




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第7章天然地基上的浅基础7.1浅基础的类型7.2基础埋置深度的选择7.3基础底面尺寸的确定7.4基础结构设计7.5减轻不均匀沉降的措施1研究对象地基:承担建筑物荷载的地层基础:建筑物向地基传递荷载的下部结构
(传递荷载,调节变形)23基础工程(FoundationEngineering),是指包括地基及基础在内的下部结构工程。基础工程(学)就是研究下部结构物与岩土相互作用共同承担上部结构物所产生各种变形与稳定问题。4研究内容
基础工程的设计包括:基础设计
基础形式的选择、埋深、几何尺寸、结构设计等地基设计
地基承载力、变形计算、稳定性计算、判断是否需要进行地基处理设计的三大要求(强度、变形、上部结构的其它要求)研究的重要性地下隐蔽工程,是建筑物的根本本课程的重点是和岩土工程密切相关的内容。5概述浅基础(地表附近的土体能够满足上部建筑物的要求)
埋置深度小于5米的一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度虽超过5m,但小于基础宽度的大尺寸基础(如箱形基础)67浅基础的设计内容选择基础类型、材料,进行平面布置;确定地基持力层和基础埋深;确定地基承载力;确定基础尺寸,必要时进行地基变形和稳定性验算;进行基础结构设计绘制施工图,提出施工说明8浅基础的分类-1:按基础的材料分:砖基础毛石基础灰土基础三合土基础混凝土和毛石混凝土基础钢筋混凝土基础91.砖基础
大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。注意对材料的最低要求。砖:强度等级不低于MU10;砂浆:不低于M5。
在地下水位以下或当地基土潮湿时,应采用水泥砂浆砌筑。
适用于6层及6层以下的民用建筑和砖墙承重的厂房。
垫层作用(素砼,100厚,C10):保护坑底土体不被人为扰动和雨水浸泡;改善基础的施工条件。2.毛石基础
毛石:未经加工整平的石料。注意其构造要求及台阶高宽比要求。103.灰土基础依体积比分为3:7灰土、2:8灰土,灰土干重度≥14.5~15.5kN/m3,容许承载力可达250~300kPa。应:捏紧成团,落地开花。
灰土基础宜在比较干燥的土层中使用。在我国华北和西北地区,广泛用于5层和5层以下的民用房屋。
优点:施工简便,造价便宜,可节约水泥、砖石材料。
缺点:在水中硬化慢,早期强度低,抗水性差,抗冻性差。一般只用于冰冻线以下,地下水位以上。4.三合土基础
由石灰、砂、骨料(矿渣、碎砖、碎石)加水混合而成。
体积比1:2:4或1:3:6。
用于4层和4层以下的民用房屋。115.混凝土和毛石混凝土基础
混凝土基础:C15;抗压强度、耐久性、抗冻性较好。
毛石混凝土基础:在砼基础中掺入体积占15%~25%的毛石,石块尺寸不宜超过30mm。可节省水泥用量,减少水化热。6.钢筋混凝土基础
特点:抗弯、抗剪性能较好,基础高度较小。12浅基础的分类-2:按基础的受力性能分:刚性基础:无筋扩展基础柔性基础:钢筋混凝土基础即属柔性基础13刚性基础的特点无筋扩展基础(刚性基础):砖基础、毛石基础、灰土基础、混凝土基础等均属刚性基础。基础自身的抗压强度远大于其抗拉、抗剪强度,能承受较大的竖向荷载,但不能承受因挠曲变形而产生的拉应力和剪应力。当上部荷载不大且分布均匀、地基土为承载力较高的均质地基时,适宜采用刚性基础。14柔性基础的特点它不仅具有一定的抗压强度,能承受上部结构的竖向荷载,且具有一定的抗拉、抗弯曲强度,能承受挠曲变形及其所产生的拉应力和剪应力,因而能抵抗一定的不均匀沉降。柔性基础不受刚性角的限制,可采用宽截面浅埋深的形式。15无筋扩展基础(刚性基础)(1)材料:砖、毛石、灰土或三合土。(2)构造要求(保证抗拉、剪强度)。刚性角:即压力传递角。在压力传递角范围内,基础不会产生挠曲变形和开裂。16钢筋混凝土扩展基础(1)特点:抗弯、剪性能好。(2)形式:墙下和柱下钢筋混凝土扩展基础。17浅基础的分类-3:按基础的构造类型分:
条形基础:长度远大于宽度的基础。独立基础联合基础:柱下条形基础,柱下十字交叉条形基础,筏板基础,箱形基础。18192021基础埋深的选择基础埋置深度?
基础埋置深度(简称埋深)是指基础底面至地面(一般指天然地面)的距离。基础埋深选择的意义影响:建筑物的安全和正常使用;基础施工技术措施;施工工期;工程造价。安全方面:对高层稳定、滑移的影响;地基强度、变形的影响;基础由于冻胀或水影响下的耐久性。22基础埋深确定的基本原则:
在满足承载力的条件下尽量浅埋,省工、省时、省料,但是有以下基本要求:
1.d≥50cm,不受表土扰动,植物,冻融,冲蚀的影响2.基础顶距离表土大于10cm,保护基础还应考虑下列影响因素:建筑物类型及基础构造;作用在地基上的荷载大小和性质;工程地质和水文地质条件;地基土冻胀和融陷的影响;场地环境影响。23影响基础埋深的因素:1.建筑物类型及基础构造(1)类型主要指高层与非高层之分。(2)基础构造,针对基础类别、用途等。2.基础上荷载大小及性质(1)荷载大小与地基承载力间的关系导致持力层选择发生变化。(2)建筑物类型不同,其所受荷载性质发生变化,从而对基础埋深产生影响。Eg.高层建筑:水平力作用;输电塔:上拔力作用;砖窑:高温作用;冷库:低温作用;受动力荷载基础:对持力层土要求,不宜为饱和疏松的粉细砂(振动液化)。243.工程地质条件
(1)工程地质条件不同,基础的埋深有较大差别,要合理选择持力层以保证建筑物的安全和经济性。
基础应落在良好的持力层上,当地基受力层范围(或沉降计算方法)内存在软弱下卧层时,应验算下卧层的承载力和地基变形。25地基土层组成类型好软(A)(B)A:考虑荷载情况,按最小埋深要求确定;B:考虑人工地基,按最小埋深要求确定;(C)C:地基土分为两层,上硬下软:硬土层厚度满足要求时,尽量浅埋;硬土层厚度很薄时(
≤
1/4b),
按B情况考虑;硬土层厚度较薄时,可提高室外设计地面。好软26D:地基土分为两层,上软下硬:软土≤2m,埋于好土上;软土2~5m,轻型可浅埋软土上,荷载较大埋于好土层;软土≥5m,轻型可浅埋软土上,荷载较大可采用人工地基
浅埋,荷载大应埋于好土层,或选其它基础方案。(D)(E)地基土层组成类型E:地基土由若干软硬交替土层组成,根据减少沉降与工程量原则,按上述方法确定。好软27(2)土层不均匀时可分段采用不同埋深。对建于边坡上的基础(如图),其埋深应满足下式:x取3.5m(条形基础)或2.5m(矩形或圆形基础)。284.水文地质条件(1)尽量将基础置于地下水位以上。(2)持力层下若有承压含水层时,应防止流土破坏。(3)防止地基因挖土减压而隆起开裂;应控制承压含水层顶面的有效应力大于0。295.地基土冻胀和融陷条件对于埋置于可冻胀土中的基础,其最小埋深应由下式确定:——标准冻深;——采暖对冻深的影响系数;——基底下允许残留冻土层的厚度。(GB50007-2002)(GBJ7-89)——设计冻深;——基底下允许残留冻土层的最大厚度。30——标准冻深;系采用在地表平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年实测最大冻深的平均值。当无实测资料时,按规范附录F采用。——土的类别对冻深的影响系数。——土的冻胀性对冻深的影响系数。——环境对冻深的影响系数。6.场地环境条件
最小埋深不小于0.5m,且不超过相邻建筑基础的底面,否则,与相邻基础的净距应大于该相邻基础底面高差的1~2倍。设计冻深31冻胀性土防冻措施1.地下水位以上基础侧面用非冻胀性土回填;2.以下用桩基础或自锚式基础;3.选地势高、地下水位低、排水好的建筑场地;4.防止地表水侵入地基,设地上地下排水设施;5.基础结构设圈梁,控制建筑长高比,增强整体刚度;6.基础梁下留有土层冻胀的空隙;7.室外设施、结构与主体结构断开;8.跨年度施工的建筑及设计采暖的建筑,入冬前采取防护措施。32承载力的要求承载力极限状态
不发生地基的剪切破坏,整体滑动失稳,倾斜荷载作用之下的滑动破坏等。(要求有2~3的安全系数)正常使用极限状态
不发生因沉降或差异沉降过大造成的建筑物使用功能上的问题。地基承载力特征值fa:在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力。也即不违背承载力极限状态和正常使用极限状态下地基可承担的的最大荷载。33基础底面尺寸的确定按地基持力层承载力特征值计算基底尺寸
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。对于中心受压基础修正后的地基承载力特征值基础重及基础上土重,水位下采用浮容重pkpk≤faFklGk基础底面34(矩形)(条形)设若为方形,则注意:d为基础平均埋深。算法:涉及到fa的宽度修正。(1)先假定b≤3m,不做宽度修正。(2)如果b>3m,则再考虑宽度修正。35某粘性土重度γm为18.2kN/m3
,孔隙比e=0.7,液性指数IL=0.75,地基承载力特征值fak为220kPa。现修建一外柱基础,作用在基础顶面的轴心荷载Fk=830kN,基础埋深(自室外地面起算)为1.0m,室内地面高出室外地面0.3m,试确定方形基础底面宽度。【解】先进行地基承载力深度修正。自室外地面起算的基础埋深d=1.0m,查表4-2得ηd=1.6,修正后的地基承载力特征值为:
例题*fa=fak+ηdγm(d-0.5)=220+1.6×18.2×(1.0-0.5)=235kPa36取b=2m。因b<3m,不必进行承载力宽度修正。计算基础及其上土的重力Gk时的基础埋深为:
d=(1.0+1.3)/2=1.15m。由于埋深范围内没有地下水,hw=0。得基础底面宽度为:37对于偏心受压基础
偏心受压pk计算公式:基础底板尺寸按偏心受压强度条件确定一般通过试算法进行按轴压先求A0考虑偏心确定A=(1.1~1.4)A0验算是否满足偏心受压强度条件,否则调整底面尺寸pkmaxpkminFkGkMkVkle38同例题*,但作用在基础顶面处的荷载还有力矩200kN·m和水平荷载20kN(见例图),试确定矩形基础底面尺寸。
例题
[解](1)初步确定基础底面尺寸考虑荷载偏心,将基底面积初步增大20%,得取基底长短边之比n=l/b=2,于是因b=1.6m<3m,故fa无需作宽度修正。39(2)验算荷载偏心距e基底处的总竖向力:Fk+Gk=830+20×1.6×3.2×1.15=947.8kN基底处的总力矩:Mk=200+20×0.6=212kN·m偏心距:e=Mk/(Fk+Gk)
=212/947.8=0.224m<l/6=0.53m(可以)(3)验算基底压力pkmax<1.2fa=282kPa(pkmax+pkmin)/2=185.2kPa<fa=235kPa满足要求,所以基底尺寸为1.6m×3.2m。40地基软弱下卧层承载力验算
当地基受力层范围内存在软弱下卧层时,要求软弱层顶面的附加应力与自重应力之和不超过其承载力特征值。附加应力自重应力经深度修正的承载力特征值条形基础矩形基础当持力层与下卧软弱土层的弹性模量比值ES1/ES2≥3时,矩形和条形基础中pz可按扩散角的概念计算。原则:扩散前后总应力相等41【例】某柱下独立基础,土层与基础所受荷载情况如图所示,基础埋深1.5m,Fk=300kN,Mk’=50kN•m,Vk=30kN。试验算软弱下卧层强度是否满足要求。解:(1)求持力层修正后的地基承载力特征值假定b<3m,仅进行深度修正。由粉质粘土e=0.723,IL=0.44,查表得ηd=1.6。42(2)按轴心荷载作用估算基底面积(3)根据荷载偏心大小增大基础底面积30%,即
A=1.3×3.173=4.125m2取n=l/b=2,则b=1.5m,l=3m,A=4.5m2。由于b<3m,故不用再对fa进行宽度修正。(4)持力层地基承载力验算基础及回填土重Gk=γGAd=20×4.5×1.8=162kN基础底面的总力矩Mk=
Mk’
+0.5×Vk=50+0.5×30=65kN•m偏心距43满足要求,故基础底面尺寸为b=1.5m,l=3m。pkmax<1.2fa=156.7kPa(pkmax+pkmin)/2=102.7kPa<fa=130.56kPa(5)验算软弱下卧层强度基底处土的自重应力
pc=18.5×0.8+19.8×0.7=28.66kPa软弱下卧层顶面处土的自重应力
pcz=28.66+19.8×3.0=88.06kPa基础底面平均压力44软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度由淤泥质土查表得ηd=1.0,故由查表得软弱下卧层顶面处的附加应力则软弱下卧层强度满足要求。45基础的结构设计注意各基础类型的构造要求;注意各基础类型的设计步骤(如抗剪要求确定高度,抗弯要求配筋);配筋计算中往往采用净反力;若不满足要求,调整尺寸。46无筋扩展基础剖面设计控制基础的外伸长度b2和基础高度H0的比值不超过规定的允许比值。b2/H0=tanα。基础的刚性角:与允许的b2/H0值相对应的角度α。满足台阶宽高比限值后,基础已具有足够的刚度,一般无需再作抗弯、抗剪验算。47无筋扩展基础剖面设计无筋扩展基础台阶宽高比的允许值基础材料质量要求台阶宽高比的允许值pk≤100100<pk≤200200<pk≤300混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.251:1.50砖基础砖不低于MU10、砂浆不低于M51:1.501:1.501:1.50毛石基础砂浆不低于M51:1.251:1.50—灰土基础体积比为3:7或2:8的灰土,其最小干密度:粉土1.55t/m3;粉质粘土1.50t/m3;粘土1.45t/m31:1.251:1.50—三合土基础体积比1:2:4~1:3:6(石灰:砂:骨料),每层约虚铺220mm,夯至150mm1:1.501:2.00—注:1)pk为荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值(kPa);
2)阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度,不宜大于200mm;
3)当基础由不同材料叠合组成时,应对接触部分作抗压验算;
4)基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础,尚应进行抗剪验算。48无筋扩展基础剖面设计无筋扩展基础设计方法与步骤1、选择持力层、确定埋深;2、确定基底尺寸;3、选择材料类型;4、按允许宽高比要求确定基础理论要求的最小总高度;5、按构造要求由基底向上逐级缩小尺寸,确定每一级台阶的宽度与高度。(一般基础顶面应低于室外地面0.1m,否则应修改尺寸或埋深,允许情况下也可将基础上部做墙体处理。)49无筋扩展基础剖面设计【例】某砖混结构外墙基础采用3:7灰土基础,墙厚240mm,基底处平均压力pk=120kPa,室内外高差450mm,设计基础埋深0.8m,设计基础宽度为0.9m,试设计基础的剖面尺寸。解:基础大放脚采用MU10砖和M5砂浆按“二一间隔收”砌筑,两步灰土基础。由表7-6查得,灰土基础台阶宽高比允许值为1:1.50,故灰土垫层挑出宽度应满足则大放脚所需台阶数50无筋扩展基础剖面设计取n=3。基础顶面距室外设计地坪距离为
满足构造要求。51扩展基础剖面设计(一)构造要求52扩展基础剖面设计53扩展基础剖面设计(二)墙下钢筋混凝土条形基础设计⑴确定基础宽度b取1m长为计算单元;分两种情况A轴压:B偏压:54⑵受力分析底板高度由抗剪强度确定在净反力作用下,基础受力情况犹如倒置的悬臂板净反力何谓净反力?基础和回填土产生的基底压力与相应的地基反力正好相抵消,即基础和回填土本身不产生内力,所以在基础内力计算时,只考虑净反力的影响。111-1截面处的内力值最大。如何求1-1截面处的内力?对倒置的悬臂板进行受力分析。偏心荷载作用下净反力为思考一下哪个截面产生的内力最大?55悬臂板AB(跨度为a)在分布荷载(净反力)作用下,固定端处的内力?剪力剪力图弯矩弯矩图56⑶关于验算截面位置的取值有两种情况墙体为混凝土结构验算截面Ⅰ距基础边缘的距离(m)墙体为砖墙时验算截面的位置即计算跨度a1=b1a1b157⑷计算最不利截面位置的内力分两种情况A轴压B偏压58⑸计算基础的有效高度钢筋保护层厚度(有垫层35mm、无垫层70mm)受力钢筋直径基础底板厚度应满足混凝土的抗剪条件混凝土轴心抗拉强度设计值,Kpa混凝土轴心抗压强度设计值,Kpa或h≥b/859⑹基础底板配筋计算则每米基础长的受力钢筋截面面积为:钢筋抗拉强度设计值60扩展基础剖面设计(三)柱下钢筋混凝土独立基础设计柱下钢筋混凝土独立基础在结构荷载和基底反力作用下,可能出现的破坏形式。基础破坏模式1.冲切破坏由于净反力的作用往往发生从柱边沿45度到底板穿透冲切角锥体的破坏,因此,冲切破坏锥体外的地基反力所产生的冲切力应小于冲切面处混凝土的抗冲切能力。612.弯曲破坏实验结果表明:沿柱边缘和基础中心线产生两组相互垂直的裂缝,自底板由下向上扩展。在净反力的作用下,基础底板产生双向弯曲。说明弯曲内力>材料的抗弯强度。底板产生了双向弯曲产生两组相互垂直的裂缝。62柱下钢筋混凝土基础设计内容1.基础底面尺寸的确定1)底板尺寸形状的选择分两种情况⑴轴压:选方形,边长为100的倍数⑵偏压:选矩形尺寸要求一般为:2)确定尺寸的原则依据地基基础设计持力层必须要满足的强度条件最大不应大于3,边长应为100的倍数63⑴轴压:⑵偏压:642.基础高度的确定1)中心荷载作用⑴基础底板厚度应满足抗冲切强度的要求冲切破坏是由于基础底板高度不足,在净反力的作用下在柱周边形成45o斜裂面的角锥体。对于矩形基础:由于柱短边一侧更容易冲切破坏,∴底板厚度一般以满足短边一侧的冲切破坏条件来确定。65Fl≤0.7βhp·ft·
AmFl=pj·
Al
⑵验算公式Am=h0
·
(at+ab)/2冲切锥体外地基净反力产生的冲切力Fl应小于冲切面上的抗冲切
(砼的轴心抗拉)能力。即:Al—冲切力作用面积;Am—冲切破坏面水平投影面积。
66(a)当b≥
bc+2h0时(b)当b<bc+2h0时45°h0AmAllh0h0aclh0h0acAlAm67对于阶梯形基础,例如分成二级的阶梯形,除了对柱边进行冲切验算外,还应对上一阶底边变阶处进行下阶的冲切验算。验算方法与上面柱边冲切验算相同,只是在使用公式时,ac、bc分别换为上阶的长边l1和短边b1,h0换为下阶的有效高度h01便可。当基础底面全部落在45°冲切破坏锥体底边以内时,则成为刚性基础,无需进行冲切验算。683.基础底板配筋基础底板在净反力作用下,两个方向均发生弯曲,所以沿基础底板两个方向都要配受力钢筋。A.配筋依据B.配筋量的确定按两个方向的最大弯矩(最不利截面位置处)分别计算69Ⅰ—Ⅰ截面Ⅱ—Ⅱ截面C.配筋计算公式70D.阶梯形基础的配筋计算将两者计算结果比较取较大者沿平行长边方向配筋同理Ⅳ—Ⅳ截面的弯矩也照此法处理712)偏心荷载作用如果只在矩形基础长边方向产生偏心,则当荷载偏心距e≤l/6时,基底净反力设计值的最大和最小值为:或e0为净偏心距,e0=M/F(1)基础高度计算方法与轴心荷载作用时基本相同。
但高度计算时,应以pjmax代替式中的pj
。72(2)底板配筋计算方法与轴心荷载作用时基本相同。
但MⅠ应按下式计算:
式中pjⅠ为Ⅰ-Ⅰ截面的净反力设计值,按下式计算:73问题的提出地基过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能上海某四层住宅楼墙立面破坏的情况减轻建筑物不均匀沉降的措施74广东海康县海康大旅社为一幢7层现浇钢筋混凝土框架结构。1981.8月主体完工,同年6月底发现地梁开裂,柱基有不均匀沉降,1982年1月底最大沉降量达到440mm,一~六层梁、柱墙出现大量裂缝,最大裂缝宽达3.0mm,长4800mm,发现上述严重质量问题后,未予处理,继续进行装饰工程施工,突然在1982.5.3下午黄昏时整体倒塌,死4人,伤3人。原因:持力层不满足强度条件75
建筑物不均匀沉降的危害过大的沉降会影响正常使用,不均匀沉降会导致建筑物开裂、破坏或严重影响使用。在软弱地基上的建筑物,沉降往往很大,而且不均匀,沉降稳定历时很长,处理不好容易造成工程事故。为减少建筑物不均匀沉降,需采取各种必要措施。76防止不均匀沉降通常处理的办法有:采用刚性大的连续基础如片筏、箱基等。77
采用深基础如桩基78
采用人工地基砂垫层回填土79从上部结构、基础、地基共同工作、相互作用的观点出发,综合在建筑、结构、施工采取措施。最后一种办法经济效果好。0k80采取的措施建筑措施(1)建筑物体形力求简单(2)设置沉降缝(3)相邻建筑物的间隔距离(4)建筑物标高的控制结构措施(1)增强砖石承重结构建筑物刚度和强度(2)减轻和调整荷载(3)减小或调整基底附加压力(4)采用非敏感性结构施工措施81建筑措施(一)(1)建筑物的体形力求简单建筑物的体形是指建筑物的平面及立面形状平面形状复杂的建筑物,如“H”“L”“T”字形,在其纵横相交处,基础密集,地基中应力重叠,该处沉降量大于其他部位,其附近墙体常出现裂缝。当平面形状复杂时,建筑物还会因扭曲产生附加应力复杂平面的裂缝位置82立面上有高差(荷载差)的建筑物,由于作用在地基上的荷载突变,建筑物高低相交处出现过大的差异沉降,造成建筑物的轻、低部分倾斜或开裂损坏,裂缝向重、高部分倾斜。软土地区,高差在两层到两层以上者,存在轻重不等裂缝。
建筑平面转折部位有高差,更不利。工程场地若地基不良,建筑设计平面形状应力求简单,立面体型变化不宜过大。83建筑措施(二)(2)设置沉降缝
设置沉降缝是减少地基不均匀沉降对建筑物危害的有效措施之一。沉降缝不同于温度收缩缝,它从檐口到基础把建筑物各单元断开,将建筑物分成若干个长高比小、整体刚度好、自成沉降体系的单元,具有调节地基不均匀沉降的能力。84在变形缝中要注意伸缩缝与沉降缝的区别85伸缩缝基础不断开都属于变形缝的一种。沉降缝在可能发生不均匀沉降的部位,预先人为设置缝隙即用沉降缝将建筑物(包括基础)分割为两个或多个独立的沉降单元(刚度单元),可有效地防止地基不均匀沉降产生的损害。86设置的部位根据经验:建筑物平面形状复杂的转折部位87建筑物的高度或荷载突变处高差2层或6m以上88
长高比较大的建筑物适当部位地基土压缩性显著变化处89埋深相差较大90建筑结构(包括基础)类型不同处分期建造房屋的交界处旧建筑物91构造做法缝内一般不能填塞砌体结构沉降缝柱下条形基础沉降缝跨越式沉降缝偏心基础沉降缝整片基础沉降缝92将沉降缝设置成双墙基础,垫层可不断开。93将沉降缝设置成悬挑基础被悬挑的梁及墙体应尽可能压缩截面尺寸和采用轻质材料94将沉降缝设置成跨越基础95沉降缝的预留宽度沉降缝需要足够的宽度,缝内一般不填充任何材料96建筑措施(三)(3)相邻建筑物的间隔距离建筑物的荷载不仅使建筑物下面的土层受到压缩,而且在它以外的一定范围内的土层,由于受到基底压力扩散的影响,也产生压缩变形。这种影响随距离的增大而减少。相邻建筑物的影响主要表现为裂缝或倾斜。被影响的建筑物刚度好,表现为倾斜,刚度差,为裂缝。
97浙江永嘉县两栋居民楼由于相距甚近,造成相互倾斜各达38~39cm,后侧楼顶已相接触98产生相邻影响的情况:
a.同时建筑的重、高建筑物对轻、低建筑物的影响
b.同时建筑的荷载相近的建筑物的相互影响
c.重、高建筑物建成不久后,在临近建筑轻、低建筑物时,前者对后者的影响。
d.旧建筑物受到新的重、高建筑物的影响为减少建筑物相邻影响,应使建筑物保证一定的距离。99建筑措施(四)(4)建筑物标高的控制由于基础的沉降引起建筑物组成部分的标高发生变化,影响建筑物正常使用。在软土地区,常看到由于沉降过大造成室内地坪低于室外地坪、地下管道被压坏、设备之间连接受损等。为减少或防止沉降对使用的不利影响,设计时,根据基础沉降的预估值,适当调整建筑物各部分标高:
a.提高室内地坪和地下设施标高
b.建筑物各部分有联系时,提高沉降较大者
c.建筑物与设备间留足够净空
d.建筑物有管道穿过,预留足够尺寸的空地,采用柔性接头100结构措施(一)(1)增强砖石承重结构建筑物刚度和强度
建筑物的空间刚度是指建筑物抵抗自身变形的能力。
空间刚度越小,地基反力分布越接近建筑物荷载分布,不均匀沉降越大。如:独立支柱与简支梁或三铰拱组成的建筑物,有柔性底板的水池,油罐。建筑物由于构件间联系软弱,建筑物同地基一起变形。空间刚度越大,地基不均匀沉降越小。如独立基础上的烟囱、水塔。101增强建筑物强度和刚度的措施:a.控制建筑物的长高比L/HL/H越小,刚度越好,对地基不均匀沉降的调整能力越大。对于沉降量可能大于12cm的建筑物,L/H宜小于或等于2.5。建筑物空间刚度差,纵墙因挠曲变形大而开裂,产生正八字裂缝102b.设置圈梁(提高整体性,提高抗剪抗拉能力)
圈梁一般配置在外墙内,根据可能弯曲方向确定配置于建筑物顶部还是底部。难以判断弯曲方向,对四层或四层以下,在墙上部或基础大放脚各设一道。重要、高大的建筑物隔层或层层设置。圈梁一般设置在楼板下或窗过梁处,要求平面上闭合。圈梁宽度一般等于墙厚,高度不小于12cm,一般为24×12cm。强度不低于C20,纵筋不低于4Φ8103作用:加强房屋的整体性和空间刚度。犹如钢筋砼梁内的受拉钢筋。
墙体由于不均匀沉降产生的挠曲有两种情况:
墙体正向挠曲时,下方圈梁起作用。反向挠曲时,上方圈梁起作用。特点:它形似梁而不是梁。梁是一个或多个支点上的受弯构件,而圈梁是均匀地设置在墙体上的、闭合的带状构造措施。对照木桶成型原理,圈梁就是腰箍。104105c.合理布置纵横墙地基发生不均匀沉降时,砖石结构的墙身是主要受力构件,具有调节地基不均匀沉降的能力。纵墙刚度较弱,地基的不均匀沉降常表现为建筑物的纵向挠曲,纵墙的布置很重要。纵墙转折、中断或高度变化等均会消弱纵墙刚度,刚度消弱部位的砖墙,最容易破坏。纵墙要避免转折与中断。建筑物横墙能加强整体刚度,内横墙间距不宜过大,并与外纵墙妥为连接。挠曲产生水平推力106纵横墙设计不合理应尽量使内、外纵墙都贯通107d.加强基础的刚度和强度基础在建筑物的最下面,对建筑物的整体刚度影响很大,特别是建筑物产生正向挠曲时,受拉区在下部,所以保证基础有足够刚度和强度就特别重要。根据地基软弱程度和上部结构的不同情况,可采用钢筋混凝土十字交叉条形基础或筏片基础,有时采用箱形基础。(挠曲基本消除)建筑场地有局部软弱土层分布时,为增加刚度,跨软土部分基础可以做成钢筋混凝土基础墙形式。为增加筏片基础的刚度,可做成带肋式。108建筑物使用上要求或地基土层倾斜时,条形基础在纵向的埋深可以有变化,这时应做成纵向台阶。为使埋深变化处的沉降量变化不太大,并照顾基坑开挖时台阶部分土不松动,纵向台阶的坡度不应超过1:1(密实土)和1:0.5(砂和软土)。必要时设圈梁和配筋。109结构措施(二)(2)减轻或调整荷载由基础传给地基的荷载中,其中上部结构和基础的自重约占总荷载的40%~75%,应尽量减轻结构的自重(预应力砼结构、轻质钢结构;砖石承重结构,采用轻质墙体材料)
室内厚填土对地基的压缩会造成建筑物大量沉降,可采用架空地板代替,减轻对地基的荷载。
设置地下室和半地下室是减少建筑物不均匀沉降的有效措施,通过挖出的土重能抵消一部分作用在地基上的附加压力,也可用于调整各部分建筑的沉降差异。
110
建筑物各部分采用不同的基底压力,调整不均匀沉降,如在预估建筑物可能沉降较大的部位采用较小的地基承载力。软土地基处采用较小的地基承载力。有高差的建筑物,合理布置建筑物重、高的部分。
活载占比重较大的建筑物,加荷前期控制加荷速率,因为饱和软黏土的强度的是随着途土中孔隙水压力的消散逐渐增加的。111分析基底附加应力公式112减轻建筑物的自重⑴减少墙体重量要大利发展轻质高强墙体材料。如轻质高强混凝土墙板、各种空心砌块、多孔及其它轻质墙等。113114
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 教育与科技的融合-基于共情的家庭教育创新模式研究
- 教育心理学的实证研究在教学评估中的应用
- 商业智能与教育技术的法律边界探讨
- 重庆市聚奎中学2025届物理高二下期末监测试题含解析
- 基础护士肿瘤科化疗护理考试题库及答案
- 2025年吉林省吉化第一高级中学物理高一下期末预测试题含解析
- 混合现实教育推动教育信息化的新动力
- 教育机器人的多元智能开发与教学实践
- 智能终端在教育信息传播中的作用与价值
- 教育心理学前沿学习理论与教学方法的新思路
- 兴平市生活垃圾焚烧发电项目环评报告
- 琦君散文-专业文档
- 初中数学浙教版九年级上册第4章 相似三角形4.3 相似三角形 全国公开课一等奖
- 主令电器(课用)课件
- DLT 5066-2010 水电站水力机械辅助设备系统设计技术规定
- 湘少版英语六年级下册全册教案
- 测绘生产困难类别细则及工日定额
- 湖南省长郡中学“澄池”杯数学竞赛初赛试题(扫描版含答案)
- 消防系统施工总进度计划
- 2022年广东省中山市纪念中学三鑫双语学校小升初数学试卷
- JJG30-2012通用卡尺检定规程
评论
0/150
提交评论