基础工程(同济大学第二版)课件.ppt

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1、基础工程设计原理37/27/20211第一节概述第二节无筋扩展基础第三节墙下条形基础第四节柱下独立基础第五节柱下条形基础第六节十字交叉条形基础第七节筏板基础第三章浅基础结构设计7/27/20212第一节.概述1.浅基础结构受力第三章浅基础结构设计浅基础除受到来自上部结构的荷载作用外，同时还受到地基反力的作用，其截面内力(弯矩、剪力、扭矩等)是这两种荷载共同作用的结果。无筋扩展基础(刚性基础)：采用控制基础宽高比的方法使基础主要承受压应力，并保证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。2.浅基础结构设计内容浅基础结构设计内容与建造材料(基础类型)有关：7

2、/27/20213钢筋混凝土扩展基础(柔性基础)：截面设计验算的内容主要包括基础底面尺寸、截面高度和截面配筋等。钢筋混凝土扩展基础的基底面积通常根据地基承载力和对沉降及不均匀沉降的要求确定；基础高度由混凝土的抗剪切条件确定；基础受力钢筋配筋量由基础验算截面抗弯能力确定。地基反力当用于不同的计算目的时，其取值应有所区别，例如：在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时，应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用(平均总压力)；在进行基础截面设计(基础高度的确定、基础截面配筋)中，采用不计基础与上覆土重力作用时的地基净反力计算(地基净反力)。3.地基反力确定方法7/27/

3、20214基底反力的分布假设是基础内力计算的前提，应根据基础形式和地基条件等正确确定。对墙下条形基础和柱下独立基础，地基反力通常采用直线分布；对柱下条形基础和筏板基础等，当地基持力层土质均匀，上部结构刚度较好，各柱距相差不大，柱荷载分布较均匀时，地基反力可认为符合直线分布，基础梁的内力可按简化的直线分布法计算；当不满足上述条件时，宜按弹性地基梁法计算。4.地基反力分布假定5.设计理论简介常规设计法：一般工程中常用的设计方法；共同作用设计方法：尚未推广至常规的工程设计中，但是，是今后地基基础设计的发展方向。7/27/20215在目前工程设计中，通常把上部结构与地基基

4、础分离开来进行计算，视上部结构底端为固定支座或固定铰支座，不考虑荷载作用下各墙柱端部的相对位移，并按此进行内力分析，这种分析与设计方法称为常规设计法。地基、基础和上部结构之间实际上是互相影响、互相制约的，基础内力和地基变形除与基础刚度、地基土性质有关外，还与上部结构的荷载和刚度有关。它们在荷载作用下应满足变形协调条件，这种考虑上部结构与地基基础相互影响并满足变形协调条件的设计方法称为共同作用设计方法。变形协调条件：原来互相连接或接触的部位，在各部分荷载、位移和刚度的综合影响下，一般仍然保持连接或接触，如墙柱底端的位移与该处基础的变位及地基表面的沉降三者相一致。7/

5、27/20216第二节.无筋扩展基础一、无筋扩展基础的设计原则无筋扩展基础通常是由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的，这些材料具有抗压强度高而抗拉、抗剪强度低的特点，所以在进行刚性基础设计时必须使基础主要承受压应力，并保证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。上述设计目标主要通过对基础的外伸宽度与基础高度的比值进行验算来实现。同时，其基础宽度还应满足地基承载力的要求。二、无筋扩展基础的构造要求刚性基础应按其材料特点满足相应的构造要求。7/27/202171.砖基础砖基础采用的砖强度等级应不低于MU10，砂浆不低于M5，在地下水位以下或

6、地基土潮湿时应采用水泥砂浆砌筑。基础底面以下一般先做100mm厚的混凝土垫层，混凝土强度等级为C10。2.毛石浆砌基础毛石基础采用的材料采用未加工或仅稍作修整的未风化的硬质岩石，高度一般不小于20cm。石灰三合土基础由石灰、砂和骨料加适量的水充分搅拌均匀后，铺在基槽内分层夯实而成。三合土的体积配合比为1∶2∶4或1∶3∶6，在基槽内夯实。3.石灰三合土基础4.灰土基础灰土基础由熟化石灰和粘土按比例拌和并夯实而成。常用的体积配合比有3∶7和2∶8。5.混凝土和毛石混凝土基础混凝土基础一般用C15以上的素混凝土做成。7/27/20218三、无筋扩展基础的设计计算步骤(

7、1)根据构造及建筑模数初步确定基础高度H。(2)根据地基承载力初步确定基础宽度b。混凝土基础的高度不宜小于20cm，一般为30cm。对于石灰三合土基础和灰土基础，基础高度应为15cm的倍数。砖基础的高度应符合砖的模数，标准砖的规格为240×115×53。在布置基础剖面时，大放脚的每皮宽度b1和高度h1值见表3-1。(3)验算基础宽度是否满足。tg─基础台阶宽高比的允许值；b2─基础的外伸长度。称为刚性角；7/27/20219（a）墙下无筋扩展基础（b）柱下无筋扩展基础图3-1无筋扩展基础验算7/27/202110基础材料质量要求台阶高宽比的允许值pk≤100100

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