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文檔簡介
1、二、地基回彈變形計算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范5.3.10當建筑物地下室基礎(chǔ)埋置較深時,地基土的回彈變形量可按下式計算:式中:sc地基的回彈變形量(mm); 考慮回彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù),無地區(qū)經(jīng)驗時可取1.0; pc基坑底面以上土的自重壓力,地下水位以下應(yīng)扣除浮力(KPa); E土的回彈模量(MPa),按土工試驗方法標準中土的固結(jié)試驗回彈曲線的不同應(yīng)力計算。例例1 1【2010下午10題】建筑物埋深10m,基底附加壓力為300KPa,基底以下壓縮層范圍內(nèi)各土層的壓縮模量、回彈模量及建筑物中心點附加壓力系數(shù)分布如圖所示,地面以下所有土的重度均為20KN/m3,無地下水,沉降修正系數(shù)為 =0.8,回
2、彈沉降修正系數(shù) =1.0?;貜椬冃蔚挠嬎闵疃葹?1m。則該建筑物中心點的總沉降量為多少。解:(1)計算壓縮沉降量:例例2【2005下午7題】某采用筏基的高層建筑,地下室2層,按分層總和法計算出的地基變形量為160mm,沉降計算經(jīng)驗系數(shù)取1.2,計算得地基回彈變形量為18mm,地基變形允許值為200mm,問地基變形計算值為多少。解:總變形量=壓縮變形量+回彈變形量,即:(2)計算回彈沉降:(3)回彈再壓縮總沉降: 【注】(1)回彈再壓縮總沉降的定義為:基坑開挖完畢時,土層先回彈,產(chǎn)生回彈變形,然后在土層上進行建筑,此時建筑產(chǎn)生的沉降為回彈再壓縮總沉降,此時壓縮即先把回彈的量壓回去,再正常壓縮。由
3、此可知?。夯貜椩賶嚎s總沉降=回彈沉降+壓縮沉降三、回彈再壓縮變形量計算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范5.3.11 回彈再壓縮變形量計算可采用再加荷的小于卸荷土的自重壓力段內(nèi)再壓縮變形線性分布假定按下式進行計算:式中: 地基回彈再壓縮變形量(mm); sc地基回彈變形量(mm); 臨界再壓縮比率,相應(yīng)于再壓縮比率與再加荷比關(guān)系曲線上兩段線性交點對應(yīng)的再壓縮比率,由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗確定; 臨界再加荷比,相應(yīng)在再壓縮比率與再加荷比關(guān)系曲線上兩段線性交點對應(yīng)的再加荷比,由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗確定。 對應(yīng)于再加荷 比時的再壓縮比率,由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗確定,其值等于回彈再壓縮變形增大系數(shù); p再加荷的
4、基底壓力(KPa)。 【注】本公式計算的回彈再壓縮變形量適用范圍為ppc ,壓力段,發(fā)生的沉降即為壓縮變形量。案例分析例例1 1:計算基坑地基土的回彈再壓縮變形值時,下列( )的表述是正確的? (A)采用壓縮模量計算 (B)采用回彈再壓縮模量計算 (C)采用基坑底面以上土的自重壓力(地下水位以下扣除水的浮力)計算 (D)采用基底附加壓力計算例例2 2:下列地基沉降計算參數(shù)的適用條件中,( )是正確的?(A)回彈再壓縮指數(shù)只適用于欠固結(jié)土(B)壓縮指數(shù)對超固結(jié)土、欠固結(jié)土和正常固結(jié)土都適用(C)壓縮指數(shù)不適用于建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范的沉降計算方法(D)變形模量不適用于沉降計算的分層總和法例例3 3
5、某基坑深5米,土層重度18KN/m3,基坑深度范圍內(nèi)未見地下水,基坑開挖后進行回填,回填壓力p=90KPa,計算所得坑底處回彈變形量為5.14mm,土的固結(jié)再壓縮試驗所得的再加荷比-再壓縮比率關(guān)系曲線如圖所示,求坑底處的回彈再壓縮變形量。解:(1)根據(jù)再加荷比-再壓縮關(guān)系曲線中,切線與切線的交點即為兩者關(guān)系曲線的轉(zhuǎn)折點,得到:(2)卸荷壓力:(3)再加荷比 ,對應(yīng)圖中再壓縮比率(4)回彈壓力 ,采用以下公式計算:【注】可參看建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范5.3.11條文說明,加深理解。四、大面積底面荷載作用引起柱基沉降計算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范7.5和附錄N 在建筑范圍內(nèi)有地面荷載的單層工業(yè)廠房、露天車間
6、和單層倉庫的設(shè)計,應(yīng)考慮由于地面荷載所產(chǎn)生的地基不均勻變形對其上部結(jié)構(gòu)的不利影響。 由地面荷載引起柱基內(nèi)側(cè)邊緣中點的地基附加沉降計算可按以下方法計算: (1)地面荷載計算范圍:橫向取5倍柱基寬度(5b),縱向為實際堆載長度(a); (2)當荷載范圍橫向?qū)挾龋纯缍?)超過5倍柱基寬度時,按5倍柱基寬度計算。小于5倍柱基寬度或荷載不均勻時,應(yīng)換算成寬度為5倍柱基寬度的等效均布地面荷載再進行計算。 (3)換算時,將柱基兩側(cè)地面荷載(折算后寬度5b)按每段0.5b分成10個區(qū)域(如例題圖所示),然后按下式計算等效均布地面荷載qeq(4)地基附加沉降 可根據(jù)分層總合法,按下式計算: 式中:qeq等效均
7、布地面荷載(KPa); qi柱內(nèi)第i區(qū)段內(nèi)的平均地面荷載(KPa); pi柱外側(cè)第i區(qū)段內(nèi)的平均地面荷載(KPa); i第i區(qū)段的地面荷載換算系數(shù),按下表取值。表注:表中a地面荷載的縱向長度(m);b車間跨度方向基礎(chǔ)底面邊長(m)?!咀ⅰ可鲜龇椒珊唵卫斫鉃椋杭磳⒃匦魏奢d作用面積,折算成長為a,寬為5b的矩形荷載面積,并將荷載也等效作用在折算后面積內(nèi)。案例分析例例1 1:均質(zhì)地基,下列( )措施既可以提高地基承載力又可以有效減小地基沉降? (A)設(shè)置基礎(chǔ)梁以增大基礎(chǔ)剛度 (B)提高基礎(chǔ)混凝土強度等級 (C)采用“寬基淺埋”減小基礎(chǔ)埋深 (D)設(shè)置地下室增大基礎(chǔ)埋深例例2 2:按照建筑地基基礎(chǔ)
8、設(shè)計規(guī)范(GB500072011)的規(guī)定,在沉降計算的應(yīng)力分析過程中,下列( )對于地基的假定是錯誤的?(A)地基為彈塑性體 (B)地基為半無限體(C)地基為線彈性體 (D)地基為均質(zhì)各向同性體例例3 3:為減少建筑物沉降和不均勻沉降,通??刹捎孟铝校?)措施? (A)選用輕型結(jié)構(gòu),減輕墻體自重 (B)盡可能不設(shè)置地下室 (C)采用架空地板代替室內(nèi)填土 (D)對不均勻沉降要求嚴格的建筑物,擴大基礎(chǔ)面積以減小基底壓力例例4 4:軟弱地基上荷載、高度差異大的建筑,對減小其地基沉降或不均勻沉降危害有效的措施包括下列( )? (A)先鍵荷載小、層數(shù)低的部分,再建荷載大、層數(shù)高的部分 (B)采用筏基、樁
9、基增大基礎(chǔ)的整體剛度 (C)在高度或荷載變化處設(shè)置沉降縫 (D)針對不用荷載與高度,選用不同的基礎(chǔ)方案例例5 5某車間備料場,跨度l=24m,柱基礎(chǔ)底面寬度b=4.0m,基礎(chǔ)埋深d=2.0m,地基壓縮模量Es=6.2MPa,堆載縱向長度a=48m,地面荷載大小和范圍如圖所示。計算深度取30m,試由于地面荷載作用下柱基內(nèi)測邊緣中點的地基附加沉降量,并驗算其是否滿足規(guī)范要求。解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范7.5和附錄N: (1)計算等效均布地面荷載 所以地面荷載換算系數(shù)i按下表取值:(2)柱基內(nèi)側(cè)邊緣中心點地基附加沉降計算 堆載長度為48/2=24m;堆載寬度(跨度)為24m,小于5b=54.0=2
10、0.0m,取20.0m。(3)驗算: 查規(guī)范7.5.5,a=48m,b=4.0m,地基附加沉降允許值sg=79mm, 滿足要求。 地基穩(wěn)定性計算一一、地地基基整整體體穩(wěn)穩(wěn)定定性性建建筑筑地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范5 5. .4 4. .1 1 地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動力矩應(yīng)符合下式要求:二二、坡坡頂頂建建筑筑物物穩(wěn)穩(wěn)定定性性建建筑筑地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范5 5. .4 4. .2 2 位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑,當垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長小于或等于3m時,其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯xa應(yīng)符合下式要求:式
11、中:a基礎(chǔ)底面外邊緣距離坡頂?shù)乃骄嚯x(m); b基礎(chǔ)底面寬度(m); d基礎(chǔ)埋置深度(m); 邊坡坡腳()。 【注】當a不滿足要求是,可根據(jù)基底平均壓力按規(guī)范5.4.1條確定基礎(chǔ)距坡頂邊緣的距離和基礎(chǔ)埋深;當邊坡坡腳大于45、坡高大于8m時,應(yīng)按規(guī)范5.4.1條驗算地基整體穩(wěn)定性。例例1 1【2009下午10題】某穩(wěn)定邊坡坡角為30,矩形基礎(chǔ)垂直于坡頂邊緣線的底面邊長為2.8m,基礎(chǔ)埋深d為3m,問基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)不小于多少。解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)第5.4.2條:矩形基礎(chǔ): 例例2 2【2006上午8題】某穩(wěn)定邊坡坡角為30,坡高H為7.8
12、m,條形基礎(chǔ)長度方向與坡頂邊緣線平行,基礎(chǔ)寬度B為2.4m,若基礎(chǔ)底面外緣線距坡頂?shù)乃骄嚯xa為4.0m時,基礎(chǔ)埋置深度d最淺不能小于多少。解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)第5.4.2條:例例3 3【2005上午11題】如圖所示,某穩(wěn)定土坡的坡角為30,坡高3.5m,現(xiàn)擬在坡頂部建一棟辦公樓,該辦公室擬采用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力Fk=300KN/m,重度=20KN/m3,fak=150KPa,場區(qū)無地下水,根據(jù)以下條件,為確保地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,問基礎(chǔ)底面外緣線距離坡頂?shù)淖钚∷骄嚯xa最小為多少。(注:為簡化計算,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重度按地基土的重度
13、取值)解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)第5.2.1、5.2.2、5.2.4、5.4.2條:(1)設(shè)bNw,k,抗浮驗算滿足要求,不需設(shè)抗浮樁,A項不正確,C項正確; 覆土前 ,不滿足抗浮要求,因此不能停止降水,B項正確;覆土后基地壓力: 壓力很小,基本可忽略,可不進行承載力及變形驗算,D項正確【注】抗浮驗算中,應(yīng)不計入活荷載。擴展基礎(chǔ)設(shè)計 淺基礎(chǔ)包括擴展基礎(chǔ)和無筋擴展基礎(chǔ)等。無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計已在本章第一節(jié)基礎(chǔ)埋置深度的計算中講解,本節(jié)主要講解擴展基礎(chǔ)的設(shè)計。擴展基礎(chǔ)設(shè)計案例題計算量偏大,計算比較耗時,考試時應(yīng)注意選題。一、基本概念及基本規(guī)定一、基本概念及基本規(guī)定建筑地
14、基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范8.2.78.2.71 1、基本概念、基本概念(1)沖切:基礎(chǔ)在柱下集中或局部均布荷載作用下,出現(xiàn)沿應(yīng)力擴散角(45)破裂面的破壞為沖切破壞。沖切破壞的破壞面為空間曲面,破壞體為四面錐體(上小下大,由四個剪切斜截面組成)。沖切也稱沖剪,沖切破壞實質(zhì)上就是多項剪切(雙向或四向)。(2)剪切:基礎(chǔ)在柱下集中或均布荷載作用下,沿斜截面發(fā)生受剪破壞,稱為剪切破壞。剪切面為平面,單向的。 3)基礎(chǔ)底板彎矩與配筋:彎矩變形是柔性變形,不同于沖剪破壞屬于脆性破壞,基礎(chǔ)底板抗彎能力的提高考配筋,不同于受沖剪切承載力的提高靠基礎(chǔ)高度和混凝土強度。配筋時要注意彎矩和配筋的方向一致
15、性,彎矩方向和配的筋在同一個平面內(nèi),一般通過計算柱邊最大彎矩,配置基礎(chǔ)縱向主筋。2 2、擴展基礎(chǔ)的計算應(yīng)符合下列規(guī)定、擴展基礎(chǔ)的計算應(yīng)符合下列規(guī)定 (1)對柱下獨立基礎(chǔ),當沖切破壞椎體落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時,應(yīng)驗算柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力; (2)對基礎(chǔ)底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度的柱下獨立基礎(chǔ),以及墻下條形基礎(chǔ),應(yīng)驗算柱(墻)與基礎(chǔ)交接處的基礎(chǔ)受剪切承接力(不用驗算沖切承載力); (3)基礎(chǔ)底板的配筋,應(yīng)按抗彎計算確定; (4)當基礎(chǔ)的混凝土強度小于柱的混凝土強度等級時,尚應(yīng)驗算柱下基礎(chǔ)頂面的局部受壓承載力。二、受沖切承載力驗算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.2.8 對
16、柱下獨立基礎(chǔ),當沖切破壞椎體落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時,應(yīng)按下式驗算柱與基礎(chǔ)交界處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力:軸心受壓時:偏心受壓時:【注】正方形基礎(chǔ): ,a為基礎(chǔ)邊長;條形基礎(chǔ)at=1,ab=1,am=1, (條形基礎(chǔ)只要求驗算剪切,沖切不作要求,此處僅作參考學(xué)習(xí));基底凈反力不等同于基底附加壓力,凈反力是上部荷載通過基礎(chǔ)傳遞到地基上的力,即基礎(chǔ)從無外荷載作用過程中凈增加的反力pj一定要扣除土及基礎(chǔ)自重,如果不扣除,則計算出來的是基地壓力。記住采用基本組合。如果題目給的是標準組合值,則要誠意分項系數(shù)1.35;計算hp采用h,而不是h0。 案例分析例例1 1:關(guān)于墻下條形擴展基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算,下列
17、( )的說法符合建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011)規(guī)定?(A)進行墻與基礎(chǔ)交接處的受沖切驗算時,使用基底附加應(yīng)力(B)基礎(chǔ)厚度的設(shè)計主要考慮收沖切驗算需要(C)基礎(chǔ)橫向受力鋼筋在設(shè)計上僅考慮抗彎作用(D)荷載效應(yīng)組合采用基本組合例例2 2如圖所示(單位mm),某建筑采用柱下獨立方形基礎(chǔ),擬采用C20鋼筋混凝土材料,f=1.1MPa,基礎(chǔ)分二階,底面尺寸2.4m*2.4m,柱截面尺寸為0.4m*0.4m?;A(chǔ)頂面作用相應(yīng)于基本組合的豎向力F=700KN,彎矩M=87.5KNm,試驗算柱邊和變階處的受沖切承載力。解:(1)驗算柱邊收沖切承載力: 應(yīng)驗算受沖切承載力,偏心距: ,為小偏心
18、?;鬃畲髢舴戳Γ宏幱懊娣e:沖切力:受沖切承載力: ,柱邊處受沖切承載力滿足要求;(2)驗算變階處受沖切承載力:陰影面積:沖切力:受沖切承載力: ,變階處受沖切承載力滿足要求;【注】特別注意:凈反力pj的要扣除土的自重,不同于基底附加應(yīng)力p0;注意變階和柱邊驗算的區(qū)別在于:at、h0不同;正方形基礎(chǔ)陰影面積的計算也可以采用矩形基礎(chǔ)的公式;當at+2h0大于基底短邊長度時,沖切破壞椎體已經(jīng)落在基礎(chǔ)底面以外,此時應(yīng)驗算基礎(chǔ)交接處的受剪承載力;實際考試中,可以不用進行該步驗算:例例3 3【2014下午6題】柱下獨立方形基礎(chǔ)尺寸2.0m*2.0m,高0.5m,有效高度0.45m,混凝土強度等級為C20
19、(軸心抗拉強度設(shè)計值ft=1.1MPa),柱截面尺寸為0.4m*0.4m?;A(chǔ)頂面作用豎向力F,偏心距0.12m。根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011),滿足柱與基礎(chǔ)交接處受沖切承載力的驗算要求時,基礎(chǔ)頂面可承受的最大豎向力F(相應(yīng)于作用的基本組合設(shè)計值)為多少。解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.2.8 (1)受沖切承載力: (2)基底最大凈反力: (3)令 , 得: 三、受剪切承載力驗算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.2.9 對基礎(chǔ)底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度的柱下獨立基礎(chǔ),以及墻下條形基礎(chǔ),應(yīng)驗算柱(墻)與基礎(chǔ)交接處的基礎(chǔ)受剪切承載力(不用驗算沖切承載力),按下式計算:
20、式中: Vs相當于作用的基本組合時,柱與基礎(chǔ)交接處的剪力設(shè)計值。即圖中的陰影面積乘以基底凈反力(KN);0.7hsftA0受剪切承載力(KN); hs受剪切承載力截面高度影響系數(shù)。 【注】Vs 的計算規(guī)范未明白,存在爭議:計算采用全基底平均凈反力,還是采用陰影面積內(nèi)平均凈反力,根據(jù)原理及教材應(yīng)該是采用陰影面積內(nèi)平均凈反力,但是根據(jù)2013年案例考試真題,偏向于采用全基底平均凈反力,本書計算采用全基底平均凈反力;Vs 按全基底平均凈反力計算的話,則不受偏心及彎矩的影響;根據(jù)規(guī)范附錄U.0.2條,錐形基礎(chǔ)應(yīng)對圖中A-A、B-B截面(變階處)進行驗算,而非柱邊處截面。此處存爭議,有觀點認為規(guī)范有誤,
21、柱邊處才是需要驗算點,考試時應(yīng)注意圖示要求驗算哪個截面;記住采用基本組合,如果題目給的是標準組合,則要乘以分項系數(shù)1.35。案例分析例例1 1:根據(jù)如圖所示的地基壓力沉降關(guān)系曲線判斷,( )條曲線最有可能表明地基發(fā)生的是整體剪切破壞?(A)a曲線 (B)b曲線(C)c曲線 (D)d曲線例例2 2【2013下午8題】如圖所示,已知柱下獨立基礎(chǔ)底面尺寸2.0m*3.5m,相當于作用效應(yīng)標準組合是傳至基礎(chǔ)頂面0.00處的豎向力和力矩為Fk=800KN,Mk=50KNm。基礎(chǔ)高度1.0m,埋深1.5m。根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范方法驗算柱與基礎(chǔ)交接處的截面受剪承載力時,其剪力設(shè)計值為多少。解:根據(jù)建筑地
22、基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)8.2.9:(1)陰影面積:(2)(3)剪力設(shè)計值:【注】本題pi的計算采用的是整個基底平均,而非陰影范圍平均。例例3 3如圖所示,某獨立基礎(chǔ),底面尺寸3.7m*2.2m,基礎(chǔ)高h=0.95m,截面有效高度h0=0.91m,柱截面尺寸0.7m*0.4m,基礎(chǔ)頂作用Fk=1900KN,Mk=10KNm,Hk=20KN,C20混凝土,f=1.1MPa,試驗算圖示A-A截面受剪承載力。解:(1) , (2)剪切力: 受剪承載力: ,受剪承載力滿足要求。 【注】錐形基礎(chǔ)應(yīng)驗算圖示A-A截面的受剪承載力,而非柱邊截面,不能采用柱截面尺寸進行計算,而應(yīng)用錐形上階尺
23、寸(0.8m*0.5m)進行計算;計算高度影響系數(shù)hs,應(yīng)采用有效高度h0,而非全高h;不用于受沖切承載力驗算中的高度系數(shù)hp,采用全高h。 1 1、基礎(chǔ)底板彎矩計算、基礎(chǔ)底板彎矩計算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.2.118.2.11、8.2.148.2.14 在軸心荷載或單向偏心荷載作用下,當臺階的寬高比小于或等于 2.5 且偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時 ,柱下矩形獨立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)的彎矩可按下列簡化方法計算:2 2、配筋計算、配筋計算建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.2.18.2.1、8.2.128.2.12 (1)擴展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15
24、%,底板受力鋼筋的最小直徑不應(yīng)小于10mm,間距不應(yīng)大于200mm,也不應(yīng)小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不應(yīng)小于8mm;間距不應(yīng)大于300mm;每延米分布鋼筋的面積不應(yīng)小于受力鋼筋面積的15%。當有墊層時鋼筋保護層厚度不應(yīng)小于40mm;無墊層時不應(yīng)小于70mm。 (2)計算最小配筋率時,對階形或錐形基礎(chǔ)截面,可將其截面折算成矩形截面,截面的折算寬度和截面的有效高度,按規(guī)范附錄U計算。基礎(chǔ)底板鋼筋可按下式計算: 式中:As-基礎(chǔ)底板配筋面積(mm2); M-截面彎矩(KNm); fy-鋼筋抗拉強度設(shè)計值(KPa);h-截面有效高度(m); 【注】注意各符號的單位及單位換
25、算。 【注】矩形基礎(chǔ)計算的是長寬兩個方向的截面彎矩,計算出的彎矩已經(jīng)乘了(寬);條形基礎(chǔ)只要計算寬度方向的截面彎矩,計算出的彎矩是每延米縱向?qū)挾鹊膹澗?;記住采用基本組合,如果題目給的是標準組合值,則要乘以分項系數(shù)1.35;如果題目提供的p為基本組合值,但是土重G未提供基本組合值,計算時p不用再乘以分項系數(shù)1.35,而G要乘以分項系數(shù)1.35.注意區(qū)分圖中l(wèi)、b的方向,圖中l(wèi)為短邊,b為長邊;a1的計算很關(guān)鍵,一般解題第一步就要確定a1.當計算柱邊截面最大彎矩時,矩形基礎(chǔ)a1=(b-hc)/2(hc為柱寬);條形基礎(chǔ)a1=b1,當為磚墻基礎(chǔ)放腳不大于1/4磚長時,取a1=b1+1/4磚長。案例分
26、析例例1 1:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011),在柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計中,以下敘述中錯誤的是( )? (A)條形基礎(chǔ)梁頂部和底部的縱向受力鋼筋按基礎(chǔ)梁縱向彎矩設(shè)計值配筋 (B)條形基礎(chǔ)梁的高度按柱邊緣處基礎(chǔ)梁剪力設(shè)計值確定 (C)條形基礎(chǔ)翼板的受力鋼筋按基礎(chǔ)縱向彎矩設(shè)計值配筋 (D)條形基礎(chǔ)翼板的高度按基礎(chǔ)橫向驗算截面剪力設(shè)計值確定例例2 2:基礎(chǔ)方案選擇時,下列( )是可行的?(A)無筋擴展基礎(chǔ)用作柱下條形基礎(chǔ)(B)條形基礎(chǔ)用于框架結(jié)構(gòu)或砌體承重結(jié)構(gòu)(C)筏形基礎(chǔ)用于地下車庫(D)獨立基礎(chǔ)用于帶地下室的建筑物例例3 3:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011),下列選
27、項中有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)計的論述中,( )的觀點是錯誤的? (A)同一場地條件下的無筋擴展基礎(chǔ),基礎(chǔ)材料相同時,基礎(chǔ)底面處的平均壓力值越大,基礎(chǔ)的臺階寬高比允許值就越小 (B)交叉條形基礎(chǔ),交點上的柱荷載可按靜力平衡或變形協(xié)調(diào)的要求進行分配 (C)基礎(chǔ)底板的配筋,應(yīng)按抗彎計算確定 (D)柱下條形基礎(chǔ)梁頂部通長鋼筋不應(yīng)少于頂部受力鋼筋截面總面積的1/3例例4 4【213上午7題】某墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)如圖所示,墻體及基礎(chǔ)的混凝土強度等級均為C30,基礎(chǔ)受力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值fy為300N/mm2,保護層厚度50mm,該條形基礎(chǔ)承受軸心荷載,假定地基反力線性分布,相應(yīng)于作用的基本組合時基礎(chǔ)底面地基凈反力
28、設(shè)計值為200KPa。按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范,滿足該規(guī)范且經(jīng)濟合理的受力主筋面積為多少。解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)第8.2.1、8.2.12、8.2.14條: (3)按最小配筋率小于0.15%,【注】注意規(guī)范8.2.1條第三款規(guī)定:擴展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%。閱讀規(guī)范,應(yīng)該多注意這些隱含知識點,也即大家說的陷阱。例例5 5【2014下午8題】某墻下鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ),厚度1.2m,混凝土強度C30,受力鋼筋擬采用HRB400鋼筋,主筋保護層厚度40mm。已知該筏板的彎矩圖(相應(yīng)于作用的基本組合時的彎矩設(shè)計值)如圖所示。問按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范
29、(GB50007-2011),滿足該規(guī)范規(guī)定且經(jīng)濟合理的筏板頂部受力主筋配置為()。(注:C30混凝土抗壓強度設(shè)計值為14.3N/mm2,HRB400鋼筋抗拉強度設(shè)計值為360N/mm2)解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.2.1、8.2.12 (1) 按間距200mm,每延米布置1000/200=5根鋼筋,計算鋼筋直徑: (2)取d=20mm,計算配筋率為: 不滿足規(guī)范最小配筋率要求; (3)取d=22mm,計算配筋率: ,滿足要求。 【注】最小配筋率為今年??贾R點,需引起重視;本題計算的是筏板頂部受力主筋配置,故應(yīng)采用筏板頂部所受的彎矩M=500KN/m2進行計算。 例例6 6【2006下午
30、9題】墻下條形基礎(chǔ)的剖面如圖所示,基礎(chǔ)寬度b=3.0m,基礎(chǔ)底面靜壓力分布為梯度,最大邊緣壓力設(shè)計值pjmax=150KPa,最小邊緣壓力設(shè)計值pjmin=60KPa,已知驗算截面 距最大邊緣壓力端的距離a1=1.0m,則截面 處的彎矩設(shè)計值為多少。解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)第8.2.14條: 例例7 7【2010上午5題】如圖所示(圖中單位為mm),某建筑截面尺寸為0.4m*0.4m,基礎(chǔ)頂面中心處作用的柱軸豎向力為F=700KN,力矩M=0,根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范,則基礎(chǔ)的柱邊截面處的彎矩設(shè)計值為多少。解:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)
31、第8.2.11條:(1)基底凈反力:(2)底板彎矩:1 1、平平板板式式筏筏基基柱柱下下受受沖沖切切承承載載力力驗驗算算建建筑筑地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范8 8. .4 4. .7 7及及附附錄錄P P 平板式筏基柱下沖切驗算時應(yīng)考慮作用在沖切臨界截面中心上的你平衡彎矩產(chǎn)生的附加剪力。對基礎(chǔ)邊柱和角柱沖切驗算時,其沖切力Ft應(yīng)分別乘以1.1和1.2的增大系數(shù),距柱邊h0 /2處沖切臨界截面的最大剪力應(yīng)按下式計算,并按下式驗算筏基柱下受沖切承載力。板的最小厚度h0不應(yīng)小于500mm。式中:F相應(yīng)于作用的基本組合時的沖切力(KN),對內(nèi)柱取軸力設(shè)計值減去筏板沖切破壞椎 體內(nèi)的基底凈反力設(shè)計值
32、;對邊柱和角柱,取軸力設(shè)計值減去筏板沖切臨界截面范圍內(nèi) 的基底凈反力設(shè)計值。 um距柱邊緣不小于h0/2處沖切臨界截面的最小周長(m); h0筏板的有效高度(m); Munb作用在沖切臨界截面重心上的不平衡彎矩設(shè)計值(KNm); 【注】此處只講解內(nèi)柱沖切驗算,邊柱和角柱沖切驗算請參看規(guī)范附錄P自行學(xué)習(xí);平板式筏基沖、剪切驗算歷年未考察過,有一定難度,計算量較大,可選擇性學(xué)習(xí),考試應(yīng)注意選題。案例分析例例1 1:按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011)的規(guī)定,在抗震設(shè)防區(qū),除巖石地基外天然地基上高層建筑筏形基礎(chǔ)埋深不宜小于( )? (A)建筑物高度的1/15 (B)建筑物寬度的1/15
33、(C)建筑物高度的1/18 (D)建筑物寬度的1/18例例2 2:建筑物地下室的外包底面積為800m2,埋置深度,上部結(jié)構(gòu)豎向壓力為160MN,已知未經(jīng)修正的持力層地基承載力特征值210kPa,關(guān)于天然地基上的基礎(chǔ)選型的建議,下列( )是最合適的? (A)柱下獨立基礎(chǔ) (B)條形基礎(chǔ) (C)十字交叉條形基礎(chǔ) (D)筏形基礎(chǔ)例例3 3某高層建筑的平板筏基,柱截面尺寸為600mm*1650mm,采用C30級混凝土,混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值ft=1.43N/mm2,相應(yīng)于作用效應(yīng)的標準組合時的地基凈反力為242KPa。相應(yīng)于作用效力標準組合時的柱子軸力Nk=16000KN,彎矩Mk=200KNm。筏
34、板厚度為1.2m,局部板厚度為1.8m,鋼筋保護層厚度為50mm。試計算(1)邊柱h0/2處沖切臨界截面上的最大剪應(yīng)力max;(2)柱邊h0/2處筏板抗沖切剪應(yīng)力設(shè)計值;(3)忽略柱根彎矩影響,筏板變厚處的沖切臨界截面上的最大剪應(yīng)力max。解:(1)計算柱邊h0/2處沖切臨街截面上的最大剪應(yīng)力max(2)計算柱邊h0/2處筏板抗沖切剪應(yīng)力設(shè)計值(3)當不計彎矩影響時,計算筏板變厚處的沖切臨界截面上的最大剪應(yīng)力max考慮彎矩時:(當h2000時,取2000) s、Is、c1、c2 、cAB等計算同上,計算時將hc、bc換成l1、l2。2 2、平板式筏基內(nèi)筒下受沖切承載力驗算、平板式筏基內(nèi)筒下受沖
35、切承載力驗算建筑地基基建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.4.88.4.8不考慮彎矩時:例例1 1某安全等級為二級的高層建筑采用鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系,框架柱截面尺寸900mm*900mm,筒體平面尺寸為11.4m*11.8m?;A(chǔ)采用平板式筏形基礎(chǔ),板厚1.4m,鋼筋保護層厚度50mm,筏形基礎(chǔ)的混凝土強度等級為C30(ft=1.43N/mm2)。柱傳至基礎(chǔ)的荷載由永久作用控制,相應(yīng)于作用效應(yīng)的標準組合時的內(nèi)筒軸力為38000KN,相應(yīng)于作用效應(yīng)的標準組合的地基凈反力為120KPa(已扣除筏形基礎(chǔ)自重),試驗算內(nèi)筒下受沖切承載力是否滿足要求。解:(1)計算距內(nèi)容外表面h0/2處的沖切臨
36、界截面的最大剪應(yīng)力max: (2)計算距內(nèi)筒外表面h0/2處的沖切混凝土的最大抗沖切剪應(yīng)力設(shè)計值 滿足要求。滿足要求。3 3、平板式筏基柱邊和內(nèi)筒邊受剪切承載力驗算、平板式筏基柱邊和內(nèi)筒邊受剪切承載力驗算建筑建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.4.108.4.10 平板式筏基應(yīng)驗算距內(nèi)筒和柱邊緣h0處截面的受剪承載力。當筏板變 厚度時,尚應(yīng)驗算變厚度處筏板的受剪承載力。按下式計算:案例分析例例1 1:某高層建筑矩形筏基,平面尺寸,地基土比較均勻。按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011),在作用的準永久組合下,結(jié)構(gòu)豎向荷載重心在短邊方向的偏心距不宜大于( )? (A)0.25m (
37、B)0.4m (C)0.5m (D)2.5m【答案】A【解析】由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范第8.4.2條【考點】考查高層建筑筏形基礎(chǔ)偏心距的計算。20.10.1 15e0.10.10.25666lbbWmAlb例例2 2某高層建筑的而平板筏基,柱截面尺寸為600mm*1650mm,采用C30級混凝土,混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值ft=1.43N/mm2,相應(yīng)于作用效應(yīng)的組合時的地基凈反力為242KPa。相應(yīng)于作用效力標準組合時的柱子軸力Nk=16000KN,彎矩Mk=200KNm。筏板厚度為1.2m,局部板厚度為1.8m,鋼筋保護層厚度為50mm。試驗算變厚度處截面的受剪承載力。解:(1)計算單位寬度的
38、剪力設(shè)計值Vs (2)計算受剪承載力設(shè)計值 滿足要求。 【注】本題應(yīng)驗算變厚度處截面,此為最容易剪切破壞截面;柱邊截面局部厚度較大,非最容易剪切破壞截面;根據(jù)規(guī)范8.4.10條文說明,應(yīng)取距內(nèi)柱和內(nèi)筒邊緣h0處作為驗算筏板受剪的部位,取相應(yīng)的陰影面積計算Vs;注意Vs為單位寬度值,理解規(guī)范對他的定義,區(qū)別內(nèi)柱邊(包含柱邊與變厚度處)、內(nèi)筒邊的剪切力計算,其計算原理與前面所講的柱下獨立基礎(chǔ)的剪切力計算類似。4 4、梁板式筏基底板受沖切承載力驗算、梁板式筏基底板受沖切承載力驗算建筑地基基礎(chǔ)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范設(shè)計規(guī)范8.4.12-18.4.12-15 5、梁板式筏基底板受沖切所需厚度、梁板式筏基底
39、板受沖切所需厚度h h0 0建筑地基基礎(chǔ)設(shè)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范計規(guī)范8.4.12-28.4.12-2 當?shù)装鍏^(qū)隔為矩形雙向板時,底板受沖切所需的厚度h0按下式計算,其底板厚度與最大雙向板格的短邊凈跨之比不應(yīng)小于1/14,且板厚不應(yīng)小于400mm。式中:pn扣除底板及其上填土自重后,相應(yīng)于作用的基本組合時的基底平均凈反力設(shè)計值(KPa)。 【注】本式即由上述受沖切承載力驗算公式推導(dǎo)而來的。6 6、梁板式筏基雙向底板斜截面受剪承載力驗算、梁板式筏基雙向底板斜截面受剪承載力驗算建筑建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范8.4.12-38.4.12-3式中:Vs距梁邊緣h0處,作用在圖中陰影部分面積上的基底平均凈反力產(chǎn) 生的剪力設(shè)計值(KN); ln1、ln1計算板格的短邊和長邊的凈長度(m); pj扣除底板及其上填土自重后,相應(yīng)于作用的基本組合時的基底平 均凈反力設(shè)計值(KPa)。例例1 1某高層建筑梁板式筏基底板,底格區(qū)格為矩形雙向板,各板尺寸為4.5m*6.0m,筏板厚度為0.45m,鋼筋保護層厚度50mm,采用C35混凝土,ft=1.57N/mm2,筏基底面處相應(yīng)于作用
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