【土木建筑】第二章 天然地基上的淺基礎(chǔ) 第6節(jié)

基 礎(chǔ) 工 程董董 云云 （Tel：13905236279 E-mail: QQ:944194836 Office Add:3119）淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系 第二章 天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6 剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系2.6 2.6 剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.6.1概述概述剛性基礎(chǔ)是指用磚、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛剛性基礎(chǔ)是指用磚、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛石混凝土等材料建造的基礎(chǔ)。石混凝土等材料建造的基礎(chǔ)。作用在基礎(chǔ)底面上的豎向荷載？作用在基礎(chǔ)底面上的豎向荷載？受力特點(diǎn)？受力特點(diǎn)？抗壓性能好，而抗拉、抗剪性能較差，具有非常大的抗抗壓性能好，而抗拉、抗剪性能較差，具有非常大的抗彎剛度，受荷后基礎(chǔ)不允許產(chǎn)生撓曲變形和開裂！彎剛度，受荷后基礎(chǔ)不允許產(chǎn)生撓曲變形和開裂！上部結(jié)構(gòu)的自重、屋面荷載、樓面荷載、基礎(chǔ)自重（包上部結(jié)構(gòu)的自重、屋面荷載、樓面荷載、基礎(chǔ)自重（包括基礎(chǔ)及其臺階上的填土）和活荷載。括基礎(chǔ)及其臺階上的填土）和活荷載。計(jì)算荷載時(shí)應(yīng)從建筑物頂部開始，按照傳力系統(tǒng)從上而下累計(jì)計(jì)算荷載時(shí)應(yīng)從建筑物頂部開始，按照傳力系統(tǒng)從上而下累計(jì)到設(shè)計(jì)地面，當(dāng)室內(nèi)外地坪不同時(shí)，對于外墻或外柱可累計(jì)到到設(shè)計(jì)地面，當(dāng)室內(nèi)外地坪不同時(shí)，對于外墻或外柱可累計(jì)到室內(nèi)外設(shè)計(jì)地面的平均高程。室內(nèi)外設(shè)計(jì)地面的平均高程。4董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系計(jì)算作用在墻下條形基礎(chǔ)上荷載是，計(jì)算段的選?。河?jì)算作用在墻下條形基礎(chǔ)上荷載是，計(jì)算段的選取：2.6.1 2.6.1 概述概述通常，剛性基礎(chǔ)的荷載有以下三種情況：一種中心荷載下通常，剛性基礎(chǔ)的荷載有以下三種情況：一種中心荷載下的基礎(chǔ)；二、三種偏心荷載下的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)；二、三種偏心荷載下的基礎(chǔ)。5董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系設(shè)計(jì)計(jì)算的前提：設(shè)計(jì)計(jì)算的前提：確定了基礎(chǔ)類型為剛性基礎(chǔ)，確定了基礎(chǔ)埋置深度，進(jìn)而可以確定確定了基礎(chǔ)類型為剛性基礎(chǔ)，確定了基礎(chǔ)埋置深度，進(jìn)而可以確定地基的承載力，可以計(jì)算作用在基礎(chǔ)上的荷載。地基的承載力，可以計(jì)算作用在基礎(chǔ)上的荷載。2.6.2 2.6.2 中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)對于中心荷載作用的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)通常采用對稱形式，使荷對于中心荷載作用的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)通常采用對稱形式，使荷載作用線通過基底形心。？避免產(chǎn)生偏心荷載。載作用線通過基底形心。？避免產(chǎn)生偏心荷載。設(shè)計(jì)步驟、計(jì)算內(nèi)容：設(shè)計(jì)步驟、計(jì)算內(nèi)容：通過承載力要求確定基礎(chǔ)底面尺寸，計(jì)算內(nèi)容包括持力層土的承載通過承載力要求確定基礎(chǔ)底面尺寸，計(jì)算內(nèi)容包括持力層土的承載力計(jì)算和軟弱下臥層的驗(yàn)算；力計(jì)算和軟弱下臥層的驗(yàn)算；對需要考慮地基變形的建筑物，驗(yàn)算建筑物的變形特征值，并據(jù)此對需要考慮地基變形的建筑物，驗(yàn)算建筑物的變形特征值，并據(jù)此調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸。調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸。6董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系(1)確定基礎(chǔ)底面積確定基礎(chǔ)底面積A(矩形、條形或正方形矩形、條形或正方形)式中，式中，F(xiàn)k為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)上部結(jié)構(gòu)傳至地面標(biāo)高處的荷為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)上部結(jié)構(gòu)傳至地面標(biāo)高處的荷載特征值載特征值;Gk為基礎(chǔ)及其臺階上填土的自重為基礎(chǔ)及其臺階上填土的自重,Gk=G GdA；G G為基礎(chǔ)及回填土的平均容重，一般取為基礎(chǔ)及回填土的平均容重，一般取20kN/m20kN/m3 3;d d為基礎(chǔ)平均埋深為基礎(chǔ)平均埋深2.6.2 2.6.2 中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)按承載力條件按承載力條件,基底壓力應(yīng)小于地基允許承載力即基底壓力應(yīng)小于地基允許承載力即:AGFpkkkakfp 其中其中:整理后，得到中心荷載作用下的基礎(chǔ)底面積整理后，得到中心荷載作用下的基礎(chǔ)底面積A的計(jì)算公式：的計(jì)算公式：7董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系對于矩形單獨(dú)基礎(chǔ)，計(jì)算出對于矩形單獨(dú)基礎(chǔ)，計(jì)算出A后，先選定后，先選定b或或L，再計(jì)算另一邊長，使再計(jì)算另一邊長，使A=Lb，一般取，一般取L/b=1.02.0。對于正方形基礎(chǔ)，底面積對于正方形基礎(chǔ)，底面積A=bb，公式，公式(2.36)可改寫為：可改寫為：2.6.2 2.6.2 中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)若荷載小而地基承載力較大，計(jì)算的基礎(chǔ)寬度很小，但為若荷載小而地基承載力較大，計(jì)算的基礎(chǔ)寬度很小，但為保證安全和便于施工，承重墻下的基礎(chǔ)寬度不得小于保證安全和便于施工，承重墻下的基礎(chǔ)寬度不得小于600700mm，非承重墻下的基礎(chǔ)寬度不小于，非承重墻下的基礎(chǔ)寬度不小于500mm。對于條形基礎(chǔ)，取對于條形基礎(chǔ)，取1m長計(jì)算，底面積長計(jì)算，底面積A=1b，原計(jì)算公式變?yōu)樵?jì)算公式變?yōu)?董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系2.6.2 2.6.2 中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中心荷載作用下的剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(2)確定基礎(chǔ)的高度9董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系確定基礎(chǔ)高度確定基礎(chǔ)高度10董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系(1)按中心荷載作用下的公式按中心荷載作用下的公式(2.36)，計(jì)算基礎(chǔ)底面積，計(jì)算基礎(chǔ)底面積A0。2.6.32.6.3偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)確定偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面尺寸時(shí)確定偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面尺寸時(shí),通常按逐次漸近試通常按逐次漸近試算法進(jìn)行算法進(jìn)行,計(jì)算步驟為計(jì)算步驟為(3)計(jì)算基底的最大和最小的邊緣壓力計(jì)算基底的最大和最小的邊緣壓力pkmax、pkmin(2)考慮偏心荷載作用考慮偏心荷載作用,加大加大A0,第一次近似值取第一次近似值取A=(1.11.4)A0,對矩形底面的基礎(chǔ)對矩形底面的基礎(chǔ),基礎(chǔ)底面的長度和寬基礎(chǔ)底面的長度和寬度一般取度一般取L/b=1.22.0。11董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系2.6.32.6.3偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)對于矩形基礎(chǔ)，對于矩形基礎(chǔ)，W=lb2/6；對于條形基礎(chǔ)，?。粚τ跅l形基礎(chǔ)，取1m長計(jì)算，長計(jì)算，W=b2/6,再按照再按照，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范檢查基底應(yīng)力是否檢查基底應(yīng)力是否滿足：滿足：根據(jù)上式驗(yàn)算結(jié)果，調(diào)整基底尺寸直至得到滿意結(jié)果。根據(jù)上式驗(yàn)算結(jié)果，調(diào)整基底尺寸直至得到滿意結(jié)果。偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)高度的確定方法與中偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)高度的確定方法與中心荷載作用時(shí)相同，由各種材料的允許剛性角心荷載作用時(shí)相同，由各種材料的允許剛性角確定，此處不再贅述。確定，此處不再贅述。12董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系2.6.32.6.3偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)對于混凝土基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)底面處的平均壓力超過對于混凝土基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)底面處的平均壓力超過300kPa時(shí)，時(shí)，13董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系(1)磚基礎(chǔ)細(xì)部構(gòu)造磚基礎(chǔ)細(xì)部構(gòu)造2.6.4 2.6.4 剛性基礎(chǔ)的構(gòu)造剛性基礎(chǔ)的構(gòu)造(a)二一間收 (b)二皮一收14董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系2.6.4 2.6.4 剛性基礎(chǔ)的構(gòu)造剛性基礎(chǔ)的構(gòu)造15董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系(2)(2)砌石基礎(chǔ)砌石基礎(chǔ)16董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系(3)(3)素混凝土基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)17董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系(4)(4)灰土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)18董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)示例19董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系解解（1）按中心荷載作用初估基礎(chǔ)底面積，由式）按中心荷載作用初估基礎(chǔ)底面積，由式2.36得得（2）考慮偏心荷載作用，將基底面積擴(kuò)大）考慮偏心荷載作用，將基底面積擴(kuò)大1.3倍：倍：設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)示例2065.4220212800mdfFAGak注意單位，注意單位，書上錯了！書上錯了！A=1.3A0=6.04m2初步擬定基礎(chǔ)尺寸為初步擬定基礎(chǔ)尺寸為3m2m。20董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系（3）計(jì)算基底邊緣最大壓力）計(jì)算基底邊緣最大壓力Pmax按公式按公式2.16計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力為：計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力為：設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)示例kNGF1040240800kNkNdAGGk24032220mkNM320250220mlme5.0631.01040320總荷載的偏心距：總荷載的偏心距：基底總力矩：基底總力矩：基礎(chǔ)的總垂直荷載：基礎(chǔ)的總垂直荷載：基礎(chǔ)及回填土自重：基礎(chǔ)及回填土自重：22max/2807.1063.173233206231040mkNWMAGFPKKKkW的計(jì)算？21董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系（4）按基礎(chǔ)埋深修正地基承載力：）按基礎(chǔ)埋深修正地基承載力：設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)示例)5.0()3(dbffmdbaka2/24.254)5.02(6.176.1212mkNfa（6）驗(yàn)算中心荷載作用下的基底應(yīng)力的允許條件：）驗(yàn)算中心荷載作用下的基底應(yīng)力的允許條件：（5）驗(yàn)算偏心荷載下基底反力的允許條件：）驗(yàn)算偏心荷載下基底反力的允許條件：查表查表2.10 得得 d d1.6,1.6,持力層以上土體容重持力層以上土體容重 m17.6 kN/m2：2max1040173.3/3 2KKkFGPkN mA2max2/280/09.30524.2542.12.1mkNPmkNfka22董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系（7）確定基礎(chǔ)高度和構(gòu)造尺寸：）確定基礎(chǔ)高度和構(gòu)造尺寸：設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)示例mllh2.126.0320根據(jù)素混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造要求，基礎(chǔ)總高度大于根據(jù)素混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造要求，基礎(chǔ)總高度大于900mm時(shí)時(shí)做成三層臺階，每個臺階高度不大于做成三層臺階，每個臺階高度不大于500mm，基礎(chǔ)構(gòu)造，基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸如圖：尺寸如圖：采用采用C10混凝土基礎(chǔ)，查表混凝土基礎(chǔ)，查表2.4,臺階高寬比允許值為臺階高寬比允許值為1:1.0,則基礎(chǔ)高度則基礎(chǔ)高度23董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系本章小結(jié)本章小結(jié) 剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：中心荷載作用下剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中心荷載作用下剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)偏心荷載作用下剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 剛性基礎(chǔ)構(gòu)造要求剛性基礎(chǔ)構(gòu)造要求 設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容：基礎(chǔ)底面尺寸、埋置深度和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容：基礎(chǔ)底面尺寸、埋置深度和基礎(chǔ)構(gòu)造構(gòu)造 作業(yè)作業(yè)：閱讀教材及參考書，完成閱讀教材及參考書，完成P123思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題2.18 預(yù)習(xí)下一講內(nèi)容，預(yù)習(xí)下一講內(nèi)容，2.7 鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。24董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系肚松衯宸&愮鐝D)?$?d悡!餯怉 扈鋹A 嘬貑 d?噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/imgr_logo.gif 冣杁9/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/logo.gif冟?A/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦敤.files/logo_compute.gif 冡?疘1/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/9/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/0830.gif 冧塖阇8/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/4-2.gif 冨篰飁/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/imgr_logo.gif 冨杁9/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/logo.gif 冦旿?A/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/logo_compute.gif 冧?疘4/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/0830.gif 冪阇?/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/biaoshi.gif 冭賏?;/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/cio.gif 冩?=/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/email.gif 冩?A/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/imgr_logo.gif 冭聖杁/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/logo.gif 冩碝?D/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/logo_compute.gif 冭?疘:/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/F/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/astd_oct.gif 冮烜?E/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/biaoshi.gif 凅?C/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/email.gif冮?G/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-潕25董董 云云淮陰工學(xué)院建筑工程系淮陰工學(xué)院建筑工程系肚松衯?雎?lián)]=?牓2d?h糖=M 痞?(瘣滸?(h?棧哐鋃$*?z 3蓚W 傯=%u旄冏?塧?腦?U ZYY h?鵓?鎂+x脲燴哠K?q 梽桃 羀徬?w?錭X?C?e?gei鎃+,nit噈鲃 c?u锳 9 硄 輕儍L8踇縎;W岐?u rH?Wx鵛 8 吷y兞 戀W 六 堲?-猴w兂.+嬼?墎 娮?嗠鸊GiJ倭r J?侜!?u?唻蕛?凓|?縖鴰嬔r 責(zé)|A伾 鼐*?%磣嬓冴 苻 高 Hv霼?m|兪 T?4撠?聝?飌Z0?t蕞筍 訌?3 髀続c?p?t 壉鄪Mr+?p;8齚 p 蕞驅(qū)_嬝3?%?佝較#?u 嬻芺婩*?莀X _?萄阯K詴qM?x拱曃?鳡?+腰+?艃?U?葭?橗?岶%媗祆?呿祴?峙%Ms?叫 篂?X?$?F笂 斚汶弸邏s?苾铏p蔭淥?呉坡Y詢生蓯籀 塡塠=?鬋 昆?SZ?|?匡?(別?鯇Z0 l 慶琶 5艭危?內(nèi)?g?a?J?$孅?0lH 効譱蘑?R?;N?囏a杸)G?t$撈-0?c+僿?v胐顑o 2?刻 N稍嶀?寃?泲?a礙鵠YZF猏虓贋用 拷T,V3 B勵=桽=?ST傄u烶輤 腙鯧0_儖?絅=計(jì)裌 巹4飪秞?塀墕銒t隿+廢 榰N 82)撅?uG?儅導(dǎo)鴣 鮁 e 5?O軸C冾:_)5隠瑾.觠0峗E?王?謷呻 u?蓌 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