第四篇 独立基础-新.pptx

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,地基基础设计方法及实例,全国注册土木工程师（岩土）继续教育必修教材（之二）,住宅和城乡建设部职业资格注册中心组编朱炳寅娄宁杨琦编著丁继辉河北大学建筑工程学院13831259783,第四章独立基础,无筋扩展基础扩展基础独基加防水板基础工程实例及实例分析独立基础常见问题,第五章条形基础,墙下条形基础柱下条形基础条基加防水板基础工程实例及实例分析条形基础的常见设计问题,第六章筏形和箱形基础,箱形及筏形基础设计的基本要求梁板式筏形基础平板式筏形基础箱形基础工程实例及实例分析筏形及箱形基础的常见设计问题,独立基础,十字交叉梁,筏形基础,箱形基础,柱下条形基础墙下条形基础,桩基础沉井基础沉箱基础,基础型式的选取,深基础,浅基础基础设计步骤,天然地基上的浅基础设计和计算，既要保证基础本身有足够的强度和稳定性，同时又要考虑地基的强度、稳定性及变形条件，其主要设计步骤包括：

（1）选择基础的材料、类型和平面布置。

（2）选择基础的埋置深度。

（3）确定修正后地基承载力的特征值。

（4）确定基础的底面积和底面尺寸。

（5）地基变形验算。

（6）基础结构设计。

（7）基础施工图绘制（包括施工说明）。

第四章独立基础,本章应把握的主要问题：

独立基础设计由结构工程师完成，岩土工程师应了解独立基础的主要形式和设计的基本原理，结构设计对地基承载力及地基沉降的关注点。

说明,第四章独立基础,独立基础：

无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。

本章涉及主要规范，其他地方标准、规范主要内容在相关索引中列出。

刚性基础变形能力差，对上部结构依赖性大，上部结构应提供足够的刚度以保证刚性基础性能的实现。

一般用于单层及多层建筑的基础，在砌体承重结构中常有应用。

灰土垫层一般仅用于沟管设计中。

说明,第四章独立基础,3钢筋混凝土扩展基础在工程中应用普遍。

受力简单明确。

方便施工，同时经济效益显著。

在工程设计中是首选的基础形式。

说明,第四章独立基础,4独立基础加防水板在工程中得到了广泛应用，拓展了钢筋混凝土扩展基础的应用空间。

工程实践表明：

独基加防水板基础具有传力明确，构构造简单，经济实验等优点。

该部分内容是作者根据工程实践编写的，应用时应根据工程经验加以判断，并参考使用。

说明,第四章独立基础,5本章第三节对地下室抗浮设计方法进行了适当的归纳，分析了自重平衡法、抗力平衡法、浮力消除法和综合设计法的适用条件，并进行相应的经济比较，供读者参考。

说明,第四章独立基础,6规范规定在地基与基础的设计计算中，要根据不同的计算内容采用不同的荷载效应组合值。

从工程设计的实际情况来看，要严格区分不同的情况，采用各不相同的荷载组合，不仅计算量大，且有时很难严格区分，同时从工程设计角度看也无必要。

本章提供满足工程设计需要的简化换算方法，以实现不同荷载效应数值的简单转化。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,要点：

本节介绍刚性基础设计的一般要求。

当地基承载力比较高时应对刚性基础进行抗剪验算。

注意：

在刚性角范围内同样存在抗剪验算问题，提出考虑基础厚度影响并引入剪切系数的实用抗剪计算公式。

编者根据承台抗剪计算提出：

无筋扩展基础又称刚性基础，一般由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料建造。

材料特点：

有较高的抗压性能，但其抗拉、抗剪强度都不高，因此设计时必须使基础主要承受压应力，并保证在基础内产生的拉应力和剪应力都不超过材料强度的设计值。

常设计成轴心受压基础。

基础设计应符合台阶宽高比或刚性角要求。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,第三章浅基础结构设计,扩展基础破坏形式,2,12,1,纯剪,斜压,冲切,弯曲,3.2无筋扩展基础,第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,一、一般规定,砌体结构形成一个约束体，其抗震性能较好。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,一、一般规定,设计0.1g（7度），实际地震0.8g（10度）,无筋扩展基础构造示意图（d为纵向钢筋直径）1（地基规范第8.1.1条）无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,一、一般规定,无筋扩展基础构造示意图（d为纵向钢筋直径）,基础基高础度底面宽度,基础台阶宽度基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度基础台阶的宽高比见规范表格,第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,一、一般规定2地基规范基础高度应符合：

4.基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础，尚应进行抗剪验算。

第一节无筋扩展基础无筋扩展基础台阶宽高比的允许值,第四章独立基础表4.1.1,基础材料,质量要求,台阶宽高比的允许值,混凝土基础,C15混凝土,1:

1.00,1:

1.00,1:

1.25,毛石混凝土基C15混凝土础,础,砂浆不低于M51:

1.251:

1.50,础,/m3,粉质粘土1.50t/m3,粘土1.45t/m3,1:

1.251:

1.50,三合土体积比为1:

2：

41:

3:

6（石灰:

砂:

骨料），每层约,1:

20,注：

灰1土.基,体荷积载比效为应3：

标7准或组2：

合8时，基其础最底小面干处密的度平：

均粉压土力1.值55（tkPa）,；,2.阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不易大于200mm；,基础3.当基础虚由铺不22同0m材m料，叠夯合至组15成0m时m，。

应对接触部分作抗压验算1:

；1.50,1:

1.001:

1.251:

1.50凝土基础台阶1:

1.宽50高比1:

1的.50允许值1:

，1.50,砖基础该砖不表低提于M供U1的0、无砂浆筋不扩低于展M混5,毛石基是根据材料力学、现行混凝土结构设计规范确定的。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,3.采用无筋扩展钢筋混凝土柱，其柱脚高度不得,小于（图4.1.1b），并不应小于300mm且不小于20,（,为柱中的纵向受力钢筋的最大直径）。

当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时，可沿水平方向弯折，弯折后的水平锚固长度不应小于10不不应大于20。

图4.1.1无筋扩展基础构造示意图（d为纵向钢筋直径）,第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,材料的抗拉强度相应于荷载效应基本组合时，地基土平均净反力产生的沿墙（柱）边缘或变截处单位长度的剪力设计值。

该公式与按薄混板凝理土论规计范算，公没式有（考7虑.5基.3础-1）厚比度较对：

抗剪有利无的筋影混响凝。

土受剪承载力约为不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件的一半。

4.当基础底面的平均压力（此处理解为相应于荷载效应基本组合时，基础底面的平均压力-编者注）超过300kPa时，验算墙（柱）边缘或台阶处的受剪承载力。

沿墙（柱）边缘或变截处混凝土基础单位长度的面积。

（4.1.2）,第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,（混凝土结构设计规范）第7.5.3条不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面的受剪承载力应符合下列规定：

（7.5.3-1）,（4.1.2）,（7.5.3-2）,截面高度影响系数：

当h02000mm时，取h0=2000mm；,工程实例4.1（P183）,三、结构设计的相关问题1在刚性基础的设计中，为满足正常使用要求常加适量的构造钢筋（或防裂钢筋），这样，常常带来所谓不满足最小配筋率的问题。

对配置少量钢筋（或拉接筋）的素混凝土基础，不能以钢筋混凝土基础的标准来控制配筋，否则，将造成很大的浪费。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,三、结构设计的相关问题2比较钢筋混凝土筏板基础的抗剪设计要求（见图6.2.4），可以考虑厚板单元板厚对基础底板抗剪的有利影响，而对于基础台阶的宽高比满足规范要求的无筋扩展基础，完全不考虑厚板单元板厚对基础底板抗剪的有利影响是不恰当的。

对岩石地基上的素混凝土刚性基础，由于地基承载力高，Vs的取值及按公式（4.1.2）验算，常引起素混凝土基础截面高度的急剧增加，导致设计极不合理（详见本章第四节实例4.2的分析比较）。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,三、结构设计的相关问题,第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,（6.2.4）,受剪切承载力截面高度影响系数，见表4.2.8.,第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,四、设计建议1无筋扩展基础符合表4.1.1规定时，一般可不验算。

2确有必要时，可按“混凝土规范”附录A的要求对无筋扩展基础进行相关验算。

3多层砌体结构应优先考虑采用刚性基础。

4当基础宽度B2.5m时，不宜采用刚性基础。

5当地下水位较高或冬季施工时，宜采用混凝土（C7.5）垫层。

墙下刚性条形基础一般可不设置基础梁，但当地基主要受力层范围内存在软弱土层及不均匀土层时，可增设基础圈梁以加强基础刚度。

第一节无筋扩展基础,第四章独立基础,7对素混凝土刚性基础，考虑基础厚度的影响，建议在公式（4.1.2）的右端项中引入剪切系数（可按公式（7.5.29）确定）并取=1.75。

则公式（4.1.2）可改写成：

（4.1.2）考虑基础厚度影响，引入剪切系数。

（4.1.3）该公式为混凝土规范公式，考虑了板厚的影响！

第四章独立基础,4.2扩展基础一、相关规定二、理解与分析三、结构设计的相关问题四、设计建议五、相关索引,第二节扩展基础,第四章独立基础,要点：

规范对扩展基础设计的基本要求。

NOTES：

地基承载力验算及钢筋混凝土基础设计应采用各不相同的荷载组合、地基反力直线分布对基础截面的基本要求、荷载偏心距对地基反力的影响及独立基础最小配筋率等问题。

提出地基基础设计时，满足工程设计要求的不同内力组合的互换原则。

第二节扩展基础,第四章独立基础,扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求基础底面积确定：

（地基规范第5.2.1条）基础底面的压力，应符合：

修正后承载力特征值相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值。

轴心荷载作用：

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求基础底面积确定：

（地基规范第5.2.1条）基础底面的压力，应符合：

相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值。

偏心荷载作用：

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定,1、计算要求,基础底面积确定：

（地基规范第5.2.2条）基础底面的压力，可按下列公式计算：

轴心荷载作用：

相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值。

基础底面积。

基础自重和基础上的土重。

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求,基础底面积确定：

（地基规范第5.2.2条）基础底面的压力，可按下列公式计算：

偏心荷载作用：

相应于荷载效应标准组合时，作用在基础底面的弯矩值。

基础底面的抵抗矩。

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求,基础底面积确定：

（地基规范第5.2.2条）基础底面的压力，可按下列公式计算：

偏心距时：

垂直于力矩作用方向的基础底面边长。

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求,基础底面积确定：

在墙下条形基础相交处，不应计入基础面积。

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求,基础底面积确定：

在墙下条形基础相交处，不应计入基础面积。

（地基规范第8.2.7条）阶梯基础的受冲切承载力验算。

适用于矩形截面柱的矩形基础，对柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力验算：

第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定,1、计算要求,图4.2.2计算阶形基础的受冲切承载力截面位置,（a）柱与基础交接处；（b）基础变阶处1冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面；2冲切破坏锥体的底面线,抗冲切面积：

ABCD,第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求,基础底面积确定：

（地基规范第8.2.7条）阶梯基础的受冲切承载力验算受冲切承载力验算公式：

受冲切承载力截面高度影响系数.,第二节扩展基础,第四章独立基础,一、相关规定1、计算要求,基础底面积确定：