地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原理

1、第2章 淺基礎(chǔ),2-1 概述 2-2 淺基礎(chǔ)的類型 2-3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇 2-4 淺基礎(chǔ)的地基承載力 2-5 基礎(chǔ)底面尺寸的確定 2-6 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計 2-8 減輕不均勻沉降危害的措施,2-1 概 述,天然地基上的淺基礎(chǔ)（本章討論）人工地基上的淺基礎(chǔ),2.1.1 淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容 2.1.2 淺基礎(chǔ)設(shè)計方法 2.1.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計原則,1. 地基的類型,2. 基礎(chǔ)的類型,2.1.1 淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容 主要內(nèi)容,1.選擇基礎(chǔ)方案（確定材料、類型，進(jìn)行基礎(chǔ)平面布置）； 2.確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度,3.確定地基承載力； 4.確定基礎(chǔ)的底面尺寸，必要時進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗算,5.進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)

2、構(gòu)設(shè)計（內(nèi)力分析、截面計算、構(gòu)造要求）； 6.繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明,2.1.2 淺基礎(chǔ)設(shè)計方法 常規(guī)設(shè)計法（簡化計算法）、相互作用設(shè)計法,常規(guī)設(shè)計法要點,特點： 滿足靜力平衡條件； 不滿足變形協(xié)調(diào)條件,結(jié)論： 地基越軟弱或越不均勻，按常 規(guī)設(shè)計法計算的結(jié)果與實際情 況的差別就可能越大,合理的設(shè)計方法： 考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用（分析難度較大,常規(guī)設(shè)計法適用條件： 1.地基沉降較小或較均勻； 2.基礎(chǔ)剛度較大,2.1.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計原則,5)地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不勻的填土，其自重固結(jié)未完成時,即應(yīng)驗算地基變形,標(biāo)準(zhǔn)值,設(shè)計值,按結(jié)構(gòu)型式分：擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、

3、柱下交 叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等,2.2.1 擴(kuò)展基礎(chǔ),作用：把墻或柱的荷載側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求,2.2 淺基礎(chǔ)類型,按材料分：無筋基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）、鋼筋混凝土基礎(chǔ),1. 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ) 指由磚、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料組成的無需 配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。俗稱“剛性基礎(chǔ)”。 適用于多層民用建筑和輕型廠房,磚：強(qiáng)度等級不低于mu10。 砂漿：不低于m5。 在地下水位以下或當(dāng)?shù)鼗脸睗駮r，應(yīng)采用水泥砂漿砌筑。 適用于6層及6層以下的民用建筑和磚墻承重的廠房,1)磚基礎(chǔ),墊層作用（素砼，100厚，c10）： 保護(hù)坑底土體不被人為擾動

4、和雨水浸泡； 改善基礎(chǔ)的施工條件,2)毛石基礎(chǔ) 毛石是指未經(jīng)加工鑿平的石料。 應(yīng)采用未風(fēng)化的硬質(zhì)巖石，禁用風(fēng)化毛石,3)灰土基礎(chǔ) 石灰和土料按體積比3:7或2:8拌和均勻， 在基槽內(nèi)分層夯實（每層虛鋪220250mm, 夯實至150mm,灰土基礎(chǔ)宜在比較干燥的土層中使用。在我國華北和西北地 區(qū)，廣泛用于5層和5層以下的民用房屋,4)三合土基礎(chǔ) 由石灰、砂、骨料（礦渣、碎磚、碎石）加水混合而成。 體積比1:2:4或1:3:6。 用于4層和4層以下的民用房屋,四合土基礎(chǔ)（南方個別地區(qū)用）： 水泥：石灰：砂：骨料1:1:5:10或1:1:6:12,5)砼基礎(chǔ) c15。 抗壓強(qiáng)度、耐久性、抗凍性較好,

5、毛石砼基礎(chǔ)： 在砼基礎(chǔ)中埋入體積占25%30%的毛石，石塊尺寸不宜超過300mm。 可節(jié)省水泥用量，減少水化熱,2. 鋼筋砼擴(kuò)展基礎(chǔ)（簡稱擴(kuò)展基礎(chǔ)） 特點：抗彎、抗剪性能較好，基礎(chǔ)高度較小,1)墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ),2)柱下鋼筋砼獨立基礎(chǔ),圖2-4 柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ) (a)階梯形基礎(chǔ)；(b)錐形基礎(chǔ)；(c)杯口基礎(chǔ),2.2.2 聯(lián)合基礎(chǔ),2.2.3 柱下條形基礎(chǔ),特點： 整體抗彎剛度較大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力； 基底壓力較均勻； 造價高于擴(kuò)展基礎(chǔ),常用作軟弱地基或不均勻地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),2.2.4 柱下交叉條形基礎(chǔ),2.2.5 筏形基礎(chǔ),特點,底面積大，故可減小基底壓力；

6、可提高地基承載力（尤其在有地下室時）；能增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。 其他功能：見教材,注意：當(dāng)?shù)鼗@著軟硬不均時，要慎用,1)墻下筏形基礎(chǔ) 為一塊厚度約200300mm的鋼筋砼平板。 主要在華東地區(qū)采用，淺埋或不埋。 適用于具有硬殼持力層、比較均勻的軟弱地基上六層及六層以下承重橫墻較密的民用建筑,硬土 軟土,2)柱下筏形基礎(chǔ),2.2.6 箱形基礎(chǔ),特點,剛度極大；抗震性能好；有補(bǔ)償效應(yīng)。 地下室用途受限制；工期長；造價高；施工技術(shù)復(fù)雜,柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)又統(tǒng)稱為連續(xù)基礎(chǔ),2.2.7 殼體基礎(chǔ),其他基礎(chǔ)：折板基礎(chǔ)等,2-3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇,基礎(chǔ)的埋置深

7、度是指基礎(chǔ)的底面至室外設(shè)計地面的距離。確定基礎(chǔ)埋深時，除了要考慮持力層的情況外，還應(yīng)考慮使用功能、地下室、地下設(shè)施、基礎(chǔ)形式、荷載、地質(zhì)水文條件、相鄰建筑物以及凍脹、沖刷等因素,基礎(chǔ)埋深的確定原則是： 在保證安全可靠的前提下盡量淺埋。但基礎(chǔ)埋 深不得小于0.5m，基礎(chǔ)頂面距地面的距離宜大于 0.1m。 同一建筑物下面各部分的基礎(chǔ)埋深可以不一 致,2.3.1 與建筑物有關(guān)的條件,1) 建筑物在使用功能和用途方面的要求,2) 高層建筑,3) 承受上拔力的基礎(chǔ)； 4) 高聳結(jié)構(gòu),5) 冷庫等,2.3.2 工程地質(zhì)條件,持力層 下臥層 軟弱下臥層,對于中小型建筑物： 良好土層堅硬、硬塑、可塑狀態(tài)的粘性

8、土層；密實或 中密狀態(tài)的砂土層和碎石土層；其他中低壓 塑性土層。 軟弱土層軟塑、流塑狀態(tài)的粘性土層；松散狀態(tài)的砂 土層；未經(jīng)處理的填土；其他高壓縮性土層,1,良好 土層,埋深由其他條件和最小埋深確定。 淺埋，一般取d=0.51.5m,2,軟弱 土層,12層：按情況(1)處理 35層：可采用連續(xù)基礎(chǔ)方案、 或人工地基方案。 6層以上：樁基方案,3,軟弱土層,良好土層,h,當(dāng)h2m時：按情況(2)處理,當(dāng)h2m時：選良好土層為持力層,墊層,做法一做法二,4,23m厚的“硬殼層,持力層頂面傾斜時,對于中小型建筑物，宜盡量選硬 殼層為持力層。 采用“寬基淺埋”方案,2.3.3 水文地質(zhì)條件,否則，應(yīng)考

9、慮： 流砂；流土,對有侵蝕性的地下水，還應(yīng)考慮：地下結(jié)構(gòu)防滲；地下結(jié)構(gòu)抗浮，例如設(shè)置抗浮錨桿,基礎(chǔ)應(yīng)盡量埋置在地下水位以上,2.3.4 地基凍融條件 多年凍土； 季節(jié)性凍土：凍脹、融陷； 最小埋深規(guī)定,2.3.5 場地環(huán)境條件,0.5m,0.1m,管道； 河流沖刷線,2.4 淺基礎(chǔ)的地基承載力 2.4.1 地基承載力概念,地基承載力是指地基承受荷載的能力。 在保證地基穩(wěn)定的條件下，使建筑物的沉降量不超過允許值 的地基承載力稱為地基承載力特征值 fa,地基承載力是一個定值，對嗎,工程中通常以兩個指標(biāo)來表示地基承載力， 即地基的容許承載力和極限承載力。 地基規(guī)范所稱的地基承載力特征值相當(dāng)于通常所說

10、的地基容許承載力,地基規(guī)范規(guī)定，淺基礎(chǔ)的基底壓力應(yīng)滿足 下列要求,當(dāng)需要滿足抗震設(shè)防要求時，應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢算。（見第9章,2.4.2 地基承載力特征值的確定,1.按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)以理論公式計算； 2. 按地基載荷試驗確定； 3.按規(guī)范承載力表確定； 4.按建筑經(jīng)驗確定,四類方法,1.按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)以理論公式計算 (1)地基極限承載力理論公式 fa=pu/k k=23 常用公式：魏錫克公式、漢森公式等等,該方法不常用，原因主要有： 1） 該方法未考慮地基變形； 2） c、的取值可靠度較低； 3）不同公式的計算結(jié)果相差較大,2)規(guī)范推薦的理論公式,當(dāng)荷載為中心荷載或偏心很?。ㄆ木鄀l

11、/30，l 為偏心方向基礎(chǔ)邊長）時： fambb+mdmd+mcckp1/4 （25,b基礎(chǔ)底面寬度，大于6m時按6m考慮；對于砂土，小 于3m時按3m考慮,地基沉降可能過大,長期承載力：地基承載力隨建筑物荷載的增加而增大。 短期承載力,類似方法又稱為 =0法,長期承載力短期承載力（超強(qiáng)固結(jié)土可能例外,詳見課本,2. 按地基載荷試驗確定（最可靠） 淺層平板載荷試驗、深層平板載荷試驗、螺旋板載荷試驗,地基靜載試驗概況,平板載荷試驗裝置示意圖,優(yōu)缺點：能較好的反映天然土體的壓縮性；試驗工作量和 費用較大，時間較長,fa的確定方法,1)當(dāng)ps曲線上有比例界限p1時，取fak=p1,確定地基承載力實測

12、值,2)當(dāng)pu2p1時，取fak=pu/2,3)當(dāng)不能按上述二款要求確定時，可取s/b=0.010.015所對 應(yīng)的荷載作為fak ，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半,對同一土層，應(yīng)選擇三個以上的試驗點，當(dāng)試驗實測值的極差（最大值與最小值之差）不超過其平均值的30%時，取其平均值作為該土層的地基承載力特征值fak,確定地基承載力特征值,3.按規(guī)范承載力表確定,野外鑒別結(jié)果 室內(nèi)物理力學(xué)指標(biāo) 現(xiàn)場動力觸探試驗錘擊數(shù),fak,注意：埋深d的取法，見教材,與土力學(xué)中介紹的理論公式具有相同的形式，但兩者含義不同。 還需要注意下列兩點： 1）公式中已經(jīng)包含了基礎(chǔ)寬度和埋深的影響； 2）公式中的b是指基礎(chǔ)的

13、短邊,4.按建筑經(jīng)驗確定,基槽檢驗和地基的局部處理： 在基槽挖至接近槽底時，應(yīng)由設(shè)計、施工和勘察人員對槽底土層進(jìn)行檢查，即所謂“驗槽”。 對沒有地基勘察資料的輕型建筑物，地基淺層情況只能憑驗槽了解；有地基勘察報告的工程，主要是核實勘察資料是否符合實際。 通過驗槽，可以判斷持力層的承載力、地基的均勻程度是否滿足設(shè)計要求，以防止產(chǎn)生過量的不均勻沉降。 驗槽以細(xì)致的觀察為主，輔以輕便簡易的勘探方法，如輕便觸探和夯擊聽音等,通過觀察驗槽和釬探后，如不滿足要求，應(yīng)根據(jù)具體情況更改設(shè)計或進(jìn)行地基處理。對于槽底的局部人工填土和墓坑、松土坑、廢井，一般宜挖除并用碎石、砂、灰土等分層回填夯實。對于局部松軟土，一

14、般應(yīng)挖除至原土。 當(dāng)上述挖、填方法由于施工困難等緣故而不宜采用時，可考慮采用鋼筋混凝土梁板基礎(chǔ)，以跨越局部松軟土，或采用增大基礎(chǔ)埋深、擴(kuò)大基礎(chǔ)面積、布置聯(lián)合基礎(chǔ)、加設(shè)擠密樁或局部設(shè)置樁基等方法加以解決。 當(dāng)柱基或部分基槽下方存在過于堅硬的舊基礎(chǔ)、樹根和巖石等障礙物時，均應(yīng)盡可能挖除，以防建筑物產(chǎn)生不均勻沉降或開裂,2.4.3 地基變形驗算,建筑物的地基變形計算值應(yīng)不大于地基變形允許值 ，即要求滿足下列條件： （215,回顧,地基變形按其特征可分為四種： 沉降量獨立基礎(chǔ)中心點的沉降值或整幢建筑物基礎(chǔ)的平均 沉降值； 沉降差相鄰兩個柱基的沉降量之差,傾斜基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值；

15、局部傾斜砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差 與其距離的比值,不同結(jié)構(gòu)類型需驗算的地基變形： 砌體承重結(jié)構(gòu)：由局部傾斜控制； 框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)：由沉降差控制； 高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑：由建筑物的整體傾斜（特別是橫向整 體傾斜）控制，必要時應(yīng)控制平均沉降量,沉降觀測,在必要情況下，需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值，以便預(yù)留建筑物有關(guān)部分之間的凈空，考慮連接方法和施工順序。此時，一般多層建筑物在施工期間完成的沉降量，對于砂土可認(rèn)為其最終沉降量已完成80%以上，對于其他低壓縮性土可認(rèn)為已完成最終沉降量的50%80%，對于中壓縮性土可認(rèn)為已完成20%50%，對于高壓縮性土可

16、認(rèn)為已完成5%20,如果地基變形計算值大于地基變形允許值，一般可以先考慮適當(dāng)調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸（如增大基底面積或調(diào)整基底形心位置）或埋深，如仍未滿足要求，再考慮是否可從建筑、結(jié)構(gòu)、施工諸方面采取有效措施以防止不均勻沉降對建筑物的損害，或改用其他地基基礎(chǔ)設(shè)計方案,室內(nèi)外平均埋深,從已固結(jié)完畢的老天然地面算起,注意以下三式中d的區(qū)別,2.5 基礎(chǔ)底面尺寸的確定,2.5.1 按地基持力層承載力計算基底尺寸 1.軸心荷載作用,要求：pk fa,柱下獨立基礎(chǔ),墻下條形基礎(chǔ),b、l 宜為100mm的整數(shù)倍,某粘性土重度m為18.2kn/m3 ，孔隙比e=0.7，液性指數(shù)il=0.75，地基承載力特征值fak

17、為220kpa。現(xiàn)修建一外柱基礎(chǔ)，作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載fk830kn，基礎(chǔ)埋深（自室外地面起算）為1.0m，室內(nèi)地面高出室外地面0.3m，試確定方形基礎(chǔ)底面寬度,解】 先進(jìn)行地基承載力深度修正。自室外地面起算的基礎(chǔ)埋深d=1.0m ,查表25，得d=1.6，由式（214）得修正后的地基承載力特征值為,例題22,fa= fak +dm (d -0.5) =220 +1.618.2(1.0-0.5)=235 kpa,取b=2m。因b3m，不必進(jìn)行承載力寬度修正,計算基礎(chǔ)及其上土的重力gk時的基礎(chǔ)埋深為：d=(1.0+1.3)/2=1.15m。由于埋深范圍內(nèi)沒有地下水，hw=0。由式（219）得

18、基礎(chǔ)底面寬度為,2.偏心荷載作用 要求,pk fa pkmax 1.2 fa （2-21） e l/6（或pkmin0） （2-24,其中,試算法步驟,1）進(jìn)行深度修正，初步確定修正后的地基承載力特征值fa,2）根據(jù)荷載偏心情況，將按軸心荷載作用計算得到的基底面積增大10%40%，即取,3）選取基底長邊l與短邊b的比值n（一般取n2），于是有,4）考慮是否應(yīng)對地基承載力進(jìn)行寬度修正。如需要，在承 載力修正后，重復(fù)上述2、3兩個步驟，使所取寬度前后 一致,5）計算偏心距e和基底最大壓力pkmax，并驗算是否滿足式 （221）和（224）的要求,6）若b、l 取值不適當(dāng)（太大或太?。烧{(diào)整尺寸再

19、行 驗算，如此反復(fù)一二次，便可定出合適的尺寸,同例題22，但作用在基礎(chǔ)頂面處的荷載還有力矩200knm和水平荷載20kn（見例圖2-3），試確定矩形基礎(chǔ)底面尺寸,解 （1）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸 考慮荷載偏心，將基底面積初步增大20%，由式（225）得,例題23,取基底長短邊之比n=l/b=2，于是,因b=1.5m3m，故fa無需作寬度修正,2）驗算荷載偏心距e,基底處的總豎向力：fk+gk= 830+201.53.01.15= 933.5 kn 基底處的總力矩： mk= 200+200.6 = 212 knm 偏心距： e = mk/ ( fk+gk ) =212/ 933.5 = 0.227

20、 m l/6 = 0.5m（可以,3）驗算基底最大壓力pkmax,1.2fa = 282 kpa （不行,4）調(diào)整底面尺寸再驗算 取b=1.6m，l=3.2m，則 fk+gk= 830+201.63.21.15= 947.8 kn e=212/947.8=0.224m,所以基底尺寸為1.6m3.2m,2.5.2 地基軟弱下臥層承載力驗算,要求： z +czfaz,標(biāo)準(zhǔn)值,僅作深度修正,矩形基礎(chǔ),條形基礎(chǔ),地基壓力擴(kuò)散角值 表2-7,注：z0.25b 時取 =0，必要時， 宜由試驗確定；z0.50b時值不變,例圖2-5中的柱下矩形基礎(chǔ)底面尺寸為 5.4m2.7m，試根據(jù)圖中各項資料驗算持力層和軟

21、弱下臥層的承載力是否滿足要求,例題25,解 持力層承載力驗算 b=0，d=1.0 ,則 fa=209+1.018.0(1.8-0.5)=232.4 kpa,fk+gk=1800+220+202.75.41.8=2545kn mk=950+1801.2+2200.62=13302knm,軟弱下臥層承載力驗算,由es1/es2=7.5/2.5=3, z/b=2.5/2.70.50,查表2 -7得 =23，tan = 0.424,cz = 18.01.8+(18.7-10)2.5 =54.2 kpa,faz = 75+1.012.6(4.3-0.5)=122.9 kpa,cz + z =54.2+5

22、7.2 =111.4 kpa faz （可以,2.5.3 按允許沉降差調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸（看,1)基底尺寸對沉降的影響,s=(1-2)bp0/e0 (2-31,a. 對比按pk=fa原則設(shè)計的兩個基礎(chǔ)（基底壓力相同,因為、p0、e0為常量，所有s b ,故基礎(chǔ)底面積越大，沉降越大,b.對同一基礎(chǔ)而言（f常量,p0f/a s (1-2)f/le0 (2-32) 故加大基礎(chǔ)底面積（l 增大）或長寬比n（減?。┛梢?減少沉降量,2)減少沉降量的措施,a.加大底面積a(a加大10%，沉降約減少4.6%)； b.增大長寬比n(當(dāng)n從1增大到3時，沉降約減少6,2.5.4 地基穩(wěn)定性驗算 對于經(jīng)常承受水平荷

23、載作用的高層建筑 、高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，應(yīng)對地基進(jìn)行穩(wěn)定性驗算,1.2 (2-42,當(dāng)基礎(chǔ)底面邊長不大于3m時，基礎(chǔ)的位置應(yīng)滿足下列條件,2-1,條形基礎(chǔ),2-2,矩形基礎(chǔ),圖2-6,不滿足上述條件時，應(yīng)采用圓弧滑面法進(jìn)行穩(wěn)定性檢算,2.6 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計,2.6.1 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計,要求,表2-9 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)臺階寬高比的允許值,磚基礎(chǔ)俗稱大放腳，其各部分的尺寸應(yīng)符合磚的模數(shù)。砌筑方式有兩皮一收和二一間隔收（又稱兩皮一收與一皮一收相間）兩種（圖2-23）。兩皮一收是每砌兩皮磚，即120mm，收進(jìn)1/4磚長，即60mm；二一間隔收是從底層開始，先砌兩皮磚，收進(jìn)

24、1/4磚長，再砌一皮磚，收進(jìn)1/4磚長，如此反復(fù),毛石基礎(chǔ)的每階伸出寬度不宜大于200mm，每階高度通常取400600mm，并由兩層毛石錯縫砌成,混凝土基礎(chǔ)每階高度不應(yīng)小于200mm，毛石混凝土基礎(chǔ)每階高度不應(yīng)小于300mm,灰土基礎(chǔ)施工時每層虛鋪灰土220250mm，夯實至150mm，稱為“一步灰土”。根據(jù)需要可設(shè)計成二步灰土或三步灰土，即厚度為300mm或450mm，三合土基礎(chǔ)厚度不應(yīng)小于300mm,無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)也可由兩種材料疊合組成，例如，上層用磚砌體，下層用混凝土,例某承重墻厚240mm，作用于地面標(biāo)高處的軸心荷載標(biāo)準(zhǔn)值fk=180kn/m，基礎(chǔ)埋深d=1m，地基承載力特征值fa=22

25、0kpa，要求： (1) 確定墻下條形基礎(chǔ)的底面寬度； (2)按磚基礎(chǔ)設(shè)計，并分別按兩皮一收和二一間隔收（兩皮 一收與一皮一收相間）砌法畫出磚基礎(chǔ)剖面示意圖； (3)按毛石基礎(chǔ)設(shè)計，并畫出剖面示意圖； (4)按混凝土基礎(chǔ)設(shè)計，并畫出剖面示意圖,解(1)基礎(chǔ)寬度,2)按磚基礎(chǔ)設(shè)計 為符合磚的模數(shù)，取基底寬度b=0.96m，則磚基礎(chǔ)所需的臺階數(shù)為,3)按毛石基礎(chǔ)設(shè)計 基底寬度取0.9m，基礎(chǔ)分二階砌筑，每階高度為400mm，每階伸出寬度均小于200mm,4)按混凝土基礎(chǔ)設(shè)計 混凝土強(qiáng)度等級采用c15，基底寬度取0.9m，基礎(chǔ)分二階，第一階高度250mm，伸出寬度180mm，臺階寬度比為180:25

26、0=1:1.39；第二階高度200mm，伸出寬度150mm，臺階寬高比為150:200=1:1.33。由p=fa=220kpa查表得臺階寬高比的允許值為1:1.25，符合要求,2.6.2 墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)設(shè)計,僅由基礎(chǔ)頂面的荷載所產(chǎn)生的地基反力，稱為地基凈反力，并以pj表示,對條形基礎(chǔ)：pj=f/b,對矩形基礎(chǔ)：pj=f/bl f為設(shè)計值,1.構(gòu)造要求 梯形截面基礎(chǔ)（圖2-22）的邊緣高度，一般不小于200mm；基礎(chǔ)高度小于等于250mm時，可做成等厚度板,底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm和小于100mm。當(dāng)有墊層時，混凝土的保護(hù)層凈厚度不應(yīng)小于40mm，無墊層

27、時不應(yīng)小于70mm。縱向分布筋直徑不小于8mm ，間距不大于300mm，每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的1/10,基礎(chǔ)下的墊層厚度一般為100mm，(見下圖）每邊伸出基礎(chǔ)50100mm，墊層混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)為c10,墻下鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造,返回,混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于c20,當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取基礎(chǔ)寬度的0.9倍，并交錯布置,6)當(dāng)?shù)鼗浫鯐r，為了減少不均勻沉降的影響，基礎(chǔ)截面可采用帶肋的板，肋的縱向鋼筋按經(jīng)驗確定,7)基礎(chǔ)底板在t形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度

28、1/4處（圖2-21a）。 在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置（圖2-21b,2.軸心荷載作用 (1)基礎(chǔ)高度 計算截面位置,b1基礎(chǔ)懸臂部分計算截面的挑出 長度，如圖2-22：當(dāng)墻體材料為混凝土?xí)r，b1為基礎(chǔ)邊緣至墻腳的距離；當(dāng)為磚墻且放腳不大于1/4磚長時，b1為基礎(chǔ)邊緣至墻腳距離加上0.06m,基礎(chǔ)內(nèi)不配箍筋和彎起筋，故基礎(chǔ)高度由混凝土的受剪承載力確定： v0.7 f t h0 （2-45） 式中v為剪力設(shè)計值： v= pj b1 （2-46） 于是,基礎(chǔ)底板配筋 懸臂根部的最大彎矩設(shè)計值m為： 基礎(chǔ)每米長的受力鋼筋截面面積： 式中as鋼筋面積； fy鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值； h0基礎(chǔ)

29、有效高度，0.9h0為截面內(nèi)力臂的近似值,3.偏心荷載作用（自學(xué),例2-7】某磚墻厚240mm，相當(dāng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合及基本組合時作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載分別為144kn/m和190kn/m，基礎(chǔ)埋深為0.5m，地基承載力特征值為fak=106kpa，擬按鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計該基礎(chǔ),鏈接,2.6.3 柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計,1.構(gòu)造要求,階梯形基礎(chǔ)每階高度一般為300500mm ，當(dāng)基礎(chǔ)高度大于等于600mm而小于900mm時，階梯形基礎(chǔ)分二級；當(dāng)基礎(chǔ)高度大于等于900mm時，則分三級。當(dāng)采用錐形基礎(chǔ)時，其邊緣高度不宜小于200mm，頂部每邊應(yīng)沿柱邊放出50mm,柱下鋼筋混凝土基礎(chǔ)的受力

30、筋應(yīng)雙向配置?，F(xiàn)澆柱的縱向鋼筋可通過插筋錨入基礎(chǔ)中。插筋的數(shù)量、直徑以及鋼筋種類應(yīng)與柱內(nèi)縱向鋼筋相同。插入基礎(chǔ)的鋼筋，上下至少應(yīng)有兩道箍筋固定。插筋與柱的縱向受力鋼筋的連接方法，應(yīng)按現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。插筋的下端宜做成直鉤放在基礎(chǔ)底板鋼筋網(wǎng)上,基礎(chǔ)沖切破壞簡圖,2.軸心荷載作用 (1)基礎(chǔ)高度,基礎(chǔ)高度由混凝土受沖切承載力確定。設(shè)計時一般先按經(jīng) 驗假定基礎(chǔ)高度，得出h0，再代入式（2-55）進(jìn)行驗算 。 fl 0.7hp f t bm h0 （2-55,b hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)基礎(chǔ)高度h不 大于800mm時，bhp取1.0；當(dāng)h大于等于2000mm時， bhp取0

31、.9，其間按線性內(nèi)插法取用,當(dāng)沖切破壞錐體的底邊落在基礎(chǔ)底面之內(nèi)，即bbc+2h0時 ，要求,當(dāng)bbc+2h0時 ，要求,對于階梯形基礎(chǔ)，例如分成二級的階梯形，除了對柱邊進(jìn)行沖切驗算外，還應(yīng)對上一階底邊變階處進(jìn)行下階的沖切驗算。驗算方法與上面柱邊沖切驗算相同，只是在使用式（2-57）和（2-58）時，ac、bc分別換為上階的長邊l1和短邊b1，h0換為下階的有效高度h01便可,當(dāng)基礎(chǔ)底面全部落在45沖切破壞錐體底邊以內(nèi)時，則成為剛性基礎(chǔ)，無需進(jìn)行沖切驗算,2)底板配筋,配筋計算時，將基礎(chǔ)板看成四塊固定在柱邊的梯形懸臂板（圖2-27,當(dāng)基礎(chǔ)臺階寬高比tana2.5時，底板彎矩設(shè)計值可按下述方法計

32、算,3.偏心荷載作用,如果只在矩形基礎(chǔ)長邊方向產(chǎn)生偏心，則當(dāng)荷載偏心 距e l/6時，基底凈反力設(shè)計值的最大和最小值為,或,e0為凈偏心距， e0 =m/f,返回,1)基礎(chǔ)高度 可按式（2-57）或（2-58）計算，但應(yīng)以pjmax代替式中的pj 。 (2)底板配筋 仍可按式（2-60）和（2-62）計算鋼筋面積，但式（2-60） 中的m應(yīng)按下式計算： 式中pj為-截面的凈反力設(shè)計值，按下式計算,鏈接,例2-8】設(shè)計例圖2-8所示的柱下獨立基礎(chǔ)。已知相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的柱荷載f=700kn，m=87.8knm，柱截面尺寸為300mm400mm，基礎(chǔ)底面尺寸為1.6m2.4m。 【解】采用

33、c20混凝土，hpb235級鋼筋，查表得ft=1.10n/mm2，fy=210n/mm2。墊層采用c10混凝土。 （1）計算基底凈反力設(shè)計值,凈偏心距,基底最大和最小凈反力設(shè)計值,2）基礎(chǔ)高度 柱邊截面驗算 取h=600mm，h0=555mm，則,因偏心受壓，按式（2-57）計算時pj取pjmax 。 該式左邊,該式右邊,基礎(chǔ)分兩級，下階h1 =300mm，h01=255mm，取l1=1.2m ，b1=0.8m,可以,變階處截面驗算,沖切力,抗沖切力,符合要求,3）配筋計算： 計算基礎(chǔ)長邊方向的彎矩設(shè)計值，取-截面,截面： 計算過程類似-截面，as=1150mm2 比較as和as，應(yīng)按as配筋

34、，現(xiàn)于1.6m寬度范圍內(nèi)配11 12，as=1244mm2。 計算基礎(chǔ)短邊方向的彎矩，代入式（2-61），具體過程詳見課本,2.8 減輕不均勻沉降危害的措施,概念：均勻沉降對結(jié)構(gòu)本身無危害； 不均勻沉降危害大,如何防止或減輕不均勻沉降造成的損害，是設(shè)計中必須認(rèn)真考慮的問題,解決這一問題的途徑有二： 一是設(shè)法增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降的適應(yīng)能力； 二是設(shè)法減少不均勻沉降或總沉降量,具體的措施不外有： 采用柱下條形基礎(chǔ)、筏基和箱基等，以減少地基的不均 勻沉降； 采用樁基或其他深基礎(chǔ)，以減少總沉降量（不均勻沉降相 應(yīng)減少）； 對地基某一深度范圍或局部進(jìn)行人工處理； 從地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的觀點

35、出發(fā)，在建筑、 結(jié)構(gòu)和施工方面采取本節(jié)介紹的某些措施，以增強(qiáng)上部 結(jié)構(gòu)對不均勻沉降的適應(yīng)能力,2.8.1 建筑措施 1.建筑物的體型應(yīng)力求簡單,體型簡單,平面立面,體型復(fù)雜,2 .控制建筑物的長高比及合理布置墻體,建筑物在平面上的長度和從基礎(chǔ)底面起算的高度之比，稱為建筑物的長高比,當(dāng)預(yù)估的最大沉降量超過120mm時，對三層和三層以上的房屋，長高比不宜大于2.5；對于平面簡單，內(nèi)、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的控制可適當(dāng)放寬，但一般不大于3.0,合理布置縱、橫墻，是增強(qiáng)砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體剛度的重要措施之一。因此，當(dāng)?shù)鼗涣紩r，應(yīng)盡量使內(nèi)、外縱墻不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折，內(nèi)橫墻間距不宜過大，且與縱

36、墻之間的連接應(yīng)牢靠，必要時還應(yīng)增強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度,3.設(shè)置沉降縫,為了使各沉降單元的沉降均勻，宜在建筑物的下列部位設(shè)置沉降縫： 建筑物平面的轉(zhuǎn)折處； 建筑物高度或荷載有很大差別處； 長高比不合要求的砌體承重結(jié)構(gòu)以及鋼筋混凝土框架結(jié) 構(gòu)的適當(dāng)部位； 地基土的壓縮性有顯著變化處； 建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處； 分期建造房屋的交界處； 擬設(shè)置伸縮縫處（沉降縫可兼作伸縮縫,有防滲要求的地下室一般不宜設(shè)置沉降縫。因此，對于具有地下室和裙房的高層建筑，為減少高層部分與裙房間的不均勻沉降，常在施工時采用后澆帶將兩者斷開，待兩者間的后期沉降差能滿足設(shè)計要求時再連接成整體,4.鄰近建筑物基礎(chǔ)間應(yīng)有一定的凈距,浙

37、江永嘉縣兩棟居民樓由于相距甚近，造成相互傾斜各達(dá)3839cm，后側(cè)樓頂已相接觸,這種相鄰影響主要表現(xiàn)為： 同期建造的兩相鄰建筑物之間會彼此影響，特別是當(dāng)兩建筑物輕（低）重（高）差別較大時，輕者受重者的影響較大； 原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響,決定基礎(chǔ)間凈距的主要指標(biāo)是受影響建筑（被影響者）的剛度（用長高比來衡量）和影響建筑（產(chǎn)生影響者）的預(yù)估平均沉降量（見表2-11,5 .調(diào)整某些設(shè)計標(biāo)高 沉降改變了建筑物原有的標(biāo)高，嚴(yán)重時將影響建筑物的使用功能，這時可采取下列措施進(jìn)行調(diào)整： 根據(jù)預(yù)估的沉降量，適當(dāng)提高室內(nèi)地坪或地下設(shè)施的 標(biāo)高； 建筑物各部分（或設(shè)備之間）有聯(lián)系時，可將沉降較

38、大者的標(biāo)高適當(dāng)提高； 在建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空； 有管道穿過建筑物時，應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞，或采 用柔性管道接頭等,2.8.2 結(jié)構(gòu)措施,1 .減輕建筑物的自重,減少墻體的重量。如采用空心砌塊、多孔磚或其他輕質(zhì) 墻。 選用輕型結(jié)構(gòu)。如采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(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)及其上回填土的重量。可以選用覆土少、自重輕 的基礎(chǔ)形式，如殼體基礎(chǔ)、空心基礎(chǔ)等。如室內(nèi)地坪較 高，可以采用架空地板代替室內(nèi)厚填土,2 .設(shè)置圈梁,圈梁的作用在于提高砌體結(jié)構(gòu)抵抗彎曲的能力,當(dāng)建筑物產(chǎn)生碟形沉降時，墻體產(chǎn)生正向撓曲，下層的圈梁將起作用；反之，墻體產(chǎn)生反向撓曲時，上層的圈梁則起作用。由于不容易正確估計墻體的撓曲方向，故通常在房屋的上、下方都設(shè)置圈梁,圈梁的布置，多層房屋宜在基礎(chǔ)面附近和頂層門窗頂處各設(shè)置一道，其他各層可隔層設(shè)置（必要時也可層層設(shè)置），位置在窗頂或樓板下面。對于單層工業(yè)廠房及倉庫，可結(jié)合基礎(chǔ)梁、連梁、過梁等酌情設(shè)置,3 .設(shè)置基礎(chǔ)梁（地梁,在廣東，地梁特指框架結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)梁,地梁的作用： (1)承墻； (2)調(diào)整不均勻沉降,基礎(chǔ)梁的設(shè)置常帶有一定的