《建筑地基基础》课件

建筑结构第十四章建筑地基基础建筑结构第十四章建筑地基基础目录建筑地基基础简介1柱下钢筋混凝土独立基础2目录建筑地基基础简介1柱下钢筋混凝土独立基础214.1建筑地基基础简介几个概念：d基础地基埋深1、地基:承受建筑物重量的土壤层。(1)人工地基——经人工处理的地基.如:压实法、换土法、化学加固法、打桩法。(2)天然地基——天然土层，具有足够承载能力的。2、基础：建筑的下部结构部分，其作用是承受建筑的全部荷载并把荷载传给地基。14.1建筑地基基础简介几个概念：d基础地基埋深1、地基:基础类型：天然地基上的浅基础桩基础人工地基上的浅基础深基础换土垫层，水泥土桩、碎石桩复合地基等人工地基：埋深>5m特殊方法施工考虑侧壁阻力作用沉井基础沉箱基础桩基础也属深基础浅基础：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基础宽度。两侧（四周）的摩阻力忽略不计。所以不是简单的深浅概念。14.1建筑地基基础简介基础类型：天然地基上的浅基础桩基础人工地基上的浅基础深基础换14.1建筑地基基础简介14.1建筑地基基础简介基础的分类按材料及受力特点分刚性基础砖石、毛石、砼、 灰土基础等柔性基础（扩展基础）钢筋砼基础按基础构造形式分单独基础条形基础筏片基础箱形基础桩基础14.1建筑地基基础简介基础的分类按材料及刚性基础砖石、毛石、砼、 Fbth0F无筋扩展基础砖、石、灰土，素混凝土材料抗拉强度很低要求基础台阶宽高比（刚性角）符合一定条件)扩展基础(柔性基础)钢筋混凝土要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求按基础刚度分14.1建筑地基基础简介Fbth0F无筋扩展基础扩展基础(柔性基础)按基础刚度分(1)单独基础(或独立基础)当地基承载能力较高时，上部结构为框架结构且荷载较小时采用。按基础结构形式分14.1建筑地基基础简介(1)单独基础(或独立基础)按基础结构形式分14.1建筑地基(2)条形基础当上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础沿墙身设置,多做成长条形，故称条形基础或带形基础。14.1建筑地基基础简介(2)条形基础当上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础沿墙身设置（3）井格基础（或称十字交叉基础）当框架结构处于地基条件较差情况时，为提高建筑物的整体性，以免各柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，作成十字交叉的井格基础。14.1建筑地基基础简介（3）井格基础（或称十字交叉基础）14.1建筑地基基础简介（4）筏片基础（或称满堂基础、倒楼盖基础）当上部结构荷载较大，而所在地的地基承载力又较软弱时，采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载作用在一块整板上，这种基础称为筏式基础或片筏基础。14.1建筑地基基础简介（4）筏片基础（或称满堂基础、倒楼盖基础）14.1建筑地（5）箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙组成形成空心箱体的整体结构，共同承受上部结构荷载。整体空间刚度大，对抵抗地基不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或软弱地基上。中空部分较大时可用于做地下室。14.1建筑地基基础简介（5）箱形基础14.1建筑地基基础简介（6）桩基础当上部结构荷载较大，而且地基软弱土层较厚时，地基承载力不能满足要求时，则可采用桩基础。上部荷载通过承台传给桩，再经过桩传给土层。a、按照受力状态不同分为端承桩和摩擦桩。b、按照施工方法不同分为灌注桩和预制桩。14.1建筑地基基础简介（6）桩基础a、按照受力状态不同分为端承桩和摩擦桩。14.1某预制桩施工现场某预制桩施工现场预制桩施工预制桩施工设计要求满足：承载力、变形要求设计内容确定：埋深、形式、结构尺寸（长宽高）、材料验算：承载力、变形、结构本身强度设计规范《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）14.1建筑地基基础简介设计要求满足：承载力、变形要求设计内容确定：埋深、形式、结构荷载组合基本组合标准组合准永久组合正常使用极限状态下的承载力验算正常使用极限状态下的变形验算，不记入风荷载和地震作用水平荷载较大的建筑物、挡土墙等，承载力极限状态下的稳定验算14.1建筑地基基础简介荷载组合基本组合标准组合准永久组合正常使用极限状态下的承载力民用建筑楼面均布活荷载的代表值类别住宅宿舍办公室教室试验室食堂餐厅礼堂剧场影院商店车站机场大厅健身房舞台书库档案库标准值(KN/m2)组合值系数c准永久值系数q2.02.53.03.54.05.00.70.70.70.70.70.90.40.50.50.30.50.50.8民用建筑楼面均布活荷载的代表值类别住宅宿舍办公室教室（a)阶梯形（b)锥性柱下单独基础的形式按受力形式：轴心受压、偏心受压

按施工方法：预制柱基础、现浇柱基础

按外形：阶梯形和锥形14.2柱下钢筋混凝土独立基础（a)阶梯形（b)锥性柱下单独基础的（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积过小，基底应力超过地基承载力造成地基破坏；

（2）按基础冲切承载力确定基础高度，以防止基础高度不足，发生沿柱周边与基底连线约呈45°方向的冲切面的拉开破坏；

（3）按基础受弯承载力确定底板上的双向受力钢筋，以防止扩展式基础因底板双向悬挑受力，造成控制截面的弯曲破坏；柱下单独基础设计需进行的三方面的内容14.2柱下钢筋混凝土独立基础（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积过小，(一)基础底面尺寸的确定1.轴心受压柱下基础：设d为基础埋置深度，基础和土的平均重度为14.2柱下钢筋混凝土独立基础(一)基础底面尺寸的确定设d为基础埋置深度，基础和土的平均2.偏心受压柱下基础假定基础底面的压力按线性分布，基础边缘的最大和最小应力：14.2柱下钢筋混凝土独立基础2.偏心受压柱下基础假定基础底面的压力按线性分布，基础边缘的Mbot、Nbot——作用于基础底面的弯矩和轴向力；W——基础底面面积的抵抗矩，Mk、Nk、Vk分别为柱传给基础顶面的弯矩、轴向力和剪力标准值；Gk为基础及其上回填土的自重标准值；h为基础高度。14.2柱下钢筋混凝土独立基础Mbot、Nbot——作用于基础底面的弯矩和轴向力；Mk、N当e0<a/6时，pk,min>0,地基反力分布图为梯形；当e0=a/6时，pk,min=0,地基反力分布图为三角形；当e0>a/6时，pk,min<0,地基一部分为拉应力,则基础底面的实际压力分布为3ab,根据平衡关系：确定偏心受压柱下基础底面尺寸时，应符合下列条件：14.2柱下钢筋混凝土独立基础当e0<a/6时，pk,min>0,地基反力分布图为梯形；（1）按轴心受压基础公式计算，计算基础底面积A1（2）考虑偏心影响，A=（1.2~1.4）A1（3）确定最大和最下基底压力（4）验算是否满足pk,max和pk,min的要求,修改a,b直到符合条件为止。确定偏心受压基础底面积时，采用以下方法（试算法）：14.2柱下钢筋混凝土独立基础（1）按轴心受压基础公式计算，计算基础底面积A1确定偏心受压（二）基础高度的确定对最常见的矩形截面柱下的矩形基础，应分别验算柱与基础交接处和基础变阶处的冲切承载力，见图。为简便起见，验算时取一个最不利冲切破坏锥面即可，只要该面不坏，则其他锥面也不会破坏。另外，对于冲切破坏锥面大于基础底面积的情形，冲切破坏永远不会发生，故不必验算。14.2柱下钢筋混凝土独立基础（二）基础高度的确定对最常见的矩形截面柱下的矩形基础，应分别（二）基础高度的确定冲切破坏面14.2柱下钢筋混凝土独立基础（二）基础高度的确定冲切破坏面14.2柱下钢筋混凝土独立基（二）基础高度的确定根据柱内受力钢筋锚固长度和抗冲切条件确定基础的高度：冲切荷载14.2柱下钢筋混凝土独立基础（二）基础高度的确定冲切荷载14.2柱下钢筋混凝土独立基础bt——为冲切破坏最不利一侧斜截面的上边长；bb——为冲切破坏最不利一侧斜截面的下边长；h0——基础冲切破坏锥体的有效高度；

——截面高度影响系数，h<=800mm,取1.0,h>=2000mm时，取0.9,其间按线性内插.A——考虑冲切荷载时的多边形面积;——在荷载设计值作用下基础底面单位面积上的土反力(扣除基础自重及上土的自重)。14.2柱下钢筋混凝土独立基础bt——为冲切破坏最不利一侧斜截面的上边长；14.2柱下钢筋14.2柱下钢筋混凝土独立基础14.2柱下钢筋混凝土独立基础(三)底板受力钢筋的计算14.2柱下钢筋混凝土独立基础(三)底板受力钢筋的计算14.2柱下钢筋混凝土独立基础对于矩形基础,当台阶的宽高比小于或等于2.5时和偏心距小于或等于1/6基础边长时，轴心受压：A、I-I截面的计算:B、II-II截面的计算:14.2柱下钢筋混凝土独立基础对于矩形基础,当台阶的宽高比小于或等于2.5时和偏心距小于或偏心受压：构造要求（自学）14.2柱下钢筋混凝土独立基础偏心受压：构造要求（自学）14.2柱下钢筋混凝土独立基础34可编辑感谢下载34可编辑感谢下载建筑结构第十四章建筑地基基础建筑结构第十四章建筑地基基础目录建筑地基基础简介1柱下钢筋混凝土独立基础2目录建筑地基基础简介1柱下钢筋混凝土独立基础214.1建筑地基基础简介几个概念：d基础地基埋深1、地基:承受建筑物重量的土壤层。(1)人工地基——经人工处理的地基.如:压实法、换土法、化学加固法、打桩法。(2)天然地基——天然土层，具有足够承载能力的。2、基础：建筑的下部结构部分，其作用是承受建筑的全部荷载并把荷载传给地基。14.1建筑地基基础简介几个概念：d基础地基埋深1、地基:基础类型：天然地基上的浅基础桩基础人工地基上的浅基础深基础换土垫层，水泥土桩、碎石桩复合地基等人工地基：埋深>5m特殊方法施工考虑侧壁阻力作用沉井基础沉箱基础桩基础也属深基础浅基础：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基础宽度。两侧（四周）的摩阻力忽略不计。所以不是简单的深浅概念。14.1建筑地基基础简介基础类型：天然地基上的浅基础桩基础人工地基上的浅基础深基础换14.1建筑地基基础简介14.1建筑地基基础简介基础的分类按材料及受力特点分刚性基础砖石、毛石、砼、 灰土基础等柔性基础（扩展基础）钢筋砼基础按基础构造形式分单独基础条形基础筏片基础箱形基础桩基础14.1建筑地基基础简介基础的分类按材料及刚性基础砖石、毛石、砼、 Fbth0F无筋扩展基础砖、石、灰土，素混凝土材料抗拉强度很低要求基础台阶宽高比（刚性角）符合一定条件)扩展基础(柔性基础)钢筋混凝土要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求按基础刚度分14.1建筑地基基础简介Fbth0F无筋扩展基础扩展基础(柔性基础)按基础刚度分(1)单独基础(或独立基础)当地基承载能力较高时，上部结构为框架结构且荷载较小时采用。按基础结构形式分14.1建筑地基基础简介(1)单独基础(或独立基础)按基础结构形式分14.1建筑地基(2)条形基础当上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础沿墙身设置,多做成长条形，故称条形基础或带形基础。14.1建筑地基基础简介(2)条形基础当上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础沿墙身设置（3）井格基础（或称十字交叉基础）当框架结构处于地基条件较差情况时，为提高建筑物的整体性，以免各柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，作成十字交叉的井格基础。14.1建筑地基基础简介（3）井格基础（或称十字交叉基础）14.1建筑地基基础简介（4）筏片基础（或称满堂基础、倒楼盖基础）当上部结构荷载较大，而所在地的地基承载力又较软弱时，采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载作用在一块整板上，这种基础称为筏式基础或片筏基础。14.1建筑地基基础简介（4）筏片基础（或称满堂基础、倒楼盖基础）14.1建筑地（5）箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙组成形成空心箱体的整体结构，共同承受上部结构荷载。整体空间刚度大，对抵抗地基不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或软弱地基上。中空部分较大时可用于做地下室。14.1建筑地基基础简介（5）箱形基础14.1建筑地基基础简介（6）桩基础当上部结构荷载较大，而且地基软弱土层较厚时，地基承载力不能满足要求时，则可采用桩基础。上部荷载通过承台传给桩，再经过桩传给土层。a、按照受力状态不同分为端承桩和摩擦桩。b、按照施工方法不同分为灌注桩和预制桩。14.1建筑地基基础简介（6）桩基础a、按照受力状态不同分为端承桩和摩擦桩。14.1某预制桩施工现场某预制桩施工现场预制桩施工预制桩施工设计要求满足：承载力、变形要求设计内容确定：埋深、形式、结构尺寸（长宽高）、材料验算：承载力、变形、结构本身强度设计规范《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）14.1建筑地基基础简介设计要求满足：承载力、变形要求设计内容确定：埋深、形式、结构荷载组合基本组合标准组合准永久组合正常使用极限状态下的承载力验算正常使用极限状态下的变形验算，不记入风荷载和地震作用水平荷载较大的建筑物、挡土墙等，承载力极限状态下的稳定验算14.1建筑地基基础简介荷载组合基本组合标准组合准永久组合正常使用极限状态下的承载力民用建筑楼面均布活荷载的代表值类别住宅宿舍办公室教室试验室食堂餐厅礼堂剧场影院商店车站机场大厅健身房舞台书库档案库标准值(KN/m2)组合值系数c准永久值系数q2.02.53.03.54.05.00.70.70.70.70.70.90.40.50.50.30.50.50.8民用建筑楼面均布活荷载的代表值类别住宅宿舍办公室教室（a)阶梯形（b)锥性柱下单独基础的形式按受力形式：轴心受压、偏心受压

按施工方法：预制柱基础、现浇柱基础

按外形：阶梯形和锥形14.2柱下钢筋混凝土独立基础（a)阶梯形（b)锥性柱下单独基础的（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积过小，基底应力超过地基承载力造成地基破坏；

（2）按基础冲切承载力确定基础高度，以防止基础高度不足，发生沿柱周边与基底连线约呈45°方向的冲切面的拉开破坏；

（3）按基础受弯承载力确定底板上的双向受力钢筋，以防止扩展式基础因底板双向悬挑受力，造成控制截面的弯曲破坏；柱下单独基础设计需进行的三方面的内容14.2柱下钢筋混凝土独立基础（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积过小，(一)基础底面尺寸的确定1.轴心受压柱下基础：设d为基础埋置深度，基础和土的平均重度为14.2柱下钢筋混凝土独立基础(一)基础底面尺寸的确定设d为基础埋置深度，基础和土的平均2.偏心受压柱下基础假定基础底面的压力按线性分布，基础边缘的最大和最小应力：14.2柱下钢筋混凝土独立基础2.偏心受压柱下基础假定基础底面的压力按线性分布，基础边缘的Mbot、Nbot——作用于基础底面的弯矩和轴向力；W——基础底面面积的抵抗矩，Mk、Nk、Vk分别为柱传给基础顶面的弯矩、轴向力和剪力标准值；Gk为基础及其上回填土的自重标准值；h为基础高度。14.2柱下钢筋混凝土独立基础Mbot、Nbot——作用于基础底面的弯矩和轴向力；Mk、N当e0<a/6时，pk,min>0,地基反力分布图为梯形；当e0=a/6时，pk,min=0,地基反力分布图为三角形；当e0>a/6时，pk,min<0,地基一部分为拉应力,则基础底面的实际压力分布为3ab,根据平衡关系：确定偏心受压柱下基础底面尺寸时，应符合下列条件：14.2柱下钢筋混凝土独立基础当e0<a/6时，pk,min>0,地基反力分布图为梯形；（1）按轴心受压基础公式计算，计算基础底面积A1（2）考虑偏心影响，A=（1.2~1.4）A1（3）确定最大和最下基底压力（4）验算是否满足pk,max和pk,min的要求,修改a,b直到符合条件为止。确定偏心受压基础底面积时，采用以下方法（试算法）：14.2柱下钢筋混凝土独立基础（1）按轴心受压基础公式计算，计算基础底面积A1确定偏心受压（二）基础高度的确定对最常见的矩形截面柱下的矩形基础，应分别验算柱与基础交接处和基础变阶处的冲切承载力，见图。为简便起见，验算时取一