建筑结构——地基和基础
I-I
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减轻地基不均匀沉降损伤的措施—结构措施
减轻建筑物自重 设置圈量 减少和调整基底附加压力 将上部结构作成静定结构体系
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基础的类型及选用
按 材 料 分 类
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砖基础
砖基础的剖面呈阶梯状,这 个阶梯称为大放脚。大放脚 从垫层上开始砌筑,为保证 其刚度应为两皮砖一收。
广泛应用于六层及六层以下的民用房屋 43
试计算基础底面尺寸。
解 (1) 修正后的地基土承载力特征值。查表
17-11得:ηb=0.3,ηd=1.6,先假设b<3m,故 只对基础埋置深度修正。
fa fak d m d 0.5 230 1.6 18 1.0 0.5
244.4kPa
(2) 先按轴心受压估算基础底面积 计算基础和回填土重时的埋深
需要考虑地基土冻涨和融陷的影响
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地基承载力计算
根据地质勘探报告得到不同地层的承载力特征值fk 适用于基础宽度 3m和埋置深度 0.5m的情况 fa fak b (b 3) d m (d 0.5) —基础底面以下土的重度; m —基础底面以上土的加权平均重度。
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地基承载力修正系数
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新建筑物靠近原有建筑物时,其基础 埋置深度不宜大于原有建筑物基础。
如新基础埋深大于原有建筑基础时,为保证相邻建筑物的安全和正 常使用,两基础间应保持一定净距,其数值应视原有建筑荷载大小、 基础形式和土质情况而定。
当上述要求不能满足时,施工时应采取措施,如分段施工、设临时 加固支撑、打板桩、构筑地下连续墙或加固原有建筑物的地基。32
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地基土(岩)的工程分类
(3) 砂土。砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于 0.075mm的颗粒超过全重50%的土。砂土可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉 砂。砂土按表17-8所示分类。
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地基土(岩)的工程分类
(4) 粉土。粉土为塑性指数Ip≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重 50%的土,它介于砂土与粘性土之间。 (5) 粘性土。粘性土是塑性指数 Ip 大于10的土,按表17-2分为粘土、粉质粘土。
总计:板厚100mm 时, 恒载标准值4.0kN/m2。
2、屋面恒荷载:屋面为不上人屋面 (1) 防水层,标准值0.5kg/m2; (2) 保温层,标准值1.0kN/m2; (3) 找平隔气层,标准值0.5kN/m2; (4) 120mm厚屋面板,标准值3.0kN/m2;
总计:板厚120mm 时, 恒载标准值5kN/m2。 84
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地基勘察的三个阶段
工业与民用建筑工程的设计分为可行性 研究、初步设计和施工图三个阶段。
为了提供各设计阶段所需的工程地质资 料,勘察工作也相应分为可行性研究勘察、 初步勘察和详细勘察三个阶段。
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某项目岩土工程勘察报告介绍
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土中应力及地基计算
图17.23 桩位布置图
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桩位平面布置图
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桩位平面布置图 80
基础平面布置及梁配筋图 81
■墙下条形基础设计
根据地质勘探报告得到持力层为份质黏土,
18.0kN / m3,e 0.85,fk 180kpa
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中心受压基础
F:上部结构传至地面标高处的荷载标准值; γG:基础及回填土的平均重度,取20kN/m3; d:基础埋置深度。
F
G A
M W
p max min
F G bl
(1
6e ) l
2(F G) pmax 3kb
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地基基础的设计等级
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基础埋置深度
确定基础埋置深度时,必须考虑把基础 设置在变形较小,而强度又比较大的持 力层上,以保证地基强度满足要求,而 且不致产生过大的沉降或沉降差。
有无地下室、地下管道、设备基础和地下设施,基础的形式和构造 对基础埋深影响很大。
外墙恒荷载标准值11.2kN/m,共4层,墙宽3.6m,故II截面的 NII外=11.2×3.6×4×0.85=137.1kN。(0.85为开洞折减系数)
楼面荷载标准值(4.0+2.0)=6.0kN/m2,受荷面积 3.6×3.15=11.34m2;故II截面的NII楼=11.34×6.0×3=204.1kN。
G G Ah
p
F
G A
fa
A F
fa Gh
若为条形基础:b F
f Gh
F为基础每米长度上的外荷载标8准3 值
外墙恒荷载: 墙厚190mm, q=3.1kN/m2,层高3.6m; h×q=3.6×3.1=11.20kN/m, 恒荷载设计值11.2kN/m。
■确定墙体荷载和楼面荷载
1、楼面恒荷载: (1)板厚100mm,自重标准值2.50kN/m2; (2)面层厚50mm,自重标准值1.00kN/m2; (3)底粉或吊顶,标准值0.5kN/m2;
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桩基础设计
按桩的传力方式
端承桩 摩擦桩
按桩的制作工艺
预制桩 灌注桩
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上部结构 承台
桩 软弱土层
Q
Q
软弱土层
中密土层 岩层,密实砂类 或碎石类土层
坚实土层 摩擦桩
端承桩
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图17.19 沉管灌注桩施工流程图
说明:(a) 打桩机就位;(b) 沉管;(c) 浇灌混凝土;
(d) 边拔管边震动;
l=1.5b=2.55m
取 l=2.6m
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(4) 验算持力层地基土承载力 基础和回填土重:
Gk G Ad 20 1.7 2.6 1.15 101.66kN
Fk Gk 800 101.66 901.66kN
M k 100 13 0.6 107.8kN m
e M k 107.8 0.12 l 2.6 0.43m
液限wl
0
w
固态 半固态 可塑状态 流动状态
4
5
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地基土(岩)的工程分类
(1) 岩石。岩石应为颗粒间牢固联结,呈整体或具有节理裂隙的岩体。作为建筑 结构的地基,除应确定岩石的地质名称外,还应分别按表17-4、表17-5划分其 坚硬程度和完整程度。
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地基土(岩)的工程分类
(2)碎石土。碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。碎石土可按 粒组含量和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾,如表17-6所 示。
组成地层的土或岩石是自然界产物。建筑物建造在地层上面,所以 建筑物场地的工程地质条件是决定地基基础设计和施工的先决条件。
3
土的工程性质及分类
含水量: mw 100% m ms 100%
ms
ms
土的密度: m ms mw
V Vs Vw Va 土的孔隙比:e Vv
Vs
粘性土
缩限ws 塑限wp
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150
194
194
175
相对沉降曲线(mm)
裂缝 81
纵墙的长高比达7.6的过长建筑物
(2)控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙;
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裂缝
外纵墙多次转折,内纵墙中断的建筑物 (2)控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙;
39
(4)控制建筑物的间距;
I
I
91 108 116 127 132
沉降(mm)
d 1.0 0.3 1.15m 2
A≥ Fk
800
3.61m2
fa Gd 244.4 20 1.15
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地基承载力修正系数
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(3) 考虑偏心,将基础底面增大10%
A 1.1A 1.1 3.61 3.97m2
取矩形基础底板长短边之比:l/b=1.5
b A 1.63m 1.5
取 b=1.7m<3m ,不需再进行基础宽度修正。
地基和基础
1
地基及基础的概念
建筑物
上部结构 基础 地基
建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建筑物影响的那一部 分地层称为地基;建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。
2
地基及基础的重要性
建筑物的地基和基础是建筑物 的根本,它们一旦出现问题, 建筑物的安全和正常使用必然 受到影响。建筑物的事故,绝 大多数都与地基和基础有关。
(e) 安放钢筋笼,继续浇灌混凝土;(f) 成型
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图17.20 人工挖孔桩护壁
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图17.21 人工挖孔桩大头
图17.22 爆扩桩
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桩基础施工
震动沉管灌注桩动画
静力压桩介绍片
泥浆护壁钻孔灌注桩介绍片
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74ห้องสมุดไป่ตู้
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确定但桩竖向承载力特征值:Ra qpa Ap p qsiali 77
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柱下单独基础、墙下条形基础 48
柱下单独基础、墙下条形基础 49
柱下单独基础 50
柱下十字交叉条形基础
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条形基础 52
筏形基础
箱形基础
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—深基础
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柱下钢筋混凝土独立基础设计
轴 心 荷
pk
Fk
Gk A
载
作 用
pk ≤ fa
Gk G Ad
下
的 A≥
Fk
基
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以上五种类型基础有个共同的弱点,就是没有配置钢筋,其组成材 料的抗拉、抗弯强度都较低。如果悬臂过长,则易产生弯曲裂缝。
需限制台阶宽高比以保证基础的强度安全。这类基础统称刚性基础,
又称无筋扩展基础。
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基础按构造分类
单独基础