1、天然地基上浅基础设计原理,第五节基础底面尺寸的确定,第二章,一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸设计时,先选定埋深d并初步选择基底尺寸,求得持力层承载力设计值fa ,在按下列条件验算并调整尺寸直至满足设计要求。,Pk fa,1、对于中心受压基础:,Pk相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值。,fa修正后的地基承载力特征值。,第五节基础底面积的确定,d,fa,Fk,A,G,-,d,fa,Fk,b,G,-,(矩形),(条形),Fk相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值。,Gk基础自重和基础上的土重。,A,Gk,Fk,pk,+,=,A基础底面面积。,注意: d为基础平均埋
2、深。,算法:涉及到fa的宽度修正。,1、先假定B3m,不做宽度修正。,2、如果B3m,则再考虑宽度修正。,第五节基础底面积的确定,2、对于偏心受压基础:,同时满足:,Pk fa,Mk相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的力矩值。,由上式得:,即:,第五节基础底面积的确定,算法:,1、按中心受压计算,求出A0。,2、令A=(1.11.4)A0。,3、验证Pkmax1.2fa,或:,验证Pkmax1.2fa,若不满足,适当调整,再验算,直到适合为止。,第五节基础底面积的确定,地基附加应力扩散角值,第五节基础底面积的确定,三、地基变形的控制 在常规设计中,一般都针对各类建筑物的结构特点、整体刚度
3、和使用要求的不同,计算地基变形的某一特征值,验算其是否小于变形允许值,即要求满足下列条件: 特征变形值,为预估值,对应于荷载准永久组合值,按土力学的相关公式计算。,可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围,第五节基础底面积的确定,1.要求验算地基特征变形的建筑物范围 (1) 设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计; (2) 表2.7所列范围外,设计等级为丙级的建筑物 (3) 表2.7所列范围内,设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下列情况之一时,仍应作变形验算:,第五节基础底面积的确定,1)地基承载力特征值小于130kPa,且休型复杂的建筑; 2)在基础上及其附近有地面堆载
4、或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时; 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时; 4)相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时; 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结尚未完成时。,建筑物的地基变形允许值,第五节基础底面积的确定,(一)地基变形特征一般分为: 1、沉降量:基础某点的沉降值; 2、沉降差:基础两点或相邻柱基中点的沉降量之差; 3、倾斜:基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值; 4、局部倾斜:砌体结构沿纵向610m内基础两点的沉降差与其距离的比值。,第五节基础底面积的确定,砌体承重结构房屋的长高比不太大,以局部倾斜为主,应以局部倾斜作为地基的主要特征变形。,
5、砌体承重结构不均匀沉降,第五节基础底面积的确定,对于框架结构和砌体墙填充的边排柱,主要是由于相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏,所以设计计算应由沉降差来控制。,第五节基础底面积的确定,以屋架、柱和基础为主体的木结构和排架结构,在低压缩性地基上一般不因沉降而损坏,但在中、高压缩性地基上就应限制单层排架结构柱基的沉降量,尤其是多跨排架中受荷较大的中排柱基的下沉,以免支撑于其上的相邻屋架发生对倾而使端部相碰。 相邻柱基的沉降差所形成的桥式吊车轨面沿纵向或横向的倾斜,会导致吊车滑行或卡轨。,第五节基础底面积的确定,对于高耸结构以及长高比很小的高层建筑,应控制基础的倾斜 。,第五节基础底面积的确定,高层高耸结构物倾斜主要取决于人们视觉的敏感程度,倾斜值达到明显可见的程度大致为1/250,结构破坏则大致在倾斜值达到1/150时开始。为了使基础倾斜控制在合适的范围内,以减小结构物附加弯距,通过分析倾斜允许值确定。,