浅基础1(21概述-22浅基础的类型)课件.ppt
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1、2.刚性基础与扩展基础2.刚性基础与扩展基础2022-12-1521 1、什么是地基?基础?、什么是地基?基础?持力层和下卧层及软弱下卧层持力层和下卧层及软弱下卧层?2 2、基础工程设计的基本要求有哪些?、基础工程设计的基本要求有哪些?3 3、为什么说基础工程在建筑工程中、为什么说基础工程在建筑工程中 是至关重要的?是至关重要的?回答下列问题回答下列问题2.刚性基础与扩展基础2022-12-1532.1 概述概述 地基基础设计时,必须坚持因地制宜,就地取材,地基基础设计时,必须坚持因地制宜,就地取材,保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综
2、合考虑结构类型,材料及施工条件等因素,料,综合考虑结构类型,材料及施工条件等因素,精心设计。精心设计。常见基础有:浅基础、深基础、深浅结合基础。常见基础有:浅基础、深基础、深浅结合基础。天然地基上浅基础优点:便于施工,工期短,造天然地基上浅基础优点:便于施工,工期短,造价低,如能满足强度和变形要求,宜优先采用。价低,如能满足强度和变形要求,宜优先采用。本章主要讨论天然地基上浅基础的设计原理和方本章主要讨论天然地基上浅基础的设计原理和方法,也适用于人工地基上的浅基础。法,也适用于人工地基上的浅基础。2.刚性基础与扩展基础2022-12-1542.1.1 2.1.1 浅基设计内容浅基设计内容1 1
3、)选择基础材料,类型,进行平面布置;)选择基础材料,类型,进行平面布置;2 2)确定地基持力层和基础深度;)确定地基持力层和基础深度;3 3)确定地基承载力;)确定地基承载力;4 4)确定基础底面尺寸,变形稳定验算;)确定基础底面尺寸,变形稳定验算;5 5)进行基础结构设计;(内力分析、截面计算、满)进行基础结构设计;(内力分析、截面计算、满足构造要求)足构造要求)6 6)绘制基础施工图、提出施工说明。)绘制基础施工图、提出施工说明。2.刚性基础与扩展基础2022-12-1552.1.22.1.2浅基浅基常规设计法 常规设计法,把上部常规设计法,把上部结构、地基、基础三者分结构、地基、基础三者
4、分离开来,分别对三者进行离开来,分别对三者进行计算。例框架结构图计算。例框架结构图2-12-1。2.刚性基础与扩展基础2022-12-156 先视框架柱底先视框架柱底端为固定支座,将端为固定支座,将框架分离出来,按框架分离出来,按(b b)图计算荷载作)图计算荷载作用下框架内力。用下框架内力。2.刚性基础与扩展基础2022-12-157 再把求得柱脚支反再把求得柱脚支反力作为基础荷载反方力作为基础荷载反方向作用于条形基础上。向作用于条形基础上。并按直线分布假设计并按直线分布假设计算基底反力,求得基算基底反力,求得基础截面内力。础截面内力。2.刚性基础与扩展基础2022-12-158浅基设计浅基
5、设计存在问题 1 1)满足了静力平衡条件,但忽略了三者变形的连)满足了静力平衡条件,但忽略了三者变形的连续性,地基础变形与沉降应相一致,满足变形协调条续性,地基础变形与沉降应相一致,满足变形协调条件。件。地基越软,计算与实际差距越大,合理分析应满地基越软,计算与实际差距越大,合理分析应满足静力平衡,变形两个条件,复杂情况应采用上下结足静力平衡,变形两个条件,复杂情况应采用上下结构相互作用。构相互作用。2.刚性基础与扩展基础2022-12-159浅基设计浅基设计存在问题 2 2)常规法应满足下列条件:沉降较)常规法应满足下列条件:沉降较小或较均匀,基础刚度较大;对连续基础小或较均匀,基础刚度较大
6、;对连续基础荷载柱距均匀。荷载柱距均匀。2.刚性基础与扩展基础2022-12-15102.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-2011根根据地基复杂程度、建筑物规则和功能特征,以及据地基复杂程度、建筑物规则和功能特征,以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,将地基基础设计划分为三个设计等级,用的程度,将地基基础设计划分为三个设计等级,见表见表2-1。2.刚性基础与扩展基础2022-12-1511设计等级设计等级建筑和地基类型建筑和地基类型甲甲 级级重要的工业与民用建筑重要的工业与
7、民用建筑3030层以上的高层建筑层以上的高层建筑体型复杂,层数相差超过体型复杂,层数相差超过1010层的高低层连成一体建筑物层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)对地基变形有特殊要求的建筑物对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)对原有工程影响较大的新建建筑物对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程位于复杂地质条件及软土地区的二层及
8、二层以上地下室的基坑工程乙乙 级级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙丙 级级场地和场基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工场地和场基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物业建筑物;次要的轻型建筑物2.刚性基础与扩展基础2022-12-15122.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 1.1.对地基计算要求对地基计算要求 基础设计分三个等级:甲、乙、丙基础设计分三个等级:甲、乙、丙 地基基础设计应符合下列相应规定:地基基础设计应符合下列相应规定:(1 1)所有基础均应满足承载力计算规定;)所有基础均应
9、满足承载力计算规定;(2 2)甲、乙级基础均应按地基变形设计;)甲、乙级基础均应按地基变形设计;2.刚性基础与扩展基础2022-12-15132.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 (3 3)表)表2 22 2所列丙级可不做变形验算,但属下列情况之一,所列丙级可不做变形验算,但属下列情况之一,仍作变形验算;仍作变形验算;1 1)地基承载力特征值小于)地基承载力特征值小于130KPa130KPa,且体型复杂的建筑物;,且体型复杂的建筑物;2 2)在基础上或附近有地面堆载或相邻荷载差异较大,可能引起)在基础上或附近有地面堆载或相邻荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;地基产生过大的不
10、均匀沉降时;3 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;4 4)相邻建筑距离过近,可能产生倾斜时;)相邻建筑距离过近,可能产生倾斜时;5 5)地基内有较厚的或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时;)地基内有较厚的或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时;2.刚性基础与扩展基础2022-12-15142.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 (4 4)对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、挡土)对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、挡土墙及斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚验算稳定性;墙及斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚验算稳定性;(5 5)基坑工程验算
11、稳定;)基坑工程验算稳定;(6 6)地下水较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题)地下水较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,进行抗浮验算。时,进行抗浮验算。2.刚性基础与扩展基础2022-12-15152.刚性基础与扩展基础2022-12-15162.刚性基础与扩展基础2022-12-1517 2.2.关于荷载取值规定关于荷载取值规定 地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限制应按下列规定采用:抗力限制应按下列规定采用:(1 1)按地基承载力确定基础底面积、埋深时,按正常使用)按地基承载力确定基础底面积、埋深时,按正常
12、使用极限状态下荷载效应极限状态下荷载效应标准组合标准组合。相应抗力采用。相应抗力采用承载力特征值承载力特征值;(2 2)计算地基变形时,传至基础底面上荷载效应按正常使)计算地基变形时,传至基础底面上荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应用极限状态下荷载效应准永久组合准永久组合,不应计入风荷载、地震作,不应计入风荷载、地震作用。相应限值为地基变形允许值。用。相应限值为地基变形允许值。2.刚性基础与扩展基础2022-12-1518 (3 3)计算挡土墙土压力、验算地基和斜坡稳定及滑计算挡土墙土压力、验算地基和斜坡稳定及滑坡推力时,传至基础底面上的荷载效应应按承载能力极限坡推力时,传至基础底面上的荷载
13、效应应按承载能力极限状态下状态下荷载效应的基本组合荷载效应的基本组合值,但其分项系数均为值,但其分项系数均为1.0;(4 4)确定基础高度、支档结构截面、计算基础或支挡确定基础高度、支档结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,传至基础底面上结构内力、确定配筋和验算材料强度时,传至基础底面上的荷载效应应按承载力极限状态下的荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合荷载效应的基本组合值,值,采用相应的分项系数。采用相应的分项系数。(5)由永久荷载效应的基本组合值可取标准组合值的)由永久荷载效应的基本组合值可取标准组合值的1.35倍倍。2.刚性基础与扩展基础2022-12-1
14、5192.2 浅基础类型 扩展基础是把荷载侧向扩展基础是把荷载侧向扩展到土中,使之满足地基扩展到土中,使之满足地基承载力和变形的要求。扩展承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础(基础包括无筋扩展基础(刚刚性基础性基础)。钢筋混凝土扩展。钢筋混凝土扩展基础基础(柔性基础)(柔性基础)。图。图2-22-2、图图2-3 2-3。2.2.1 扩展基础 2.刚性基础与扩展基础2022-12-1520 刚性基础可用于六层和六层以下(三合土基刚性基础可用于六层和六层以下(三合土基础不宜超过四层)的民用建筑和墙承重的厂房。础不宜超过四层)的民用建筑和墙承重的厂房。常见基础有砖基础、毛石基础、三合土基础、
15、灰常见基础有砖基础、毛石基础、三合土基础、灰土基础、混凝土基础和毛石混凝土基础。土基础、混凝土基础和毛石混凝土基础。2.刚性基础与扩展基础2022-12-1521 墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质条件较差的多层建筑物,其截面形式可做条件较差的多层建筑物,其截面形式可做成无肋式或有肋式两种成无肋式或有肋式两种.2.刚性基础与扩展基础2022-12-15222.刚性基础与扩展基础2022-12-15232.刚性基础与扩展基础2022-12-1524 现浇柱下钢筋混凝土基础的截面常做成台阶形或角现浇柱下钢筋混凝土基础的截面常做成台阶形或角锥形;预制柱下的基础一般做成杯
16、形基础锥形;预制柱下的基础一般做成杯形基础.扩展基础在施工前常在基坑地面铺一层强度等级为扩展基础在施工前常在基坑地面铺一层强度等级为C10的混凝土垫层,其厚度一般为的混凝土垫层,其厚度一般为100mm,其作用在于,其作用在于保护坑底不被人为扰动和雨水侵蚀,同时改善基础的施工保护坑底不被人为扰动和雨水侵蚀,同时改善基础的施工条件。条件。2.刚性基础与扩展基础2022-12-15252.2.2 联合基础 指同列相邻两柱指同列相邻两柱公共公共的钢筋混凝土基础。的钢筋混凝土基础。相邻两柱距小或一柱在边或基地面积不足或荷载偏心过大。也可相邻两柱距小或一柱在边或基地面积不足或荷载偏心过大。也可用于调整相邻
17、两柱间的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。用于调整相邻两柱间的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。图图2-5 2-5 联合基础也可用于调整相邻两柱联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。2.刚性基础与扩展基础2022-12-15262.2.3 柱下条形基础 地基较软弱,荷载分布不均,用扩展基础可能发生较地基较软弱,荷载分布不均,用扩展基础可能发生较大不均匀沉降时,将一方向上若干柱子的基础连成一体。大不均匀沉降时,将一方向上若干柱子的基础连成一体。常用于软弱地基上框架或排架结构常用于软弱地基上框架或排架结构 柱下条形基础常用于软弱地基上框架结构或
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