建筑结构地基和基础演示文稿

建筑结构地基和基础演示文稿当前第1页\共有97页\编于星期日\23点建筑结构地基和基础当前第2页\共有97页\编于星期日\23点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。建筑物上部结构基础地基地基及基础的概念当前第3页\共有97页\编于星期日\23点地基及基础的重要性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。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。当前第4页\共有97页\编于星期日\23点土的工程性质及分类0固态半固态可塑状态流动状态缩限ws塑限wp液限wlw粘性土当前第5页\共有97页\编于星期日\23点当前第6页\共有97页\编于星期日\23点当前第7页\共有97页\编于星期日\23点地基土（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。当前第8页\共有97页\编于星期日\23点地基土（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。当前第9页\共有97页\编于星期日\23点地基土（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。当前第10页\共有97页\编于星期日\23点地基土（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。当前第11页\共有97页\编于星期日\23点地基土（岩）的工程分类(6)人工填土。人工填土是指由于人类活动堆积的土。其物质成分杂乱且均匀性较差，堆积时间也各不相同，故用作地基时应特别慎重。人工填土根据其组成和成因可分为素填土、压实填土、杂填土、冲填土。素填土为由碎石、砂土、粘性土、粉土等组成的填土；经分层压实者统称为压实填土；杂填土为含有建筑垃圾、工业废物、生活垃圾等杂物的填土；冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。(7)特殊土。特殊土指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。大体可分为软土、红粘土、黄土、膨胀土、多年冻土、湿陷性土、盐渍土等。当前第12页\共有97页\编于星期日\23点地基勘察的目的地基勘察的目的在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。当前第13页\共有97页\编于星期日\23点当前第14页\共有97页\编于星期日\23点当前第15页\共有97页\编于星期日\23点当前第16页\共有97页\编于星期日\23点当前第17页\共有97页\编于星期日\23点

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。地基勘察的三个阶段当前第18页\共有97页\编于星期日\23点当前第19页\共有97页\编于星期日\23点当前第20页\共有97页\编于星期日\23点当前第21页\共有97页\编于星期日\23点当前第22页\共有97页\编于星期日\23点当前第23页\共有97页\编于星期日\23点当前第24页\共有97页\编于星期日\23点当前第25页\共有97页\编于星期日\23点某项目岩土工程勘察报告介绍

当前第26页\共有97页\编于星期日\23点土中应力及地基计算包括：自重应力+附加应力附加应力是由于建筑物荷载在土中引起的应力当前第27页\共有97页\编于星期日\23点中心受压基础当前第28页\共有97页\编于星期日\23点偏心受压基础当前第29页\共有97页\编于星期日\23点地基基础的设计等级当前第30页\共有97页\编于星期日\23点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。当前第31页\共有97页\编于星期日\23点在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18~1/20。工程地质和水文条件（1）在满足地基承载力、稳定和变形要求的前提条件下，基础应该尽量浅埋，基础顶面低于室外地面不小于0.1m；（2）基础宜埋置在地下水位以上。当前第32页\共有97页\编于星期日\23点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。当前第33页\共有97页\编于星期日\23点需要考虑地基土冻涨和融陷的影响当前第34页\共有97页\编于星期日\23点地基承载力计算当前第35页\共有97页\编于星期日\23点地基承载力修正系数当前第36页\共有97页\编于星期日\23点JHD减轻地基不均匀沉降损伤的措施一、建筑措施（1）建筑体形立求简单、高差不宜过大；（2）控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙；（3）设置沉降缝；（4）控制建筑物的间距；当前第37页\共有97页\编于星期日\23点A90171151206188132JHD相对沉降曲线（mm）裂缝（1）建筑体形立求简单、高差不宜过大；当前第38页\共有97页\编于星期日\23点纵墙的长高比达7.6的过长建筑物47m3915019419417581相对沉降曲线（mm）裂缝（2）控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙；当前第39页\共有97页\编于星期日\23点外纵墙多次转折，内纵墙中断的建筑物裂缝（2）控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙；当前第40页\共有97页\编于星期日\23点91108116127132438III-I沉降（mm）（4）控制建筑物的间距；当前第41页\共有97页\编于星期日\23点减轻地基不均匀沉降损伤的措施—结构措施当前第42页\共有97页\编于星期日\23点基础的类型及选用按材料分类当前第43页\共有97页\编于星期日\23点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砖基础当前第44页\共有97页\编于星期日\23点毛石基础毛石基础用强度较高又未风化的毛石砌筑。毛石是指未经加工整理的石料，毛石基础的宽度和每阶台阶高度不宜小于400mm；为保证锁结力，每一阶梯宜用两排或三排块石砌筑且每个台阶外伸宽度不宜大于200mm。基础应竖砌、错缝、缝内砂浆饱满。应用于石料取材容易、价格便宜的地区当前第45页\共有97页\编于星期日\23点混凝土、毛石混凝土基础当前第46页\共有97页\编于星期日\23点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。当前第47页\共有97页\编于星期日\23点浅基础

单独基础墙下条形基础柱下条形基础筏形基础箱形基础基础按构造分类深基础——桩基础

按埋置深度分当前第48页\共有97页\编于星期日\23点柱下单独基础、墙下条形基础当前第49页\共有97页\编于星期日\23点柱下单独基础、墙下条形基础当前第50页\共有97页\编于星期日\23点柱下单独基础当前第51页\共有97页\编于星期日\23点柱下十字交叉条形基础当前第52页\共有97页\编于星期日\23点条形基础当前第53页\共有97页\编于星期日\23点筏形基础箱形基础当前第54页\共有97页\编于星期日\23点当前第55页\共有97页\编于星期日\23点当前第56页\共有97页\编于星期日\23点当前第57页\共有97页\编于星期日\23点—深基础当前第58页\共有97页\编于星期日\23点柱下钢筋混凝土独立基础设计轴心荷载作用下的基础当前第59页\共有97页\编于星期日\23点偏心荷载作用下的基础当前第60页\共有97页\编于星期日\23点偏心荷载作用下的基础当前第61页\共有97页\编于星期日\23点例17.3:在某粘性持力层上欲建一钢筋混凝土柱基础。柱截面为300mm×400mm，作用在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合上部结构传来的轴心荷载为800kN，弯矩值为100kN·m，水平荷载13kN，粘性土，重度，孔隙比e=0.7，液性指数IL=0.78，地基承载力特征值fak=230kPa，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。(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当前第62页\共有97页\编于星期日\23点地基承载力修正系数当前第63页\共有97页\编于星期日\23点(3)考虑偏心，将基础底面增大10%取矩形基础底板长短边之比：l/b=1.5取

b=1.7m＜3m,不需再进行基础宽度修正。

l=1.5b=2.55m取l=2.6m当前第64页\共有97页\编于星期日\23点基底最大最小土压力：故基础底面尺寸取b=1.7m，l=2.6m符合设计要求。(4)验算持力层地基土承载力基础和回填土重： 当前第65页\共有97页\编于星期日\23点桩基础设计当前第66页\共有97页\编于星期日\23点上部结构承台软弱土层坚实土层桩软弱土层中密土层岩层，密实砂类或碎石类土层QQ摩擦桩端承桩当前第67页\共有97页\编于星期日\23点当前第68页\共有97页\编于星期日\23点当前第69页\共有97页\编于星期日\23点图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；(e)安放钢筋笼，继续浇灌混凝土；(f)成型当前第70页\共有97页\编于星期日\23点当前第71页\共有97页\编于星期日\23点图17.20人工挖孔桩护壁当前第72页\共有97页\编于星期日\23点图17.22爆扩桩图17.21人工挖孔桩大头当前第73页\共有97页\编于星期日\23点桩基础施工当前第74页\共有97页\编于星期日\23点当前第75页\共有97页\编于星期日\23点当前第76页\共有97页\编于星期日\23点当前第77页\共有97页\编于星期日\23点当前第78页\共有97页\编于星期日\23点图17.23桩位布置图当前第79页\共有97页\编于星期日\23点桩位平面布置图当前第80页\共有97页\编于星期日\23点桩位平面布置图当前第81页\共有97页\编于星期日\23点基础平面布置及梁配筋图当前第82页\共有97页\编于星期日\23点■墙下条形基础设计当前第83页\共有97页\编于星期日\23点中心受压基础当前第84页\共有97页\编于星期日\23点■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；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。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。当