任務(wù)9天然地基上的淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì).ppt

任務(wù)9 天然地基上的淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),任務(wù)9-1 天然地基上淺基礎(chǔ)的基本知識(shí),1.根據(jù)受力條件天然地基淺基礎(chǔ)可以分為 1.1剛性基礎(chǔ) 1.2柔性基礎(chǔ),優(yōu)先選用：天然地基上淺基礎(chǔ),剛性基礎(chǔ) 特點(diǎn)： （1）磚、石、灰土、素混凝土等材料抗拉強(qiáng)度很低 （2）有基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比(剛性角)要求 適用條件：多層民用建筑和輕型廠房,柱下單獨(dú)基礎(chǔ) 墻下條形基礎(chǔ),柔性基礎(chǔ) 特點(diǎn)（1）鋼筋混凝土材料 （2）要滿足抗彎、抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求 適用條件：寬基淺埋,2.淺基礎(chǔ)的類型 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，天然地基淺基礎(chǔ)可以分為:,2.1剛性擴(kuò)大基礎(chǔ) 2.2單獨(dú)和聯(lián)合基礎(chǔ) 2.3條形基礎(chǔ) 2.4筏板和箱形基礎(chǔ),強(qiáng)度問題,變形問題,地基中的應(yīng)力狀態(tài),上部結(jié)構(gòu)荷載,（自重應(yīng)力 附加應(yīng)力）,地基基礎(chǔ)示意圖,任務(wù)9-2天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 房屋建筑淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)：,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì),地基計(jì)算,基礎(chǔ)設(shè)計(jì),控制地基的變形：正常使用極限狀態(tài),地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算：斜坡，高聳結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 剛度 耐久性,防止地基強(qiáng)度破壞：承載力極限狀態(tài),建筑物的型式與功能 上部結(jié)構(gòu)荷載資料,場地勘察與室內(nèi)試驗(yàn)資料,場地施工技術(shù)條件,基礎(chǔ)型式方案比較,擬定基礎(chǔ)型式及平面布置,確定基礎(chǔ)埋深,必要時(shí)的驗(yàn)算 （軟弱下臥層強(qiáng)度、變形穩(wěn)定、抗滑驗(yàn)算等）,確定地基承載力,確定基底平面尺寸,計(jì)算地基承受荷載,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)剖面尺寸、配筋）,編制施工說明、繪施工圖,計(jì)算地基凈反力,不 滿 足,設(shè)計(jì)步驟,基底壓力,附加應(yīng)力,地基沉降變形,基底反力,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的外荷載,上部結(jié)構(gòu)的自重及各種荷載都是通過基礎(chǔ)傳到地基中的。,上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ),地基,建筑物設(shè)計(jì),常規(guī)設(shè)計(jì)法將地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)三者分離，分別對三者進(jìn)行計(jì)算。 優(yōu)缺點(diǎn)：計(jì)算簡單（不考慮三者共同作用）；滿足靜力平衡條件；忽略三者受荷后變形的連續(xù)性；不經(jīng)濟(jì)、不合理。 適用條件：沉降較小或較均勻；基礎(chǔ)剛度大。,常見淺基礎(chǔ)特點(diǎn)總結(jié),單獨(dú)基礎(chǔ) 柱下條形基礎(chǔ) 筏形和箱形基礎(chǔ),基底面積越來越大、對上部結(jié)構(gòu)荷載的擴(kuò)散作用越來越強(qiáng),在相同的上部結(jié)構(gòu)荷載作用下，基底壓力和基底附加壓力越來越小， 剛度越來越大，可以適應(yīng)更軟弱的地基，可以減小地基的沉降變形,在相同的地基條件下，可以承受更大的上部結(jié)構(gòu)荷載作用,設(shè)計(jì)計(jì)算方法越來越復(fù)雜，一般情況下工程造價(jià)越來越高,橋梁 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟,No,1.基礎(chǔ)埋置深度的確定,2.剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸的擬定,4.基底合力偏心距驗(yàn)算,6.地基穩(wěn)定性驗(yàn)算,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖、施工圖、預(yù)算書,3.地基承載力驗(yàn)算,7.基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算,1.基礎(chǔ)埋置深度的確定 在確定基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，必須考慮把基礎(chǔ)設(shè)置在變形較小，而強(qiáng)度又比較大的持力層上，以保證地基強(qiáng)度滿足要求，而且不致產(chǎn)生過大的沉降或沉降差。此外還要使基礎(chǔ)有足夠的埋置深度，以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，確保基礎(chǔ)的安全。確定基礎(chǔ)的埋置深度時(shí)，必須綜合考慮各種因素的作用。,2.剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸的擬定 主要根據(jù)基礎(chǔ)埋置深度確定基礎(chǔ)平面尺寸和基礎(chǔ)分層厚度。,3.地基承載力驗(yàn)算 地基承載力驗(yàn)算包括持力層強(qiáng)度驗(yàn)算、軟弱下臥層驗(yàn)算。,4.基底合力偏心距驗(yàn)算,控制基底合力偏心距的目的是盡可能使基底應(yīng)力分布比較均勻，以免基底兩側(cè)應(yīng)力相差過大，使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的不均勻沉降，使墩、臺(tái)發(fā)生傾斜，影響正常使用。若使合力通過基底中心，雖然可得均勻的應(yīng)力，但這樣做非但不經(jīng)濟(jì)，往往也是不可能的，設(shè)計(jì)時(shí)一般以基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力為原則，只要控制其偏心距e不超過某一數(shù)值即可。 5.基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算包括基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算和基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算。,6.地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 位于軟土地基上較高的橋臺(tái)需驗(yàn)算橋臺(tái)沿滑裂曲面滑動(dòng)的穩(wěn)定性，基底下地基如在不深處有軟弱夾層時(shí)，在臺(tái)后土推力作用下，基礎(chǔ)也有可能沿軟弱夾層土的層面滑動(dòng)。 7.基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算 基礎(chǔ)的沉降驗(yàn)算包括沉降量，相鄰基礎(chǔ)沉降差，基礎(chǔ)由于地基不均勻沉降而發(fā)生的傾斜等。,減輕不均勻沉降的建筑措施：,1、建筑物的體型應(yīng)力求簡單,平面：一字形 立面：高差最好不超過二層,建筑物立面高差過大,2、設(shè)置沉降縫 沉降縫從上部結(jié)構(gòu)檐口到基礎(chǔ)底面將建筑物分割成兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立單元 沉降縫要求：分割出的獨(dú)立單元（或沉降單元），應(yīng)滿足體形簡單、長高比小、結(jié)構(gòu)類型不變和所在處的地基比較均勻等條件的要求。 沉降縫作用：調(diào)整不均勻沉降。 沉降縫設(shè)置的位置,注意事項(xiàng)：沉降縫內(nèi)填塞雜物、兩單元對傾過大、寬度不足，沉降縫失效,（1）控制建筑物的長高比：建筑物長高比是指它的長度L與其高度（屋頂檐口至基底的距離）Hf之比,（2）合理布置縱、橫墻： 砌體結(jié)構(gòu),3、加強(qiáng)建筑物的整體剛度,建筑物過長：長高比7.6:1,2.53.0,決定相鄰建筑物基礎(chǔ)間凈距的指標(biāo)：,4、恰當(dāng)安排相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距,（1）同期建造的兩相鄰建筑物，低（或輕）者受高（或重）者的影響； （2）不同期建造的兩相鄰建筑物，原有建筑物受鄰近新建高（或重）的建筑物的影響。,相鄰基礎(chǔ),附加應(yīng)力疊加,不均勻沉降,受影響建筑（被影響者）,影響建筑（產(chǎn)生影響者）,剛度（長高比）,預(yù)估平均沉降量 （地基壓縮性、建筑規(guī)模）,由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸,對于不同期建造的兩相鄰建筑物，原有建筑物受鄰近新建高（或重）的建筑物的影響。,修建新建筑物：引起原有建筑物開裂,5、調(diào)整建筑物各部分的標(biāo)高,原理：根據(jù)可能產(chǎn)生的不均勻沉降，將預(yù)估沉降量大的部分標(biāo)高提高，待其沉降后達(dá)到預(yù)定的標(biāo)高，與沉降小的部分協(xié)調(diào)一致。,（1）室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量予以提高； （2）建筑物各部分（或設(shè)備之間）有聯(lián)系時(shí)，可將沉降較大者標(biāo)高提高； （3）建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空； （4）當(dāng)有管道穿過建筑物時(shí)，應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭。,減輕不均勻沉降的結(jié)構(gòu)措施：,1、減輕建筑物自重,減輕墻重量：采用多孔磚，輕質(zhì)墻等。 選用輕型結(jié)構(gòu)：采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種輕型空間結(jié)構(gòu)。 減少基礎(chǔ)和回填土重量：如采用空心基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)、以及加空地板代替厚填土等。,2、設(shè)置圈梁、基礎(chǔ)梁（地圈梁）,平面內(nèi)形成閉合的網(wǎng)狀系統(tǒng)。,鋼筋混凝土圈梁 鋼筋磚圈梁（或鋼筋磚帶）,增強(qiáng)建筑物的抗彎剛度,3、減小或調(diào)整基底附加壓力,減小基底附加壓力： 減輕建筑物自重 設(shè)置地下室（或半地下室、架空層） 改變基底尺寸：,4、采用非敏感性結(jié)構(gòu),排架、三鉸拱等鉸接結(jié)構(gòu),選擇和調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸,調(diào)整基底壓力,減少沉降差,減輕不均勻沉降的施工措施