〔地基与基础工程〕课件第2章天然地基上浅基础设计.ppt

第2章 天然地基上浅基础的设计 本章学习要求 掌握： 浅基础的类型及相关概念； 浅基础设计的基本步骤； 浅基础的设计计算或验算内容 §2.1 概述 2.1.1基本概念 地基 天然地基：未经处理的天然土层 人工地基：人工加固处理的土层 基础 浅基础：埋置深度小于5m，小于基础宽度 深基础：考虑侧面摩擦力 2.1.2地基基础类型选择依据 建筑物的重要性、结构形式、荷载性质及大小； 地基的工程与水文地质状况。 §2.2 浅基础的设计方法及步骤 2.2.1地基基础的允许承载力设计方法 地基允许承载力：满足以下要求的最大压力 基底压力≤地基极限承载力； 地基变形≤地基允许变形值。 设计方法： 根据地基的允许承载力计算确定基底面积： S —— 上部结构总荷载与基础自重之和； [R] ——地基允许承载力。 特点：允许承载力多按经验确定；安全度未知。 应用：《工业与民用建筑地基基础设计规范》TJ7-74 §2.2 浅基础的设计方法及步骤 2.2.2地基基础的极限状态设计方法 承载能力极限状态(稳定极限状态) Pu——地基极限承载力; Fs ——安全系数. 正常使用极限状态(变形极限状态) 设计方法： 先变形验算;再稳定性验算. 特点：变形验算时控制基底压力不超过临塑或临界荷载，故通常不需做稳定极限状态验算. §2.2 浅基础的设计方法及步骤 2.2.5浅基础设计的基本步骤 1.地质勘察及建筑设计资料分析； 2.选择基础类型； 3.确定持力层和基础埋置深度； 4.确定地基承载力； 5.初步确定基础底面尺寸； 6.开展地基承载力验算、变形验算、稳定性验算；据验算结果，必要时修改基底尺寸甚至埋深。 7.开展基础结构与构造设计，保证其刚度、强度和耐久性; 8.设计图、施工图绘制；设计说明书编写。 §2.3 浅基础的类型 2.3.1浅基础的结构类型 1.单独基础（独立基础） 2.条形基础 3.十字交叉基础 4.筏板基础 5.箱形基础 6.壳体基础 §2.3 浅基础的类型 单独基础 §2.3 浅基础的类型 条形基础 §2.3 浅基础的类型 适用条件： 土质更差, 柱下荷载很大或分布不均匀。 §2.3 浅基础的类型 筏形基础：钢筋混凝土板式或梁板式基础 §2.3 浅基础的类型 箱形基础：一种补偿基础形式 §2.3 浅基础的类型 壳体基础：正圆锥及其组合形成的壳体基础 2.5.1 地基承载力的基本概念地基承载力：是指地基对基础及上部结构荷载的承受能力，其大小取决于地基、基础及上部结构三个方面。 承载力基本值f0(GBJ 7-89) 根据土的室内试验或原位测试物理力学指标的平均值。 承载力设计值fd (GBJ 7-89) 地基承载力标准值，经基础宽度和深度修正，以及直接用地基强度指标按承载力理论公式计算得到的值。 承载力设计值是在地基设计计算时采用的地基容许承载力值。 (GB50007-2002)中将（GBJ7-89)的承载力设计值称为修正后的承载力特征值fa。 *《地基与基础工程》 集资料 选类型 拟尺寸 做检算 选方案 掌握 构造形式 适用条件 适用条件：地基土层性质较好时；常配制于柱式、塔式及筒式构筑物之下。 柱下单独基础 墙下单独基础 适用条件： 墙下条形基础广泛应用于砌体结构。 柱下条形基础用于框架结构中的柱荷载过大，地基承载力不足情况。 墙下条形基础 十字交叉基础 适用条件： 地基软弱而荷载较大，采用十字交叉基础不能满足地基承载力要求，采用筏形基础。用于多种结构，如框架、框剪、剪力墙结构及砌体结构。 适用条件：地基软弱且分布不均，荷载较大或分布不均时。多用于高层建筑基础。技术复杂、工程造价高，且工期长，应与其它基础方案比较后采用。 补偿基础： 建在地面下足够深度，使结构物重量不超过或略超过挖出的地基土重，减少附加应力引起的地基沉降的整体基础。 特点：荷载在壳体内主要引起轴向压力，对于抗压性能较好的砖、石和混凝土材料，采用壳体结构更适应材料特性。 §2.5 地基承载力的确定 2.5.1 地基承载力的基本概念 地基承载力： 地基土单位面积上承受荷载的能力 地基极限承载力： 地基即将发生强度破坏时对应的极限荷载 地基允许承载力 地基既不发生强度破坏，又不超允许变形的承载力 地基承载力特征值 正常使用状态下地基的承载力。 “建筑地基基础设计规范”中的定义：由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，上限为比例界限值。 极限承载力：使地基发生剪切破坏、失去整体稳定时的基础底面最小压力，亦即地基能承受的最大荷载强度。 容许承载力：确保地基不产生剪切破坏而失稳，同时又保证建筑物的沉降不超过允许值的最大荷载。 §2.5 地基