天然地基上的淺基礎 PPT教案

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1、天然天然(tinrn)地基上的淺基礎地基上的淺基礎 第一頁，共30頁。鋼筋鋼筋(gngjn)混凝土擴展基礎系指柱下鋼筋混凝土擴展基礎系指柱下鋼筋(gngjn)混凝土獨立混凝土獨立基礎和墻下鋼筋基礎和墻下鋼筋(gngjn)混凝土條形基礎?；炷翖l形基礎。基礎設計方面與剛性基礎的聯(lián)系與區(qū)別？基礎設計方面與剛性基礎的聯(lián)系與區(qū)別？構造和受力特點？構造和受力特點？屬于柔性基礎，基礎的抗彎和抗剪能力高，在構造上可以不屬于柔性基礎，基礎的抗彎和抗剪能力高，在構造上可以不受剛性角的限制，基礎剖面可做成扁平狀，用較小的基礎高受剛性角的限制，基礎剖面可做成扁平狀，用較小的基礎高度把荷載傳遞到較大的基礎底面上去。度

2、把荷載傳遞到較大的基礎底面上去。擴展基礎埋置深度及基底平面尺寸的確定方法與剛性基礎相同；擴展基礎埋置深度及基底平面尺寸的確定方法與剛性基礎相同；不同的是基礎高度的確定，基礎高度可以不滿足剛性角要不同的是基礎高度的確定，基礎高度可以不滿足剛性角要求，但基礎本身需滿足抗彎、抗剪和抗沖切破壞的要求。求，但基礎本身需滿足抗彎、抗剪和抗沖切破壞的要求。第1頁/共30頁第二頁，共30頁。 (1)純剪切破壞純剪切破壞(phui)2.7.1 2.7.1 基礎的破壞基礎的破壞(phui)(phui)形式形式純剪切破壞是指沿墻或柱子邊緣，以及基礎變截面處純剪切破壞是指沿墻或柱子邊緣，以及基礎變截面處(如圖如圖2.

3、35(a)中的中的1-1或或2-2截面截面)，產生豎向剪切破壞。，產生豎向剪切破壞。圖2.35 擴展基礎破壞形式第2頁/共30頁第三頁，共30頁。當荷載當荷載(hzi)較大而跨度較小時，可能發(fā)生斜壓破壞，較大而跨度較小時，可能發(fā)生斜壓破壞，見圖見圖2.35b，為避免斜壓破壞，要求截面剪力滿足，為避免斜壓破壞，要求截面剪力滿足2.7.1 2.7.1 基礎基礎(jch(jch) )的破壞形式的破壞形式圖2.35 擴展基礎破壞形式第3頁/共30頁第四頁，共30頁。(2)斜截面斜截面(jimin)剪切破壞剪切破壞2.7.1 2.7.1 基礎基礎(jch(jch) )的破壞形式的破壞形式構件在彎、剪荷載

4、共同作用下，先在彎剪區(qū)域出現(xiàn)斜裂縫，構件在彎、剪荷載共同作用下，先在彎剪區(qū)域出現(xiàn)斜裂縫，隨荷載增加，裂縫向上擴展，未開裂部分的正應力和剪應隨荷載增加，裂縫向上擴展，未開裂部分的正應力和剪應力迅速增加。當正應力和剪應力組合后的主應力出現(xiàn)拉應力迅速增加。當正應力和剪應力組合后的主應力出現(xiàn)拉應力，且大于混凝土的抗拉強度時，發(fā)生斜拉破壞，這種破力，且大于混凝土的抗拉強度時，發(fā)生斜拉破壞，這種破壞形式在擴展基礎中也稱為沖切破壞（圖壞形式在擴展基礎中也稱為沖切破壞（圖2.35c）。）。圖2.35 擴展基礎破壞形式第4頁/共30頁第五頁，共30頁。(2)斜截面斜截面(jimin)剪切破壞剪切破壞2.7.1

5、2.7.1 基礎基礎(jch(jch) )的破壞形式的破壞形式當組合后不出現(xiàn)拉應力或拉應力較小，而壓應力過大，超過混凝當組合后不出現(xiàn)拉應力或拉應力較小，而壓應力過大，超過混凝土的抗壓強度時，混凝土被壓碎破壞，稱為剪壓破壞。土的抗壓強度時，混凝土被壓碎破壞，稱為剪壓破壞。擴展基礎采用無腹筋梁，不出現(xiàn)剪壓破壞的條件可初步確定基礎高度，擴展基礎采用無腹筋梁，不出現(xiàn)剪壓破壞的條件可初步確定基礎高度，即即圖2.35 擴展基礎破壞形式第5頁/共30頁第六頁，共30頁。(3)彎曲彎曲(wnq)破壞破壞2.7.1 2.7.1 基礎的破壞基礎的破壞(phui)(phui)形式形式基底反力在基礎截面產生彎矩，過大

6、的彎矩將引起基礎彎曲破基底反力在基礎截面產生彎矩，過大的彎矩將引起基礎彎曲破壞，這種破壞沿著墻邊或柱邊發(fā)生，裂縫平行于墻或柱邊，見壞，這種破壞沿著墻邊或柱邊發(fā)生，裂縫平行于墻或柱邊，見圖圖2.35d。圖2.35 擴展基礎破壞形式第6頁/共30頁第七頁，共30頁。對矩形截面柱的矩形基礎，按照規(guī)范要求應驗對矩形截面柱的矩形基礎，按照規(guī)范要求應驗(yngyn)算基礎交接處以及基礎變階處的受沖切承載力。算基礎交接處以及基礎變階處的受沖切承載力。2.7.2 2.7.2 柱下獨立柱下獨立(dl)(dl)基礎的抗沖切驗算基礎的抗沖切驗算圖2.36 計算階形基礎的受沖切承載力截面位置 1沖切破壞錐體最不利一側

7、的斜截面；2沖切破壞錐體的底面線第7頁/共30頁第八頁，共30頁。受沖切承載力應按下列公式受沖切承載力應按下列公式(gngsh)驗算：驗算：2.7.2 2.7.2 柱下獨立柱下獨立(dl)(dl)基礎的抗沖切驗算基礎的抗沖切驗算其中各符號的意義見其中各符號的意義見P48，要特別注意，要特別注意at、ab、am等的取值，等的取值，計算中不得混淆。計算中不得混淆。第8頁/共30頁第九頁，共30頁。2.7.32.7.3柱下獨立基礎柱下獨立基礎(jch(jch) )的抗沖切驗算的抗沖切驗算圖圖2.37 矩形基礎底板的計算矩形基礎底板的計算(j sun)示意示意注意其截面特征符號及其所代表的意義。第9頁

8、/共30頁第十頁，共30頁。對于矩形對于矩形(jxng)基礎，當臺階高寬比小于或等于基礎，當臺階高寬比小于或等于2.5和偏心距和偏心距小于或等于小于或等于1/6基礎寬度時，任意截面的彎矩可按下列公式計基礎寬度時，任意截面的彎矩可按下列公式計算算(圖圖2.37)：2.7.32.7.3柱下獨立柱下獨立(dl)(dl)基礎的抗沖切驗算基礎的抗沖切驗算基礎各截面的彎矩求得后，可用下式計算所需的鋼筋面積：基礎各截面的彎矩求得后，可用下式計算所需的鋼筋面積：第10頁/共30頁第十一頁，共30頁。墻下條形基礎的受力條件是平面應變墻下條形基礎的受力條件是平面應變,即破壞只發(fā)生在寬度方向即破壞只發(fā)生在寬度方向,

9、常常常常由于底板產生斜裂縫而破壞由于底板產生斜裂縫而破壞,因此按抗剪強度因此按抗剪強度(qingd)驗算底板的厚驗算底板的厚度度,由式由式(2.50)確定確定2.7.4 2.7.4 墻下條形墻下條形(tio xn(tio xn) )基礎的設計基礎的設計當為混凝土墻時當為混凝土墻時,當為磚墻時當為磚墻時第11頁/共30頁第十二頁，共30頁?；A基礎(jch)配筋面積由下式計算：配筋面積由下式計算： 墻身材料墻身材料(cilio)為磚砌體時：為磚砌體時：墻身材料為混凝土時：墻身材料為混凝土時：2.7.4 2.7.4 墻下條形基礎的設計墻下條形基礎的設計各式中的符號意義同前。各式中的符號意義同前。第

10、12頁/共30頁第十三頁，共30頁。2.7.5 2.7.5 擴展基礎的構造擴展基礎的構造(guzo)(guzo)要求要求(a)階梯形基礎階梯形基礎 (b)杯口基礎杯口基礎 (c)錐形基礎錐形基礎 (d)底板受力鋼筋示意底板受力鋼筋示意 圖圖2.38 擴展基礎構造擴展基礎構造(guzo)的一般要求的一般要求第13頁/共30頁第十四頁，共30頁。2.7.5 2.7.5 擴展基礎擴展基礎(jch(jch) )的構造要求的構造要求表表2.18 柱的插入柱的插入(ch r)深度深度h1/mm第14頁/共30頁第十五頁，共30頁。確定基礎確定基礎(jch(jch) )高度高度第15頁/共30頁第十六頁，共

11、30頁。(1)按中心荷載作用按中心荷載作用(zuyng)下的公式下的公式(2.36)，計算基礎底，計算基礎底面積面積A0。2.6.32.6.3偏心荷載作用下剛性基礎偏心荷載作用下剛性基礎(jch(jch) )的設計的設計確定偏心荷載作用下的基礎底面尺寸時確定偏心荷載作用下的基礎底面尺寸時,通常按逐次漸近試算法通常按逐次漸近試算法進行進行,計算步驟為計算步驟為(3)計算基底的最大和最小的邊緣壓力計算基底的最大和最小的邊緣壓力pkmax、pkmin(2)考慮偏心荷載作用考慮偏心荷載作用,加大加大A0,第一次近似值取第一次近似值取A=(1.11.4)A0,對矩形底面的基礎對矩形底面的基礎,基礎底面的

12、長度和寬度一般取基礎底面的長度和寬度一般取L/b=1.22.0。第16頁/共30頁第十七頁，共30頁。2.6.32.6.3偏心荷載作用下剛性偏心荷載作用下剛性( (nn xn xn) )基礎的設計基礎的設計對于矩形基礎，對于矩形基礎，W=lb2/6；對于條形基礎，?。粚τ跅l形基礎，取1m長計算，長計算，W=b2/6,再按照，地基基礎設計規(guī)范檢查基底應力是否再按照，地基基礎設計規(guī)范檢查基底應力是否(sh fu)滿足：滿足：根據(jù)上式驗算結果，調整基底尺寸直至得到滿意結果。根據(jù)上式驗算結果，調整基底尺寸直至得到滿意結果。偏心荷載作用下剛性基礎高度的確定方法與中心荷載作用時相同，由各種材料的允許剛性角

13、確定，此處不再贅述。偏心荷載作用下剛性基礎高度的確定方法與中心荷載作用時相同，由各種材料的允許剛性角確定，此處不再贅述。第17頁/共30頁第十八頁，共30頁。2.6.32.6.3偏心荷載作用下剛性基礎偏心荷載作用下剛性基礎(jch(jch) )的設計的設計對于混凝土基礎對于混凝土基礎(jch)，當基礎，當基礎(jch)底面處的平均壓力超過底面處的平均壓力超過300kPa時，時，第18頁/共30頁第十九頁，共30頁。(1) 磚基礎磚基礎(jch)細部構造細部構造(a)二一間收 (b)二皮一收第19頁/共30頁第二十頁，共30頁。第20頁/共30頁第二十一頁，共30頁。第21頁/共30頁第二十二頁

14、，共30頁。第22頁/共30頁第二十三頁，共30頁。第23頁/共30頁第二十四頁，共30頁。第24頁/共30頁第二十五頁，共30頁。解（解（1）按中心荷載）按中心荷載(hzi)作用初估基礎底面積，由式作用初估基礎底面積，由式2.36得得（2）考慮偏心荷載作用，將基底面積）考慮偏心荷載作用，將基底面積(min j)擴大擴大1.3倍：倍：2065. 4220212800mdfFAGak注意單位，書注意單位，書上錯了！上錯了！A=1.3A0=6.04m2初步擬定基礎尺寸為初步擬定基礎尺寸為3m2m。第25頁/共30頁第二十六頁，共30頁。（3）計算基底）計算基底(j d)邊緣最大壓力邊緣最大壓力Pm

15、ax按公式按公式2.16計算基底計算基底(j d)邊緣最大應力為：邊緣最大應力為：kNGF1040240800kNkNdAGGk24032220mkNM320250220mlme5 . 0631. 01040320總荷載的偏心距：總荷載的偏心距：基底總力矩：基底總力矩：基礎的總垂直荷載：基礎的總垂直荷載：基礎及回填土自重：基礎及回填土自重：22max/2807 .1063 .173233206231040mkNWMAGFPKKKkW的計算？第26頁/共30頁第二十七頁，共30頁。（4）按基礎）按基礎(jch)埋深修正地基承載力：埋深修正地基承載力：)5 . 0()3(dbffmdbaka2/2

16、4.254)5 . 02(6 .176 . 1212mkNfa（6）驗算中心荷載作用下的基底應力的允許條件：）驗算中心荷載作用下的基底應力的允許條件：（5）驗算偏心荷載下基底反力的允許條件：）驗算偏心荷載下基底反力的允許條件：查表查表2.10 得得 d d1.6,1.6,持力層以上土體容重持力層以上土體容重 m17.6 kN/m2：2max1040173.3/3 2KKkFGPkN mA2max2/280/09.30524.2542 . 12 . 1mkNPmkNfka第27頁/共30頁第二十八頁，共30頁。（7）確定）確定(qudng)基礎高度和構造尺寸：基礎高度和構造尺寸：mllh2 .

17、126 . 0320根據(jù)素混凝土基礎構造要求，基礎總高度大于根據(jù)素混凝土基礎構造要求，基礎總高度大于900mm時時做成三層臺階，每個臺階高度不大于做成三層臺階，每個臺階高度不大于500mm，基礎構造尺，基礎構造尺寸如圖：寸如圖：采用采用C10混凝土基礎，查表混凝土基礎，查表2.4,臺階高寬比允許值為臺階高寬比允許值為1:1.0,則基礎高度則基礎高度第28頁/共30頁第二十九頁，共30頁。作業(yè)作業(yè)： 閱讀教材及參考書，完成閱讀教材及參考書，完成P123思考題與習題思考題與習題2.18預習下一講內容，預習下一講內容，2.7 鋼筋混凝土擴展基礎設計鋼筋混凝土擴展基礎設計 。第29頁/共30頁第三十頁，共30頁。