09-天然地基基础设计.pptVIP

9.6 地基基础和上部结构共同作用的概念 一、基本概念 常规设计：上部结构、基础、地基，三者分离 不 足：忽视地基、基础和上部结构在接触部位的变形协调条件 后 果：底层梁柱和边跨梁柱的内力大于计算值；基础实际内力小于计算值。 改 进：上部结构与地基基础的共同作用分析方法 二、上部结构刚度对共同作用的影响 上部结构刚度：上部结构对基础不均匀沉降或弯曲的抵抗能力 包 括：水平刚度、竖向刚度、抗弯刚度 结构刚度与施工条件有密切关系，共同作用分析时要考虑刚度的形成方式 结构刚度能大大改善基础的纵向弯曲程度 9.6 地基基础和上部结构共同作用的概念 9.6　地基基础和上部结构共同作用的概念 三、地基土性质与计算模型的影响 相对刚度不同会接触面的反力和变形 实测表明：弹塑性地基模型比线弹性模型更接近实测结果 地基抵抗变形能力的增强，将使考虑地基基础和上部结构共同作用的意义相应降低 对高压缩性地基土上的框架结构和剪力墙结构，常规设计的结果常使上部结构偏不安全，而基础设计偏不经济 9.7　独立基础结构设计 柱下钢筋混凝土独立基础： 能在较小的埋深内， 把底面扩展到所需的底面积， 最常用 9.7　独立基础结构设计 一、抗冲切验算： Qc ≦ [Q] 中心受荷：　　 　 柱下基础的有效高度： 冲切角锥体外的地基净反力（不计基础自重引起的地基反力） 混凝土的抗冲切强度 一、抗冲切验算： Qc ≦ [Q] 偏心受荷： (a)当b(b0+2h0)时： (b)当b(b0+2h0)时： 9.7　独立基础结构设计 9.7　独立基础结构设计 二、抗弯验算： 对于中心受荷基础 I-I截面弯矩： II-II截面弯矩： 在地基净反力作用下，基础两个方向都要产生弯曲，若弯曲应力超过材料抗弯强度，将导致基础受弯破坏 9.7　独立基础结构设计 二、抗弯验算： 对于单向偏心受荷基础 求得弯矩后，截面钢筋面积： 9.7　独立基础结构设计 三、一般构造规定： １.阶梯形基础: 每个台阶高度300-500mm;　　　 锥 形基础: 边缘高度不小于200mm。 ２.基础混凝土等级不宜低于C15。 ３.基础受力钢筋最小直径不小于8mm，间距不大于200mm。 ４.基础下通常铺设低标号（C5-C10）混凝土垫层，厚度一般为100mm。 9.8 钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法 一、地基反力的计算 墙下条形基础：视作平面应变问题，长度方向取1m，横向地基反力用材料力学方法认为线性分布。 柱下条形基础：当上部结构刚度较好、荷载分布较均匀、内柱沉降相接近、且梁的高度大于1/6柱距，且支承在比较均匀的地基上，地基反力可按直线分布考虑，并在条形基础两端边跨增加15%-20%的地基反力来计算内力；若不满足上述条件，宜按弹性地基梁法计算地基反力和梁内力。 筏板基础和箱形基础：地基反力可采用《高层建筑箱形基础设计与施工规程》(JGJ6-80)给出的地基反力系数表格查得。如不满足表中条件，一般采用共同作用方法来计算。 对广泛使用于多层住宅的墙下筏板基础，且地基压缩模量Es≦4MPa：地基反力可按直线分布考虑、按不同支承条件的双向板或单向板计算内力，并在筏板纵向端部一、二开间内增加10%-20%反力 9.8　钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法 二、基础结构内力计算 (一)墙下条形基础 １.基础底板高度确定： ２.确定基础截面配筋的最大弯矩： ３.构造要求 纵向钢筋：直径6-8mm,间距250-300mm 沿宽度方向钢筋：≦200mm, 但﹥100mm 混凝土墙 砖墙 混凝土墙 砖墙 二、基础结构内力计算 (二)柱下条形基础 １.静态分析法： 只宜用于柔性上部结构，且自身刚度较大的条形基础 ２.倒梁法 将柱下条形基础假设为以柱脚为固定铰支座的倒置连续梁，以线性分布的基底净反力作为荷载 ３.柱下条形基础构造要求 翼板厚度不宜小于200mm，当大于250mm时，可做坡度≦1:3的变厚度板。肋梁高度为1/8-1/4柱距。混凝土等级一般用C20,素混凝土垫层一般取C7.5。 9.8　钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法 9.8　钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法 二、基础结构内力计算 (三)十字交叉条形基础 主要解决节点荷载的分配问题，一般按刚度分配或变形协调原则，沿两个方向分配。无论哪种方法，必须满足两个条件： 　１.静力平衡条件： 　２.变形协调条件： 由两条件可得荷载分配： 9.8　钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法 二、基础结构内力计算 (四)筏板基础 １.刚性板法： 认为筏板基础的刚度与地基相比，为绝对刚性 ２.弹性板法 当结构整体刚度足够大，可简化为倒楼盖法计算