基礎(chǔ)工程學(xué)-第3章 淺基礎(chǔ)計(jì)(2)

1、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的典型步驟：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的典型步驟：確定基礎(chǔ)確定基礎(chǔ)埋埋 深深求求 得得持力層承載力持力層承載力選選 擇擇基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸驗(yàn)算驗(yàn)算持力層承載力持力層承載力是否滿足是否滿足p pf f驗(yàn)算驗(yàn)算軟弱下臥層軟弱下臥層驗(yàn)算驗(yàn)算地基變形地基變形調(diào)整基礎(chǔ)尺寸調(diào)整基礎(chǔ)尺寸結(jié)束結(jié)束否否是是否否否否是是2/70l 中心荷載作用中心荷載作用 在基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，通常假定基礎(chǔ)底面壓在基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，通常假定基礎(chǔ)底面壓力是直線分布，中心荷載作用時(shí)，則為均勻分布，力是直線分布，中心荷載作用時(shí)，則為均勻分布，基礎(chǔ)采用對(duì)稱形式，使荷載作用線通過(guò)基底形心?；A(chǔ)采用對(duì)稱形式，使荷載作用線通過(guò)基底形心。 中心荷載作用下的基

2、礎(chǔ)，按承載力設(shè)計(jì)中心荷載作用下的基礎(chǔ)，按承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算，應(yīng)滿足條件：值計(jì)算，應(yīng)滿足條件： 初步估算時(shí)，可假定基礎(chǔ)與土的平均容重初步估算時(shí)，可假定基礎(chǔ)與土的平均容重 為為19.6kN/m19.6kN/m3 3( (工程計(jì)算中，常簡(jiǎn)化取為工程計(jì)算中，常簡(jiǎn)化取為 20 kN/m20 kN/m3 3) ) 即即G G G G dAdA。在實(shí)際計(jì)算時(shí)在實(shí)際計(jì)算時(shí)G G則為基礎(chǔ)自重的設(shè)計(jì)則為基礎(chǔ)自重的設(shè)計(jì)值和基礎(chǔ)上土重的標(biāo)準(zhǔn)值，地下水位以下部分均值和基礎(chǔ)上土重的標(biāo)準(zhǔn)值，地下水位以下部分均用浮容重計(jì)算。用浮容重計(jì)算。kGkaFAdpfA kaGkaGkaGFbfdFbfdFAfd條形基礎(chǔ)方形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)3

3、/70l 偏心荷載作用偏心荷載作用 偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的尺寸一般用逐次漸近法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算步偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的尺寸一般用逐次漸近法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算步驟如下：驟如下： 1.1.先不考慮偏心，用條形基礎(chǔ)公式或矩形基礎(chǔ)公式計(jì)算出基礎(chǔ)的底面積先不考慮偏心，用條形基礎(chǔ)公式或矩形基礎(chǔ)公式計(jì)算出基礎(chǔ)的底面積A A1 1 ( (對(duì)于單獨(dú)基礎(chǔ)對(duì)于單獨(dú)基礎(chǔ)) )或基礎(chǔ)寬度或基礎(chǔ)寬度b b1 1( (對(duì)于條形基礎(chǔ)對(duì)于條形基礎(chǔ)) )。 2.2.根據(jù)偏心大小，把底面積根據(jù)偏心大小，把底面積A A1 1( (或或b b1 1) )適當(dāng)提高適當(dāng)提高10104040，作為偏心荷，作為偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面積載作用

4、下基礎(chǔ)底面積( (或?qū)挾然驅(qū)挾? )的第一次近似值，即：的第一次近似值，即：A A(1.1(1.11.4)1.4)A A1 1 3. 3.按假定的基礎(chǔ)底面積按假定的基礎(chǔ)底面積A A，用下式計(jì)算基底的最大和最小的邊緣壓力。，用下式計(jì)算基底的最大和最小的邊緣壓力。 如不滿足要求，或應(yīng)力過(guò)小，地基承載力未能充分發(fā)揮，應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)尺如不滿足要求，或應(yīng)力過(guò)小，地基承載力未能充分發(fā)揮，應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)尺寸，直到既滿足要求又能發(fā)揮地基承載力為止。寸，直到既滿足要求又能發(fā)揮地基承載力為止。 基礎(chǔ)高度的確定方法與受中心荷載作用的方法相同?；A(chǔ)高度的確定方法與受中心荷載作用的方法相同。 若地基中有軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行軟弱

5、下臥層的承載力驗(yàn)算。若建筑物若地基中有軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算。若建筑物屬于必需進(jìn)行變形驗(yàn)算的范圍，應(yīng)按要求進(jìn)行變形驗(yàn)算。必要時(shí)還要對(duì)尺寸進(jìn)行屬于必需進(jìn)行變形驗(yàn)算的范圍，應(yīng)按要求進(jìn)行變形驗(yàn)算。必要時(shí)還要對(duì)尺寸進(jìn)行調(diào)整，并重新進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算。調(diào)整，并重新進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算。maxmaxminmaxmin1 () 1.22kkkkakakpFGMppfpfpAW驗(yàn)算地基承載力4/70（一）、地基承載力驗(yàn)算（一）、地基承載力驗(yàn)算 1.1.持力層的承載力驗(yàn)算持力層的承載力驗(yàn)算 對(duì)于所有等級(jí)的建筑物都必須進(jìn)行持力層地基承載力驗(yàn)算。當(dāng)基礎(chǔ)只承對(duì)于所有等級(jí)的建筑物都必須進(jìn)行持力層地基承載力驗(yàn)算。當(dāng)

6、基礎(chǔ)只承受軸心荷載時(shí)，要求滿足式受軸心荷載時(shí)，要求滿足式p pk k f fa a式中式中 p pk k 基礎(chǔ)底面的壓力。基底壓力均簡(jiǎn)化為按直線分布，用材料力學(xué)方法基礎(chǔ)底面的壓力?；讐毫?jiǎn)化為按直線分布，用材料力學(xué)方法求得求得式中式中 F Fk k 相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面豎向力，相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面豎向力，kNkN； G Gk k 基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，kNkN； A A 基礎(chǔ)底面積，基礎(chǔ)底面積，m m2 2。kkkFGpA 采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，地基計(jì)算包括地基承載力驗(yàn)算、地基變形驗(yàn)算、采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，地基計(jì)算

7、包括地基承載力驗(yàn)算、地基變形驗(yàn)算、地基穩(wěn)定驗(yàn)算三個(gè)方面內(nèi)容。地基穩(wěn)定驗(yàn)算三個(gè)方面內(nèi)容。5/70 當(dāng)基礎(chǔ)受偏心荷載作用時(shí)，除要求滿足上式外，還應(yīng)滿足式中 pmax 基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力值，kPa； pmin 基礎(chǔ)底面邊緣最小壓力值，kPa； M 作用于基礎(chǔ)底面的力矩值，kNM； W 基礎(chǔ)底面的抵抗矩，m3； e 偏心矩，m。maxmaxmin1.2kkkkkkpfpFGMpAW6/70 當(dāng)偏心矩當(dāng)偏心矩e eb b6 6時(shí)，時(shí)，p pminmin0 0，基礎(chǔ)底，基礎(chǔ)底面與地基土脫開。這種情況下，基底壓力面與地基土脫開。這種情況下，基底壓力p pmaxmax可可表示為：表示為：式中式中 l l 垂

8、直于力矩方向的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)，垂直于力矩方向的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)，m m； a a 合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離，力邊緣的距離，m m。 p pminmin / /p pmaxmax 值過(guò)小，表示基底壓力分布值過(guò)小，表示基底壓力分布很不均勻，容易引起過(guò)大的不均勻沉降，應(yīng)盡很不均勻，容易引起過(guò)大的不均勻沉降，應(yīng)盡量避免。對(duì)高層建筑的箱形和筏形基礎(chǔ)，要求量避免。對(duì)高層建筑的箱形和筏形基礎(chǔ)，要求p pminmin 0 0。若考慮地震組合，則允許基礎(chǔ)底面可。若考慮地震組合，則允許基礎(chǔ)底面可以局部與地基土脫開，但零應(yīng)力區(qū)的面積不應(yīng)以局部與地基土脫開，但零應(yīng)力區(qū)的面積不應(yīng)超過(guò)基

9、礎(chǔ)底面積的超過(guò)基礎(chǔ)底面積的2525，即，即3 3a a 0.750.75b b 。max2()3kFGpla7/70 2. 2. 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 持力層以下存在承載力明顯低于持力層持力層以下存在承載力明顯低于持力層的土層，稱為軟弱下臥層。如果軟弱下臥層埋的土層，稱為軟弱下臥層。如果軟弱下臥層埋藏不夠深，擴(kuò)散到下臥層的應(yīng)力大于下臥層的藏不夠深，擴(kuò)散到下臥層的應(yīng)力大于下臥層的承載力時(shí)，地基仍然有失效的可能，因此需要承載力時(shí)，地基仍然有失效的可能，因此需要進(jìn)行軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算。進(jìn)行軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算。 當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥

10、層時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算：應(yīng)按下式驗(yàn)算： pzpczczfaz 式中式中 pz軟弱下臥層頂面處的附加壓力設(shè)計(jì)值；軟弱下臥層頂面處的附加壓力設(shè)計(jì)值； pczcz軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標(biāo)準(zhǔn)軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標(biāo)準(zhǔn)值；值； faz 軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力設(shè)計(jì)。承載力設(shè)計(jì)。 當(dāng)持力層與下臥軟弱土層的壓縮模量比值大當(dāng)持力層與下臥軟弱土層的壓縮模量比值大于或等于于或等于3 3時(shí)，對(duì)條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)，時(shí)，對(duì)條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)， pz值可值可按簡(jiǎn)化公式計(jì)算。按簡(jiǎn)化公式計(jì)算。()2 tan()(2 tan )(2 tan )kcozkcozb ppbzl

11、b pplzbz條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)8/70pzpczczfaz ()2 tan()(2 tan )(2 tan )kcozkcozb ppbzlb pplzbz條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ) 的確定：根據(jù)Es1/Es2 和z/b查表9/70基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的典型步驟：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的典型步驟：確定基礎(chǔ)確定基礎(chǔ)埋埋 深深求求 得得持力層承載力持力層承載力選選 擇擇基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸驗(yàn)算驗(yàn)算持力層承載力持力層承載力是否滿足是否滿足p pf f驗(yàn)算驗(yàn)算軟弱下臥層軟弱下臥層驗(yàn)算驗(yàn)算地基變形地基變形調(diào)整基礎(chǔ)尺寸調(diào)整基礎(chǔ)尺寸結(jié)束結(jié)束否否是是否否否否是是11/70（二）、地基變形驗(yàn)算（二）、地基變形驗(yàn)算 建筑物的地基變形計(jì)算值，不

12、應(yīng)大于地基變形允許值。地基變形必須滿足建筑物的地基變形計(jì)算值，不應(yīng)大于地基變形允許值。地基變形必須滿足 s s 1.1.地基變形量計(jì)算地基變形量計(jì)算 采用規(guī)范提供的分層總和法。參見(jiàn)土力學(xué)中的闡述。采用規(guī)范提供的分層總和法。參見(jiàn)土力學(xué)中的闡述。 2.2.地基的允許變形地基的允許變形(參見(jiàn)書參見(jiàn)書p50) 3. 3.地基變形特征可分為地基變形特征可分為 沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜 12/70 沉降量沉降量指指基礎(chǔ)某一點(diǎn)基礎(chǔ)某一點(diǎn)的沉降量，通常指基礎(chǔ)中點(diǎn)的沉降的沉降量，通常指基礎(chǔ)中點(diǎn)的沉降量。沉降量若過(guò)大，將影響建筑物的正常使用，如造成室內(nèi)量。沉降量若過(guò)大，將影響建

13、筑物的正常使用，如造成室內(nèi)外上下水管、煤氣管道的斷裂等等。外上下水管、煤氣管道的斷裂等等。 沉降差沉降差一般指一般指相鄰柱基中點(diǎn)的沉降量之差相鄰柱基中點(diǎn)的沉降量之差。相鄰柱基沉。相鄰柱基沉降差過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)，建降差過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)，建筑物將發(fā)生裂縫、傾斜甚至破壞。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)，筑物將發(fā)生裂縫、傾斜甚至破壞。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制。 傾斜傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)高比很小的高層建筑，其

14、地基的主要特征對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)高比很小的高層建筑，其地基的主要特征變形是建筑物的整體傾斜。變形是建筑物的整體傾斜。 局部?jī)A斜局部?jī)A斜指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6 610m10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。墻體局部?jī)A斜大時(shí)，將會(huì)使其撓曲沉降差與其距離的比值。墻體局部?jī)A斜大時(shí)，將會(huì)使其撓曲變形、開裂，影響正常使用。變形、開裂，影響正常使用。13/70對(duì)于對(duì)于不同建筑物不同建筑物應(yīng)選用對(duì)其影響最應(yīng)選用對(duì)其影響最大的大的地基變形特征地基變形特征作為地基允許變作為地基允許變形的形的控制依據(jù)控制依據(jù);對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部?jī)A斜局部?jī)A斜控控制；制；對(duì)于框

15、架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的相鄰柱基的沉降差沉降差控制；控制；對(duì)于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由由傾斜值傾斜值控制控制。14/70（三）、地基穩(wěn)定性驗(yàn)算（三）、地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)以及建在斜坡上的建筑物，尚應(yīng)驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性。構(gòu)以及建在斜坡上的建筑物，尚應(yīng)驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性。 地基穩(wěn)定性可用圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行驗(yàn)算。地基穩(wěn)定性可用圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行驗(yàn)算。穩(wěn)定安全系穩(wěn)定安全系數(shù)數(shù)為最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑為最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力

16、矩與滑動(dòng)力矩的比值，其值應(yīng)符合下式要求：力矩與滑動(dòng)力矩的比值，其值應(yīng)符合下式要求： 若考慮深層滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)面可為軟弱土層界面，若考慮深層滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)面可為軟弱土層界面，即為一平面時(shí)，穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)提高即為一平面時(shí)，穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)提高1.31.3。2 . 1滑動(dòng)力矩抗滑力矩K15/70u當(dāng)荷載超過(guò)極限荷載后，荷載板急劇下當(dāng)荷載超過(guò)極限荷載后，荷載板急劇下沉，即使不增加荷載，沉降也不能穩(wěn)定，沉，即使不增加荷載，沉降也不能穩(wěn)定，這表明地基進(jìn)入了破壞階段。在這一階段，這表明地基進(jìn)入了破壞階段。在這一階段，由于土中塑性區(qū)范圍的不斷擴(kuò)展，最后在由于土中塑性區(qū)范圍的不斷擴(kuò)展，最后在土中形成連續(xù)滑動(dòng)面，土從載

17、荷板四周擠土中形成連續(xù)滑動(dòng)面，土從載荷板四周擠出隆起，基礎(chǔ)急劇下沉或向一側(cè)傾斜，地出隆起，基礎(chǔ)急劇下沉或向一側(cè)傾斜，地基發(fā)生基發(fā)生整體剪切破壞整體剪切破壞。破壞階段相當(dāng)于圖。破壞階段相當(dāng)于圖中中p-sp-s曲線上的曲線上的bcbc段段。地基的破壞形式地基的破壞形式u 局部剪切破壞局部剪切破壞的特征是，隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下塑性區(qū)僅僅發(fā)展到地基某一范的特征是，隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下塑性區(qū)僅僅發(fā)展到地基某一范圍內(nèi)，土中滑動(dòng)面并不延伸到地面，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的裂圍內(nèi)，土中滑動(dòng)面并不延伸到地面，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的裂縫。其縫。其p p- -s s曲線如圖中的曲線如圖中

18、的曲線曲線B B所示，在所示，在p p- -s s曲線上也有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，但不象整體剪曲線上也有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，但不象整體剪切破壞那么明顯，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后，切破壞那么明顯，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后，p p- -s s曲線仍呈線性關(guān)系。曲線仍呈線性關(guān)系。 u 沖剪破壞又稱刺入剪切破壞沖剪破壞又稱刺入剪切破壞，其特征是隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下土層發(fā)生壓縮變，其特征是隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下土層發(fā)生壓縮變形，基礎(chǔ)隨之下沉，當(dāng)荷載繼續(xù)增加，基礎(chǔ)周圍附近土體發(fā)生豎向剪切破壞，使基礎(chǔ)形，基礎(chǔ)隨之下沉，當(dāng)荷載繼續(xù)增加，基礎(chǔ)周圍附近土體發(fā)生豎向剪切破壞，使基礎(chǔ)刺入土中，而基礎(chǔ)兩邊的土體并沒(méi)有移動(dòng)。刺人破壞的刺入土中，而基礎(chǔ)兩邊的土體

19、并沒(méi)有移動(dòng)。刺人破壞的p p- -s s曲線如圖中的曲線如圖中的曲線曲線C C，在，在p p- -s s曲線上沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也沒(méi)有明顯的比例界限及極限荷載。曲線上沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也沒(méi)有明顯的比例界限及極限荷載。16/70地基的破壞形式地基的破壞形式（a）整體剪切破壞）整體剪切破壞 （b）局部剪切破壞）局部剪切破壞 （c）刺人破壞）刺人破壞 地基的破壞形式過(guò)程演示地基的破壞形式過(guò)程演示17/70基礎(chǔ)的失穩(wěn)破壞形式基礎(chǔ)的失穩(wěn)破壞形式u地基土強(qiáng)度不夠引起的表層滑動(dòng)破壞或深層地基的整體滑動(dòng)破壞地基土強(qiáng)度不夠引起的表層滑動(dòng)破壞或深層地基的整體滑動(dòng)破壞u滑坡引起的地基基礎(chǔ)失穩(wěn)破壞滑坡引起的地基基礎(chǔ)失

20、穩(wěn)破壞u不均勻沉降導(dǎo)致的偏心矩作用下，建筑物由于橫向力或者偏心矩作不均勻沉降導(dǎo)致的偏心矩作用下，建筑物由于橫向力或者偏心矩作用導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生傾覆失穩(wěn)用導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生傾覆失穩(wěn)u位于地下水位以下的基礎(chǔ)受水浮力作用而發(fā)生付托失穩(wěn)破壞位于地下水位以下的基礎(chǔ)受水浮力作用而發(fā)生付托失穩(wěn)破壞抗浮安全穩(wěn)定系數(shù)抗浮安全穩(wěn)定系數(shù)kwksfNGK,/1.0518/70基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性與合力的偏心距有關(guān)。合力偏心距愈大，則基基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性與合力的偏心距有關(guān)。合力偏心距愈大，則基礎(chǔ)抗傾覆的安全儲(chǔ)備愈小，如下圖所示，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以用礎(chǔ)抗傾覆的安全儲(chǔ)備愈小，如下圖所示，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以用限制合力偏心

21、距來(lái)保證基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性。限制合力偏心距來(lái)保證基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性?；A(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)在水平推力作用下沿基礎(chǔ)底面滑動(dòng)的可能性即基礎(chǔ)抗滑動(dòng)安全基礎(chǔ)在水平推力作用下沿基礎(chǔ)底面滑動(dòng)的可能性即基礎(chǔ)抗滑動(dòng)安全度的大小，可用基底與土之間的摩擦阻力和水平推力的比值（抗滑動(dòng)度的大小，可用基底與土之間的摩擦阻力和水平推力的比值（抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)）來(lái)表示。穩(wěn)定系數(shù)）來(lái)表示。SQRQsqMMKkvsbpcAfpK抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)抗滑安全系數(shù)抗滑安全系數(shù)深層抗滑安全系數(shù)深層抗滑安全系數(shù)sRssMMK/1.01.21.4=1.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的典型步驟：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的典型步驟：確定基礎(chǔ)確定基礎(chǔ)埋埋 深深求求

22、得得持力層承載力持力層承載力選選 擇擇基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸驗(yàn)算驗(yàn)算持力層承載力持力層承載力是否滿足是否滿足p pf f驗(yàn)算驗(yàn)算軟弱下臥層軟弱下臥層驗(yàn)算驗(yàn)算地基變形地基變形調(diào)整基礎(chǔ)尺寸調(diào)整基礎(chǔ)尺寸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算否否是是否否否否是是20/70設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則：剛性基礎(chǔ)材料具有抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗剪強(qiáng)度剛性基礎(chǔ)材料具有抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗剪強(qiáng)度低的特點(diǎn)。在進(jìn)行剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，必須使基礎(chǔ)主要承受壓低的特點(diǎn)。在進(jìn)行剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，必須使基礎(chǔ)主要承受壓應(yīng)力，并保證基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過(guò)材料強(qiáng)度。應(yīng)力，并保證基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過(guò)材料強(qiáng)度。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：l 初步選定

23、基礎(chǔ)埋深初步選定基礎(chǔ)埋深l 根據(jù)承載力條件初步確定基礎(chǔ)寬度根據(jù)承載力條件初步確定基礎(chǔ)寬度l 根據(jù)剛性角要求初步確定基礎(chǔ)高度根據(jù)剛性角要求初步確定基礎(chǔ)高度l 確定基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸確定基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸l 當(dāng)剛性基礎(chǔ)由不同材料疊合而成時(shí)，應(yīng)對(duì)疊合部分作抗壓當(dāng)剛性基礎(chǔ)由不同材料疊合而成時(shí)，應(yīng)對(duì)疊合部分作抗壓驗(yàn)算驗(yàn)算21/70 為保證基礎(chǔ)不發(fā)生彎曲破壞或剪切破壞，通常都是限制臺(tái)階的寬高比以為保證基礎(chǔ)不發(fā)生彎曲破壞或剪切破壞，通常都是限制臺(tái)階的寬高比以滿足一定的剛度和強(qiáng)度要求，即滿足如下要求：滿足一定的剛度和強(qiáng)度要求，即滿足如下要求：20tanbH式中式中: 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的剛性角，而無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的剛性角，而tan

24、 即為臺(tái)階寬高比的允許值。即為臺(tái)階寬高比的允許值。 基礎(chǔ)底面寬度基礎(chǔ)底面寬度b應(yīng)符應(yīng)符合下式要求：合下式要求：002tanbbH22/7023/70基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu) 剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求剛性角的要求，同時(shí)斷面，同時(shí)斷面又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。l 磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ) 磚的尺寸規(guī)則，容易砌成各種形狀的基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)大放腳的砌法有兩種，磚的尺寸規(guī)則，容易砌成各種形狀的基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)大放腳的砌法有兩

25、種，一種按臺(tái)階的寬高比為一種按臺(tái)階的寬高比為1/1.51/1.5；另一種按臺(tái)階的寬高比為；另一種按臺(tái)階的寬高比為l/2l/2。 在槽底可先澆注在槽底可先澆注100100200mm200mm厚的素混凝土墊層。對(duì)于低層房屋也可在槽底厚的素混凝土墊層。對(duì)于低層房屋也可在槽底打打300mm300mm左右三七灰土，代替混凝土墊層。左右三七灰土，代替混凝土墊層。 為防止土中水分沿磚基礎(chǔ)上升、可在磚基礎(chǔ)中，在室內(nèi)地面以下為防止土中水分沿磚基礎(chǔ)上升、可在磚基礎(chǔ)中，在室內(nèi)地面以下50mm50mm左右左右處鋪設(shè)防潮層。防潮層可以是摻有防水劑的處鋪設(shè)防潮層。防潮層可以是摻有防水劑的 l:3l:3水泥砂漿，厚水泥砂漿

26、，厚20-30mm20-30mm；也可以；也可以鋪設(shè)瀝青油氈。鋪設(shè)瀝青油氈。24/70基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu) 剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求剛性角的要求，同時(shí)斷面，同時(shí)斷面又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。l 砌石基礎(chǔ)砌石基礎(chǔ) 砌石基礎(chǔ)每臺(tái)階至少有兩砌石基礎(chǔ)每臺(tái)階至少有兩層砌石，每個(gè)臺(tái)階的高度要求不小層砌石，每個(gè)臺(tái)階的高度要求不小于于 300 mm300 mm。為了保證上一層砌石。為了保證上一層砌石的邊能壓

27、緊下一層砌石的邊塊，每的邊能壓緊下一層砌石的邊塊，每個(gè)臺(tái)階伸出的長(zhǎng)度不應(yīng)大于個(gè)臺(tái)階伸出的長(zhǎng)度不應(yīng)大于150mm150mm，實(shí)際的剛性角小于允許的剛性角。實(shí)際的剛性角小于允許的剛性角。因此往往要求基礎(chǔ)要有比較大的高因此往往要求基礎(chǔ)要有比較大的高度。為了減少基礎(chǔ)的高度，可以把度。為了減少基礎(chǔ)的高度，可以把斷面做成梯形。斷面做成梯形。25/70基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu) 剛性剛性基礎(chǔ)基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面又尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面

28、又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。l 素混凝土素混凝土 素混凝土基礎(chǔ)可以做成臺(tái)階形或梯形斷面。做成臺(tái)階形時(shí)，總高度素混凝土基礎(chǔ)可以做成臺(tái)階形或梯形斷面。做成臺(tái)階形時(shí)，總高度在在350 mm 350 mm 以內(nèi)作一層臺(tái)階；總高度為以內(nèi)作一層臺(tái)階；總高度為350mm350mmH900mmH900mm時(shí)，作成二層臺(tái)階；時(shí)，作成二層臺(tái)階；總高度大于總高度大于 900mm900mm時(shí)，作成三層臺(tái)階。每個(gè)臺(tái)階的高度不宜大于時(shí)，作成三層臺(tái)階。每個(gè)臺(tái)階的高度不宜大于500mm500mm。26/70基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu) 剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做

29、成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面又必須經(jīng)濟(jì)合時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。理，便于施工。l 灰土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ) 灰土基礎(chǔ)一般與磚、砌石、混凝灰土基礎(chǔ)一般與磚、砌石、混凝土等材料配合使用，厚度通常用土等材料配合使用，厚度通常用300300至至450 450 mm(2mm(2步或步或3 3步步) )，臺(tái)階寬高比為，臺(tái)階寬高比為1/1.51/1.5。由。由于基槽邊角處灰土不容易夯實(shí)。所以用灰于基槽邊角處灰土不容易夯實(shí)。所以用灰土基礎(chǔ)時(shí)，實(shí)際的施工寬度應(yīng)該比計(jì)算寬土基礎(chǔ)時(shí)，實(shí)際的施

30、工寬度應(yīng)該比計(jì)算寬度每邊各放出度每邊各放出50mm50mm以上。以上。27/70基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu) 剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。l 剛性基礎(chǔ)上鋼筋混凝土柱的構(gòu)造要求剛性基礎(chǔ)上鋼筋混凝土柱的構(gòu)造要求 采用無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的鋼筋混凝土柱其采用無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的鋼筋混凝土柱其柱腳高度柱腳高度h1h1 不得小于不得小于b1b1并不應(yīng)小于并不應(yīng)小于300

31、mm 300mm 且不小于且不小于20d20d( (d d 為柱中的縱向受力鋼筋的為柱中的縱向受力鋼筋的最大直徑最大直徑) )當(dāng)柱縱向鋼筋在柱腳內(nèi)的豎向錨當(dāng)柱縱向鋼筋在柱腳內(nèi)的豎向錨固長(zhǎng)度不滿足錨固要求時(shí)可沿水平方向彎固長(zhǎng)度不滿足錨固要求時(shí)可沿水平方向彎折，彎折后的水平折，彎折后的水平錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于1010d d 也不應(yīng)大于也不應(yīng)大于2020d d。28/70【例題3-7】29/70 擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)系指柱下系指柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：不受剛性角的限制，設(shè)計(jì)上可以不受剛性角的限制，設(shè)計(jì)上可以做到

32、寬基潛埋，充分利用表層好土層作為持做到寬基潛埋，充分利用表層好土層作為持力層。與剛性基礎(chǔ)相比，混凝土基礎(chǔ)具有力層。與剛性基礎(chǔ)相比，混凝土基礎(chǔ)具有較較大的抗拉、抗彎能力大的抗拉、抗彎能力，能，能承受較大的豎向荷承受較大的豎向荷載和彎矩載和彎矩。廣泛使用在單層和多層結(jié)構(gòu)中。廣泛使用在單層和多層結(jié)構(gòu)中。30/70擴(kuò)展基礎(chǔ)的擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求構(gòu)造要求錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm；階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為；階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為300mm。墊層的厚度不宜小于墊層的厚度不宜小于70mm； 墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為C10。擴(kuò)展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑

33、不宜小于擴(kuò)展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm ；間距不宜大于；間距不宜大于200mm, 也不也不宜小于宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm ，間距，間距不大于不大于300mm ；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的1/10。當(dāng)有墊層。當(dāng)有墊層時(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度不小于時(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度不小于40mm； 無(wú)墊層時(shí)不小于無(wú)墊層時(shí)不小于70mm。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。31/70擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求 當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基當(dāng)柱下鋼筋混凝

34、土獨(dú)立基礎(chǔ)的邊長(zhǎng)和墻下鋼筋混凝礎(chǔ)的邊長(zhǎng)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于等于2.5m 時(shí)，底板受力時(shí)，底板受力鋼筋的長(zhǎng)度可取邊長(zhǎng)或?qū)掍摻畹拈L(zhǎng)度可取邊長(zhǎng)或?qū)挾鹊亩鹊?.9 倍并宜交錯(cuò)布置。倍并宜交錯(cuò)布置。32/70擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T 形及十字形交接處，底板形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個(gè)主要橫向受力鋼筋僅沿一個(gè)主要受力方向通長(zhǎng)布置，另一方受力方向通長(zhǎng)布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度主要受力方向底板寬度1/4 處。在拐角處底板橫向受力處。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)

35、沿兩個(gè)方向布置。鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向布置。33/70內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧l什么是沖切破壞？什么是沖切破壞？l鋼筋混凝土柱下單獨(dú)基礎(chǔ)主要設(shè)計(jì)步驟是鋼筋混凝土柱下單獨(dú)基礎(chǔ)主要設(shè)計(jì)步驟是什么？什么？34/70內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧l什么是沖切破壞？（什么是沖切破壞？（p57）基礎(chǔ)在柱荷載和基底反力的共同作用下，柱腳四基礎(chǔ)在柱荷載和基底反力的共同作用下，柱腳四周會(huì)形成較大的主拉應(yīng)力，當(dāng)主拉應(yīng)力超過(guò)混凝周會(huì)形成較大的主拉應(yīng)力，當(dāng)主拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，則自柱腳四周沿土抗拉強(qiáng)度時(shí)，則自柱腳四周沿45方向出現(xiàn)斜方向出現(xiàn)斜裂縫，在基礎(chǔ)內(nèi)形成錐體斜界面破壞。裂縫，在基礎(chǔ)內(nèi)形成錐體斜界面破壞。35/70內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧l

36、鋼筋混凝土柱下單獨(dú)基礎(chǔ)主要設(shè)計(jì)步驟是鋼筋混凝土柱下單獨(dú)基礎(chǔ)主要設(shè)計(jì)步驟是什么？什么？1.構(gòu)造設(shè)計(jì)構(gòu)造設(shè)計(jì)2.基礎(chǔ)高度的確定基礎(chǔ)高度的確定3.基礎(chǔ)底板的抗彎和配筋計(jì)算基礎(chǔ)底板的抗彎和配筋計(jì)算36/7037/70鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ) 單獨(dú)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括單獨(dú)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括沖切、局部受壓沖切、局部受壓計(jì)算計(jì)算( (當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度小于柱時(shí)當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度小于柱時(shí)) )和和受彎受彎。由。由沖切沖切強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件控制柱邊處控制柱邊處基礎(chǔ)高度和變階處高度基礎(chǔ)高度和變階處高度；由；由基基礎(chǔ)底板彎矩決定配筋量礎(chǔ)底板彎矩決定配筋量。38/70鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)A

37、pFhbfFjlmtl06 . 01 1基礎(chǔ)高度的確定基礎(chǔ)高度的確定 基礎(chǔ)在柱荷載作用下，如果沿柱周邊的基礎(chǔ)高度不夠，就會(huì)發(fā)基礎(chǔ)在柱荷載作用下，如果沿柱周邊的基礎(chǔ)高度不夠，就會(huì)發(fā)生沖切破壞，即沿柱邊生沖切破壞，即沿柱邊4545 方向斜面拉裂。為保證基礎(chǔ)不發(fā)生沖切破方向斜面拉裂。為保證基礎(chǔ)不發(fā)生沖切破壞，必須使沖切面外的壞，必須使沖切面外的地基凈反力地基凈反力產(chǎn)生的沖切荷載應(yīng)小于或等于沖切產(chǎn)生的沖切荷載應(yīng)小于或等于沖切面上混凝土的面上混凝土的抗沖切強(qiáng)度抗沖切強(qiáng)度，即，即00.7 lhptmljlFf a hFp A39/70Fl相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Al上上

38、地基土的凈反力地基土的凈反力設(shè)計(jì)值；設(shè)計(jì)值； hp 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h800mm時(shí)，時(shí)， hp1.0；h2000mm時(shí)，時(shí)， hp0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；，其間按線性內(nèi)插法取用；ft 混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度，沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度，am(atab)2；at 沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力載力 時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算

39、基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；ab 沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時(shí)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時(shí)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度；當(dāng)沖切破壞錐體的底面在兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度；當(dāng)沖切破壞錐體的底面在l方向落在基礎(chǔ)底面以外方向落在基礎(chǔ)底面以外時(shí)，即時(shí)，即a+2h0

40、l時(shí)，時(shí)，abl；h0 沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時(shí)，沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時(shí)，h0h45mm，無(wú)墊層時(shí)，無(wú)墊層時(shí)，h0h75mm；pj 扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基底凈反力，對(duì)偏心扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基底凈反力，對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力；受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力；Al沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積。沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積。00.7 lhptmljlFf a hFp A40/702() ()()2222lAGHFBGCDHEttooAAAAbablh lhotottmhaha

41、aa2)2(02halt當(dāng)沖切荷載作用面積沖切荷載作用面積41/70lhbbAAotAGHFl)22(2/ )(laatmat02halt當(dāng)沖切荷載作用面積沖切荷載作用面積42/70鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)2彎矩計(jì)算彎矩計(jì)算 基礎(chǔ)底板在荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的凈反力作用下，基礎(chǔ)底板在荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的凈反力作用下，如同固定于臺(tái)階根部或柱邊的如同固定于臺(tái)階根部或柱邊的倒置懸臂板倒置懸臂板，一般屬于雙向，一般屬于雙向受彎構(gòu)件，彎矩控制截面在受彎構(gòu)件，彎矩控制截面在柱邊緣處柱邊緣處或或變臺(tái)階變臺(tái)階處。處。 43/70中心受壓基礎(chǔ)中心受壓基礎(chǔ) 將基底分成四塊梯形面積，將基底分成四塊梯形面積，

42、截面截面-的彎矩：的彎矩：1234 1jMp Aa)2()(242ttjIalbbPM)2()(242ttjbbalPM11a144/70偏心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ) 對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)，基底壓對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)，基底壓力呈梯形分布。將力呈梯形分布。將(pjmax+pjI)/2代換中心受壓基礎(chǔ)公式中的代換中心受壓基礎(chǔ)公式中的pj：)2()(48)(2maxttjIjIalbbPPM)2()(48)(2minmaxttjjbbalPPMM1pjI45/70鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)3配筋計(jì)算配筋計(jì)算 基礎(chǔ)底板兩個(gè)方向上的鋼筋面積可近似按下式計(jì)算：基礎(chǔ)底板兩個(gè)方向上的鋼筋面積可近似按下式計(jì)算：yos

43、fhMA9 . 0yosfdhMA)( 9 . 0其中，d 為為b方向上的鋼筋直徑方向上的鋼筋直徑。46/70【例題3-8】【例題3-9】 例例 某柱下單獨(dú)基某柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，荷載與地基情礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計(jì)況如圖示，試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。此基礎(chǔ)。解：(1)地基承載力修正值計(jì)算。先假定寬度小于3.0米。(3)(0.5)1751.6 16(1.450.5)203.16aakbdmffbdkPa (2)初估底面積A0208004.6203.1620 1.45kaGFAmfd考慮偏心影響，將底面積A0增大20%201.201.204.65.5AAm取l/b2.0，可初定b=1.7m l=3.4m(

44、3)驗(yàn)算地基承載力20 1.73.4 1.45167.62kGGAdkNMk=200kNm填土=16 粘土=18.5kN/m3 fak=175kPa （b=0.3、d=1.6）Fk=800kNVk=15kN14508003500200150.8212MkN m2120.22800167.62MemF600400例5某柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。解：于是，可得基底的最大、最小反力：maxmin232.46(1)102.5kkkkkPaFGepkPaAl可知：max1.2234.6kapfkPamaxmin0.5()167.5203.16kkkapppkPafkPa 顯然，上

45、述截面尺寸是合適的。Mk=200kNm填土=16 粘土=18.5kN/m3 fak=175kPa （b=0.3、d=1.6）Fk=800kNVk=15kN145080035006004003400（4）底板彎矩計(jì)算max() 1.35() 1.35226.087.38313.38kkkKFGMV hpAWkN mmin22687.38138.62pkN m13.40.61.422ammaxmin1min()()241.42ppbappkN mb例5某柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。Mk=200kNm填土=16 粘土=18.5kN/m3 fak=175kPa （b=0.3、d=

46、1.6）Fk=800kNVk=15kN1450800350060040034002maxmax12(2)()() 12600.33IIGMalapppp lAkN m解：長(zhǎng)邊方向的彎矩值為：2maxmin12() (2)()48518.51IIGMlabbppAkN m短邊方向彎矩值為：最后，可按上述彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算。50/70減輕建筑物不均勻沉降危害的措施減輕建筑物不均勻沉降危害的措施 一一 建筑措施建筑措施1.1.建筑物體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單建筑物體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單 建筑物體型包括其平面與立面形狀及尺度。平面形狀復(fù)建筑物體型包括其平面與立面形狀及尺度。平面形狀復(fù)雜的建筑物，如雜的建筑物，如“L”L”、

47、“”“”、“ ”“ ”、“F”F”、“工工”字形等，在縱橫單元交接處的基礎(chǔ)密集，地基中附加應(yīng)力相字形等，在縱橫單元交接處的基礎(chǔ)密集，地基中附加應(yīng)力相互重疊，導(dǎo)致該部分的沉降往往大于其他部位?；ブ丿B，導(dǎo)致該部分的沉降往往大于其他部位。 51/7052/70建筑措施建筑措施2.2.控制建筑物的長(zhǎng)高比及合理布置縱橫墻控制建筑物的長(zhǎng)高比及合理布置縱橫墻 當(dāng)建筑物的長(zhǎng)度與高度之比越大，整體剛度越差，抵抗彎曲變形的當(dāng)建筑物的長(zhǎng)度與高度之比越大，整體剛度越差，抵抗彎曲變形的能力弱，容易導(dǎo)致建筑物的開裂。能力弱，容易導(dǎo)致建筑物的開裂。 合理布置縱橫墻，使內(nèi)外墻貫通，減少墻體轉(zhuǎn)折和中斷的情況，是增合理布置縱橫墻

48、，使內(nèi)外墻貫通，減少墻體轉(zhuǎn)折和中斷的情況，是增強(qiáng)建筑物剛度的重要措施。另外，門窗洞口或管道洞口如開設(shè)過(guò)大，就強(qiáng)建筑物剛度的重要措施。另外，門窗洞口或管道洞口如開設(shè)過(guò)大，就會(huì)削弱墻體剛度，可在洞口周圈設(shè)置鋼筋混凝土邊框予以加強(qiáng)。會(huì)削弱墻體剛度，可在洞口周圈設(shè)置鋼筋混凝土邊框予以加強(qiáng)。 53/7054/70建筑措施建筑措施3.3.設(shè)置沉降縫設(shè)置沉降縫 用沉降縫將建筑物由基礎(chǔ)到屋頂分割成若干個(gè)獨(dú)立單元，使分割成用沉降縫將建筑物由基礎(chǔ)到屋頂分割成若干個(gè)獨(dú)立單元，使分割成的每單元體型簡(jiǎn)單，長(zhǎng)高比減小，從而提高建筑物的抗裂能力。的每單元體型簡(jiǎn)單，長(zhǎng)高比減小，從而提高建筑物的抗裂能力。建筑物的下列部位宜設(shè)置

49、沉降縫：建筑物的下列部位宜設(shè)置沉降縫：（1 1）建筑物平面的轉(zhuǎn)折處；）建筑物平面的轉(zhuǎn)折處；（2 2）建筑物高度或荷載差異處；）建筑物高度或荷載差異處；（3 3）長(zhǎng)高比過(guò)大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位；）長(zhǎng)高比過(guò)大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位；（4 4）地基土的壓縮性有顯著差異處；）地基土的壓縮性有顯著差異處；（5 5）建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；）建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；（6 6）分期建造房屋的交界處。）分期建造房屋的交界處。55/7056/70建筑措施建筑措施4.4.控制相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距控制相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距 由于地基中附加應(yīng)力的擴(kuò)散作用，使距離近的相鄰

50、建筑物間的沉由于地基中附加應(yīng)力的擴(kuò)散作用，使距離近的相鄰建筑物間的沉降相互影響。一般既有建筑物受相鄰新建筑物沉降的影響，對(duì)于同時(shí)降相互影響。一般既有建筑物受相鄰新建筑物沉降的影響，對(duì)于同時(shí)建造的建筑物，則輕（低）建筑物較重建造的建筑物，則輕（低）建筑物較重( (高高) )的建筑物受影響嚴(yán)重。的建筑物受影響嚴(yán)重。 5. 5. 調(diào)整建筑物的標(biāo)高調(diào)整建筑物的標(biāo)高 建筑物的沉降過(guò)大時(shí)，將會(huì)引起管道破損、雨水倒漏、設(shè)備運(yùn)行受建筑物的沉降過(guò)大時(shí)，將會(huì)引起管道破損、雨水倒漏、設(shè)備運(yùn)行受阻等情況，影響建筑物的正常使用，根據(jù)具體情況，可采取如下措施：阻等情況，影響建筑物的正常使用，根據(jù)具體情況，可采取如下措施：

51、（1 1）室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量適當(dāng)提高；建筑物）室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量適當(dāng)提高；建筑物各部分或設(shè)備之間有聯(lián)系時(shí)，可將沉降較大者的標(biāo)高予以提高。各部分或設(shè)備之間有聯(lián)系時(shí)，可將沉降較大者的標(biāo)高予以提高。（2 2）建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空。當(dāng)建筑物有管道穿過(guò)時(shí)，）建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空。當(dāng)建筑物有管道穿過(guò)時(shí)，應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭等應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭等 57/70結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施1.1.減輕建筑物自重減輕建筑物自重 通常建筑物自重在總荷載中所占比例很大，民用建筑約占通常建筑物自重在總荷載中所占

52、比例很大，民用建筑約占60%60%70%70%，工業(yè)建筑約占，工業(yè)建筑約占40%40%50%50%，為減輕建筑物自重，達(dá)到，為減輕建筑物自重，達(dá)到減小不均勻沉降的目的，在軟弱地基上可采用下列一些措施。減小不均勻沉降的目的，在軟弱地基上可采用下列一些措施。（1 1）減少墻體重量減少墻體重量。大力發(fā)展和應(yīng)用輕質(zhì)高強(qiáng)的墻體材料，嚴(yán)格控。大力發(fā)展和應(yīng)用輕質(zhì)高強(qiáng)的墻體材料，嚴(yán)格控制使用自重大，又耗農(nóng)田的粘土磚，已是形勢(shì)所迫。制使用自重大，又耗農(nóng)田的粘土磚，已是形勢(shì)所迫。（2 2）選用輕型結(jié)構(gòu)選用輕型結(jié)構(gòu)。如采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、輕。如采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、輕型空間結(jié)構(gòu)等，屋面

53、板可采用具有防水、隔熱保溫一體的輕質(zhì)復(fù)合型空間結(jié)構(gòu)等，屋面板可采用具有防水、隔熱保溫一體的輕質(zhì)復(fù)合板。板。（3 3）減少基礎(chǔ)和回填土的重量減少基礎(chǔ)和回填土的重量。如采用補(bǔ)償性基礎(chǔ)、可淺埋的配筋。如采用補(bǔ)償性基礎(chǔ)、可淺埋的配筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，以及架空地板減少室內(nèi)回填土厚度，都是有效措施。擴(kuò)展基礎(chǔ)，以及架空地板減少室內(nèi)回填土厚度，都是有效措施。58/70結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施2.增強(qiáng)建筑物的整體剛度和強(qiáng)度增強(qiáng)建筑物的整體剛度和強(qiáng)度 （1 1）設(shè)置圈梁）設(shè)置圈梁 當(dāng)墻體撓曲時(shí)，布置在墻體中的圈梁猶如鋼筋混凝土梁內(nèi)的當(dāng)墻體撓曲時(shí)，布置在墻體中的圈梁猶如鋼筋混凝土梁內(nèi)的受拉鋼筋，它主要承受拉應(yīng)力，可有效地防止砌體的

54、開裂。受拉鋼筋，它主要承受拉應(yīng)力，可有效地防止砌體的開裂。（2 2）加強(qiáng)基礎(chǔ)剛度）加強(qiáng)基礎(chǔ)剛度 對(duì)于建筑體形復(fù)雜、荷載差異較大的框架結(jié)構(gòu)，可采用加強(qiáng)對(duì)于建筑體形復(fù)雜、荷載差異較大的框架結(jié)構(gòu)，可采用加強(qiáng)基礎(chǔ)整體剛度的方法，如采用箱基、樁基、厚度較大的筏基等，基礎(chǔ)整體剛度的方法，如采用箱基、樁基、厚度較大的筏基等，以抵抗地基的不均勻沉降。以抵抗地基的不均勻沉降。 59/70結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施3.3.減小或調(diào)整基底附加壓力減小或調(diào)整基底附加壓力（1 1）設(shè)置地下室。采用補(bǔ)償性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法，以挖除的土重抵消部）設(shè)置地下室。采用補(bǔ)償性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法，以挖除的土重抵消部分甚至全部的建筑物重量，達(dá)到減小沉降的目

55、的。分甚至全部的建筑物重量，達(dá)到減小沉降的目的。（2 2）調(diào)整基底尺寸。按地基承載力確定出基礎(chǔ)底面尺寸之后，應(yīng)用）調(diào)整基底尺寸。按地基承載力確定出基礎(chǔ)底面尺寸之后，應(yīng)用沉降理論和必要的計(jì)算，并結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整基底尺寸，沉降理論和必要的計(jì)算，并結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整基底尺寸，以控制不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近。以控制不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近。4.4.選用非敏感性結(jié)構(gòu)選用非敏感性結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu)或三鉸拱等結(jié)構(gòu)，地基發(fā)生一定的不均勻沉降排架結(jié)構(gòu)或三鉸拱等結(jié)構(gòu)，地基發(fā)生一定的不均勻沉降時(shí)，不會(huì)引起很大的附加應(yīng)力，因此可減輕不均勻沉降的危時(shí)，不會(huì)引起很大的附加應(yīng)力，因此可減輕不均勻沉降的危害。對(duì)于單層工業(yè)廠房、

56、倉(cāng)庫(kù)和某些公共建筑，在情況許可害。對(duì)于單層工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)和某些公共建筑，在情況許可時(shí)，可以選用對(duì)地基沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。時(shí)，可以選用對(duì)地基沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。 60/70施工措施施工措施 在工程建設(shè)施工中，合理安排施工順序，注意某些施工方法，在工程建設(shè)施工中，合理安排施工順序，注意某些施工方法，可減小或調(diào)整部分不均勻沉降?？蓽p小或調(diào)整部分不均勻沉降。（1 1）合理安排施工順序）合理安排施工順序 當(dāng)建筑物各部分高度或荷載差異大時(shí)，應(yīng)按先高后低，先重后當(dāng)建筑物各部分高度或荷載差異大時(shí)，應(yīng)按先高后低，先重后輕的順序進(jìn)行施工；并注意高低部分相連接的合適時(shí)間，一般可根輕的順序進(jìn)行施工；并注意高低部分相連接的合適時(shí)