若基础底面寸 l b 3 6m 2 6m 试根据图中资料验算基础底面是否满足地基承载力要求 21 IL 22 偏心受荷基础地基承载力验算要求 地基承载力的验算 1 持力层的验算 23 2 软弱下卧层的验算 24 25 求地基承载力特征值 修正后的持力层承载力特征值fa 解 26 2 4 3基础与地基的稳定性验算 地基抗水平滑动的稳定性验算 地基整体滑动稳定验算 基础倾覆稳定性验算 27 轴心荷载下基础结构设计 pj作用下 图中 截面弯矩与剪力 max 2 4 4钢筋混凝土扩展基础结构设计 墙下钢筋混凝土条形基础 1 地基净反力pj 仅由基顶荷载设计值所产生的地基反力 沿墙长取1m计算 28 2 4 4钢筋混凝土扩展基础结构设计 ft 砼轴心抗拉强度设计值 规范4 1 4 h 截面高度影响系数 混凝土规范 2 基础高度的验算 由于基础内不配箍筋和弯筋 故基础有效高度由砼的抗剪切条件确定 29 fy 钢筋抗拉强度设计值 h0 基础有效高度 0 9h0为截面内力臂的近似值 3 基础底板配筋 每米墙长的受力钢筋截面面积 2 4 4钢筋混凝土扩展基础结构设计 30 墙下钢筋混凝土条形基础的验算截面 基础高度验算验算截面处的剪力 a 验算截面 距基础边缘距离 确定剪力后 基础有效高度h0由混凝土抗剪条件确定 基础底板配筋由验算截面处的弯矩M决定 pj 计算截面的地基净反力 偏心荷载 确定弯矩后 可计算基础长度方向每延米基础底板的配筋面积 31 冲切破坏示意图 中心荷载作用 1 基础底板厚度 由抗冲切验算定 Fl 地基净反力设计值 Fl PjAlam 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度 柱下钢筋混凝土独立基础 基础高度和底板配筋 32 33 偏心荷载作用 偏心荷载作用时 将上式中的Pj换成Pjmax则可 Fl PjmaxAl 34 2 基础底板配筋 由抗弯验算定 矩形基础底板计算 求出M后 由此可计算底板长 短边方向受力钢筋面积As 和As 柱下钢筋混凝土独立基础 台阶宽高比 2 5偏心距e l 6 轴心或偏心荷载作用下 对矩形基础 当满足