土力學動荷載

1、2 2.6 .6 擴展擴展基礎設計基礎設計 由于無筋擴展基礎的抗拉和抗剪強度較低，因由于無筋擴展基礎的抗拉和抗剪強度較低，因此此無筋擴展基礎截面設計時可無筋擴展基礎截面設計時可通過通過控制基礎材料強控制基礎材料強度等級度等級和和臺階寬高比臺階寬高比來確定基礎的截面尺寸來確定基礎的截面尺寸，而無，而無需進行內(nèi)力分析和截面強度計算（需進行內(nèi)力分析和截面強度計算（P3940）一、無筋擴展基礎（截面）設計一、無筋擴展基礎（截面）設計（P39）基礎截面常做成階梯形，要求基礎每一臺階的寬高基礎截面常做成階梯形，要求基礎每一臺階的寬高比都不得超過比都不得超過臺階寬高比的允許值臺階寬高比的允許值（P40表表2

2、-9）影響無筋擴展基礎臺階寬高比允許值的因素有影響無筋擴展基礎臺階寬高比允許值的因素有： 基礎材料的強度等級基礎材料的強度等級、基底平均壓力基底平均壓力pk （補充）（補充）P40表表2-9（基礎材料強度等級）（基礎材料強度等級）注意注意：因：因混凝土基礎混凝土基礎臺階寬高比的允許值臺階寬高比的允許值（即剛性角）（即剛性角）較大較大， 故在相同基寬故在相同基寬b下，下，基礎高度可減少基礎高度可減少，埋深也可減少，埋深也可減少hHhH無筋擴展基礎構造示意圖無筋擴展基礎構造示意圖（P40）22bbhhtan b2/h表示一個或一組臺階的寬高比表示一個或一組臺階的寬高比n無筋擴展基礎截面設計要求無筋

3、擴展基礎截面設計要求：剛性角剛性角若臺階的若臺階的內(nèi)緣處于內(nèi)緣處于剛性角剛性角的的斜線以內(nèi)，斜線以內(nèi)，則基礎不則基礎不安全安全柱腳柱腳2bhtan 表示臺階寬高比允許值表示臺階寬高比允許值0 1m. . 按上述要求，按上述要求，基礎（臺階）高度基礎（臺階）高度h應滿足下列條件：應滿足下列條件：P40022bbbh2 ta nbh式中：式中： b基底寬度（或矩形基礎的底面長度）基底寬度（或矩形基礎的底面長度）b0基礎頂面處的墻體寬度或基礎頂面處的墻體寬度或墻厚墻厚或柱腳寬度或柱腳寬度b2基礎臺階伸出的寬度基礎臺階伸出的寬度（補充）（補充）h基礎高度或臺階高度基礎高度或臺階高度 基礎臺階寬高比的允

4、許值，查基礎臺階寬高比的允許值，查P40表表2-9無筋擴展基礎最小埋深無筋擴展基礎最小埋深dmin=基礎總高度基礎總高度+0.1m0bb2h tan而而基底寬度應滿足基底寬度應滿足02bbb2 注意注意：對矩形基礎應將上式中對矩形基礎應將上式中b換成換成 l，b0換成換成l0 22bbhh tan補充補充補充補充“兩皮一收兩皮一收”砌法砌法“二一間隔收二一間隔收”砌法砌法n磚基礎磚基礎截面按截面按“大放腳大放腳”砌筑，能滿足基礎臺階寬砌筑，能滿足基礎臺階寬高高 比要求（比要求（P41）磚基礎所需的臺階數(shù)磚基礎所需的臺階數(shù)n0b6b20 用用mmb0b2hhb222bb1hh1 5 .調(diào)整后的調(diào)

5、整后的0bb260n 薄墊層不作薄墊層不作為基礎的一為基礎的一部分考慮部分考慮墊層墊層墻厚墻厚底層必須底層必須是兩皮磚是兩皮磚n應取大整數(shù)應取大整數(shù)02bbb2 可減少基可減少基礎高度，礎高度，節(jié)省材料節(jié)省材料50如習題如習題2-4按二皮一收砌法畫出磚基礎剖面示意圖按二皮一收砌法畫出磚基礎剖面示意圖磚基礎所需的臺階數(shù)磚基礎所需的臺階數(shù)0b b1200240n82 602 60 0 1m. . 基礎高度：基礎高度：h8120960mm 注意注意：本題：本題n=8，基寬基寬b無需按無需按 調(diào)整調(diào)整 0bb2n 60基底下做厚基底下做厚100mm的的C10混凝土墊層混凝土墊層灰土基礎或灰土基礎或三合

6、土基礎三合土基礎毛石基礎毛石基礎n毛石基礎毛石基礎：每階伸出寬度不宜大于：每階伸出寬度不宜大于200 每階高度常取每階高度常取400600（P41）n灰土基礎灰土基礎：基礎高度可設計成二步灰土（：基礎高度可設計成二步灰土（300）或）或 三步灰土（三步灰土（450） （P41） n三合土基礎三合土基礎：基礎高度不應小于：基礎高度不應小于300 （P41）n混凝土基礎混凝土基礎：每階高度不應小于：每階高度不應小于200mm，一般為，一般為 300mm（P41）n毛石混凝土基礎毛石混凝土基礎：每階高度不應小于：每階高度不應小于300mm上部磚砌大放腳所需的臺階數(shù)上部磚砌大放腳所需的臺階數(shù)n02b

7、b2b2 60 混凝土基礎混凝土基礎毛石混凝土基礎毛石混凝土基礎b0用用mmb0l補充例題補充例題：某五層房屋承重墻墻厚：某五層房屋承重墻墻厚240mm，墻下設條，墻下設條形基礎，由上部結構傳至基礎頂面的軸向力形基礎，由上部結構傳至基礎頂面的軸向力Fk=190kN/m，地下水位在地表下，地下水位在地表下0.8m處，修正后的處，修正后的地基承載力地基承載力fa=160kPa，試設計此基礎，試設計此基礎。解：解：確定基礎埋深確定基礎埋深 為便于施工等，基底宜放在地下水位以上，故取埋為便于施工等，基底宜放在地下水位以上，故取埋深深d=0.8m確定條形基礎底面寬度確定條形基礎底面寬度bkaGF190b

8、1.32mfd160200.8 取取b=1.32m 基礎截面設計基礎截面設計方案方案1：按磚基礎設計按磚基礎設計 采用采用MU10磚和磚和M5砂漿，按二一間隔收砌筑大放砂漿，按二一間隔收砌筑大放腳，基底下做一步灰土墊層，即厚腳，基底下做一步灰土墊層，即厚150mm）0bb1320240n9260120 磚基礎所需的臺階數(shù)為磚基礎所需的臺階數(shù)為：磚基礎總高度磚基礎總高度h=1205+604=840mm （墊層不作為基礎考慮）（墊層不作為基礎考慮）基礎最小埋深基礎最小埋深d840940m0m10m mi in n 因磚基礎因磚基礎dmin所確定的所確定的埋深埋深0.8m，故不宜采用，故不宜采用96

9、0 240960 墻厚墻厚0b240mm 5050階階方案方案2：按混凝土基礎設計按混凝土基礎設計基礎下部用一階厚基礎下部用一階厚h=300mm的的C15素混凝土，上部用素混凝土，上部用 MU10磚和磚和M5砂漿按二一間隔收砌筑磚放腳砂漿按二一間隔收砌筑磚放腳因混凝土臺階寬高比的允許值為因混凝土臺階寬高比的允許值為1:1，故，故混凝土臺階混凝土臺階伸出寬度伸出寬度最大可取最大可取300mm，即，即b2=300mm，則上部，則上部磚砌大放腳所需的臺階數(shù)磚砌大放腳所需的臺階數(shù)n為為02bb2bn2 60132024023004120 基礎總高度基礎總高度H=1202+602300=660mm 基礎

10、最小埋深基礎最小埋深d660760m0m10m mi in n 因基礎因基礎dmin 所確定的埋深所確定的埋深0.8m，故可采用此方案，故可采用此方案4 6 0 4 60 240300300階階22bb1hh12b0b二、鋼筋混凝土擴展基礎設計二、鋼筋混凝土擴展基礎設計（主要自學）（主要自學）（鋼筋混凝土）（鋼筋混凝土）擴展基礎截面設計主要包括：擴展基礎截面設計主要包括： 確定基礎高度和基礎底板配筋確定基礎高度和基礎底板配筋（P41）擴展基礎高度不受臺階寬高比（即剛性角）的限制擴展基礎高度不受臺階寬高比（即剛性角）的限制， 但需要滿足抗彎、抗剪和抗沖切破壞的要求但需要滿足抗彎、抗剪和抗沖切破壞

11、的要求確定基礎高度、配筋和驗算材料強度時確定基礎高度、配筋和驗算材料強度時，上部結構傳上部結構傳 來的來的荷載和相應的基底反力，應按承載能力極限狀態(tài)荷載和相應的基底反力，應按承載能力極限狀態(tài) 下下荷載基本組合設計值荷載基本組合設計值（非標準組合值（非標準組合值）（）（P11）擴展基礎截面設計計算中，擴展基礎截面設計計算中，基底反力采用基底凈反力基底反力采用基底凈反力基底凈反力（地基凈反力）基底凈反力（地基凈反力）pj是指僅由基礎頂面的上是指僅由基礎頂面的上部結構傳來的荷載所產(chǎn)生的地基反力，部結構傳來的荷載所產(chǎn)生的地基反力，不包括基礎及不包括基礎及其上面回填土的總重力其上面回填土的總重力G所產(chǎn)生

12、的地基反力所產(chǎn)生的地基反力（P41） 因為由這些重力所產(chǎn)生的均布壓力與相應產(chǎn)生的因為由這些重力所產(chǎn)生的均布壓力與相應產(chǎn)生的那部分地基反力相抵消，對基礎本身不產(chǎn)生內(nèi)力那部分地基反力相抵消，對基礎本身不產(chǎn)生內(nèi)力 P41n墻下鋼筋混凝土條形基礎設計要點墻下鋼筋混凝土條形基礎設計要點 （了解）（了解）構造要求構造要求（P4142）基礎高度由混凝土的基礎高度由混凝土的受剪承載力受剪承載力確定確定（P42）基礎底板基礎底板橫向配受力筋橫向配受力筋，受力筋由所受受力筋由所受 彎矩計算，縱向配分布筋并放置在上層彎矩計算，縱向配分布筋并放置在上層n柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計要點柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計要點構造

13、要求構造要求（P4445）基礎高度（和變階處高度）由混凝土的基礎高度（和變階處高度）由混凝土的 受沖切承載力受沖切承載力確定確定（P45）基礎底板基礎底板雙向配受力筋雙向配受力筋，受力筋由所受受力筋由所受 彎矩計算彎矩計算，平行于長邊，平行于長邊l方向的鋼筋放方向的鋼筋放 置在下層（置在下層（P45、P48）t0V0 7f h. . lhptm0F0.7f b h 墻下鋼筋混凝土條形基礎設計墻下鋼筋混凝土條形基礎設計（主要自學）（主要自學）包括確定基礎高度和基礎底板配筋包括確定基礎高度和基礎底板配筋（P41）200101002001、構造要求、構造要求（P4142） C20C10 當有墊層時，

14、混凝土的保護層凈厚度不應小于當有墊層時，混凝土的保護層凈厚度不應小于40mm，無墊層時不應小于，無墊層時不應小于70mmi1:3每延米的面積應每延米的面積應不小于受力筋面不小于受力筋面積的積的1/10橫向橫向主要受力主要受力方向方向P422、軸心荷載作用、軸心荷載作用（P42自學）自學）基礎底板高度確定基礎底板高度確定（P42）基礎高度由混凝土的受剪承載力確定基礎高度由混凝土的受剪承載力確定基礎有效高度基礎有效高度0tVh0.7f 基礎計算截面的剪力設計值基礎計算截面的剪力設計值j1Vp b 地基（基底）凈反力地基（基底）凈反力（P41）jFpb 磚墻磚墻墻腳墻腳F相應于荷載效應基本組合時上部

15、結構傳至基礎相應于荷載效應基本組合時上部結構傳至基礎 頂面的豎向力值，頂面的豎向力值，kN/mft混凝土軸心抗拉強度設計值混凝土軸心抗拉強度設計值b1基礎懸臂部分計算截面的基礎懸臂部分計算截面的挑出長度挑出長度（P43）淺基礎內(nèi)力計算時，應采用扣除淺基礎內(nèi)力計算時，應采用扣除G的地基（基底）凈反力的地基（基底）凈反力b條形基礎的寬度條形基礎的寬度基礎底板配筋基礎底板配筋（P43）懸臂根部的最大彎矩設計值懸臂根部的最大彎矩設計值12j21pMb 基礎底板每米長的受力鋼筋截面面積基礎底板每米長的受力鋼筋截面面積sy0MA0.9f h fy鋼筋抗拉強度設計值鋼筋抗拉強度設計值l例例2-7 已知已知

16、kF144kN / m,F190kN / m,d0.5m ，設計墻下條形基礎，設計墻下條形基礎akf106kPa 解：因基礎埋深為解：因基礎埋深為0.5m，若采用無筋擴展基礎，則無，若采用無筋擴展基礎，則無法滿足基礎頂面應低于設計地面法滿足基礎頂面應低于設計地面0.1m的要求，故的要求，故采用鋼筋混凝土條形基礎采用鋼筋混凝土條形基礎 混凝土強度等級采用混凝土強度等級采用C20，2tf1.10N/mm 鋼筋用鋼筋用HPB235級，級，2yf210N/mm 先確定基礎寬度先確定基礎寬度baakff106kPakaGF144b1.5mfd106200.5 取取b=1.5m地基凈反力地基凈反力jF19

17、0p126.7kPab1.5基礎邊緣至磚墻計算截面的距離基礎邊緣至磚墻計算截面的距離 112210bb b1.5 0.240.63m 磚墻厚度磚墻厚度剪力設計值剪力設計值j1Vp b 基礎有效高度基礎有效高度0tV126.70.63h0.104m104mm0.7f0.71100 基礎高度可根據(jù)構造要求確定，基礎邊緣高度取基礎高度可根據(jù)構造要求確定，基礎邊緣高度取200mm，基礎高度，基礎高度h取取300mm 05h30040255mm104mm基礎截面彎矩設計值基礎截面彎矩設計值112222j1Mp b126.70.6325.1kNm受力鋼筋截面面積受力鋼筋截面面積2sy0MA521mm0.9

18、f h配鋼筋配鋼筋12200，As=565mm假定受力筋直徑為假定受力筋直徑為10 3、偏心荷載作用、偏心荷載作用（P43）基礎邊緣處的最大和最小地基凈反力設計值為：基礎邊緣處的最大和最小地基凈反力設計值為：j max0j m inp6eF1pbb M相應于荷載效應基本組合時作用于基底面的力矩相應于荷載效應基本組合時作用于基底面的力矩e荷載的凈偏心距，荷載的凈偏心距，0eM F 基礎計算截面的剪力和彎矩設計值：基礎計算截面的剪力和彎矩設計值： j maxj12j maxj1VppbM2ppb6 121pj為計算截面處的凈反力設計值為計算截面處的凈反力設計值 1jj minj maxj minb

19、bppppb 基礎有效高度基礎有效高度0tVh0.7f 基礎底板每米長的受力鋼筋截面面積基礎底板每米長的受力鋼筋截面面積sy0MA0.9f h jmaxpjminpjp柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計1、構造要求、構造要求（P4445） 除應滿足上述墻下鋼筋混凝土條形基礎的要求除應滿足上述墻下鋼筋混凝土條形基礎的要求外，尚應滿足其他一些要求外，尚應滿足其他一些要求三三階梯形每階高度宜為階梯形每階高度宜為300500mm基礎的受力筋應雙向配置基礎的受力筋應雙向配置 現(xiàn)澆柱的基礎一般與柱不同時澆筑，在基礎內(nèi)需現(xiàn)澆柱的基礎一般與柱不同時澆筑，在基礎內(nèi)需預留插筋，其規(guī)格和數(shù)量應與柱

20、內(nèi)縱向受力筋相同。預留插筋，其規(guī)格和數(shù)量應與柱內(nèi)縱向受力筋相同。插筋的錨固和搭接應滿足混凝土規(guī)范的要求，插筋插筋的錨固和搭接應滿足混凝土規(guī)范的要求，插筋下端宜做成直鉤放在基礎底板鋼筋網(wǎng)上，至少應有下端宜做成直鉤放在基礎底板鋼筋網(wǎng)上，至少應有上下兩道箍筋固定（上下兩道箍筋固定（P45）2、軸心荷載作用、軸心荷載作用（P45自學）自學）基礎高度確定基礎高度確定（P45）基礎高度由混凝土受沖切承載力確定基礎高度由混凝土受沖切承載力確定矩形基礎矩形基礎一般沿柱短邊一側先產(chǎn)一般沿柱短邊一側先產(chǎn)生沖切破壞，所以只需生沖切破壞，所以只需根據(jù)短邊根據(jù)短邊一側的沖切破壞條件確定基礎高一側的沖切破壞條件確定基礎高

21、度度，即要求：（，即要求：（P45）lhptm0F0.7f b h 設計時一般先按經(jīng)驗假定基礎高度，設計時一般先按經(jīng)驗假定基礎高度，得出得出h0，再代入上式進行驗算，再代入上式進行驗算，直，直至抗沖切力（該式右邊）稍大于沖至抗沖切力（該式右邊）稍大于沖切力（該式左邊）為止切力（該式左邊）為止因為若基礎高度不足，將沿柱邊產(chǎn)生因為若基礎高度不足，將沿柱邊產(chǎn)生沖沖切破壞，形成切破壞，形成450斜裂面的角錐體斜裂面的角錐體lhptm0F0.7f b h 當當c0bb2h 時：時：lj1Fp A jpF lb 2cc100ablbAh bh2222 P45式（式（2-55）成為）成為P47式（式（2-5

22、7）當當c0bb2h 時：時：c10alAh b22 P45式（式（2-55）成為）成為P47式（式（2-58）對于階梯形基礎，除了對柱邊對于階梯形基礎，除了對柱邊進行沖切驗算外，還應對變階進行沖切驗算外，還應對變階處進行沖切驗算處進行沖切驗算（P47）當基礎底面全部落在當基礎底面全部落在450沖切破沖切破壞錐體底邊以內(nèi)時，則成為剛壞錐體底邊以內(nèi)時，則成為剛性基礎，無需進行沖切驗算性基礎，無需進行沖切驗算（P47）柱邊柱邊變階邊變階邊底板配筋底板配筋（P47）配筋計算時，將基礎底板看成配筋計算時，將基礎底板看成四塊固定在柱邊的梯形懸臂板四塊固定在柱邊的梯形懸臂板階梯形基礎在變階處也是抗彎階梯形

23、基礎在變階處也是抗彎的危險截面（的危險截面（P48）分別計算分別計算-、-截面的彎矩截面的彎矩M、M和和平行于長邊平行于長邊l方向（垂直方向（垂直于于-、-截面）的受力筋截面）的受力筋As、 As，然后，然后按按As和和 As中的大值配中的大值配置平行于長邊置平行于長邊l方向的鋼筋，并放置方向的鋼筋，并放置在下層在下層（P48）分別計算分別計算-、-截面的彎矩截面的彎矩M、M和和平行平行于短邊于短邊b方向（垂直于方向（垂直于-、-截面）的受力筋截面）的受力筋As、 As，然后，然后按按As和和 As中的大值配置平行于中的大值配置平行于短邊短邊b方向的鋼筋，并放置在上排方向的鋼筋，并放置在上排（

24、P48）當基底和柱截面均為正方形時，當基底和柱截面均為正方形時， M =M， M =M，這時只需計算一個方向即可，這時只需計算一個方向即可（P48） M259 式式sy0MA0.9f h 將上述式中的將上述式中的ac、bc換成換成l1、b1， h0換成換成h01，就分，就分別算出別算出M、 As 、M 、 As M261 式式（P48）sy0MA0.9f h （P48）3、偏心荷載作用、偏心荷載作用（P48）若矩形基礎只在長邊方向產(chǎn)若矩形基礎只在長邊方向產(chǎn)生偏心，當荷載的凈偏心距生偏心，當荷載的凈偏心距el/6時，基底凈反力設計值時，基底凈反力設計值的最大和最小值為：的最大和最小值為：j ma

25、x0j m inp6eF1plbl 基礎高度基礎高度（P49）可按可按P47式（式（2-57）或式（）或式（2-58）計算，但應以計算，但應以pjmax代替式中的代替式中的pj0eM F 底板配筋底板配筋（P49） M265 式式sy0MA0.9f h 將上述式中的將上述式中的ac、bc換成換成l1、b1， h0換成換成h01，就分，就分別算出別算出M、 As 、M 、 As M261 式式（P48）sy0MA0.9f h l例例2-8（P49）已知已知F 700kN,M 87.8kN m cca0.4m,b0.3m l2.4m,b1.6m設計柱下獨立基礎設計柱下獨立基礎解：解：P49502

26、2.7 .7 聯(lián)合聯(lián)合基礎設計基礎設計n雙柱聯(lián)合基礎可分為三種類型雙柱聯(lián)合基礎可分為三種類型（P51、P13圖圖2-5）矩形聯(lián)合基礎矩形聯(lián)合基礎梯形聯(lián)合基礎梯形聯(lián)合基礎連梁式聯(lián)合基礎連梁式聯(lián)合基礎u 為使聯(lián)合基礎的基底壓力分布較均勻，應盡可能為使聯(lián)合基礎的基底壓力分布較均勻，應盡可能使基礎底面形心與柱荷載的合力作用點（荷載重使基礎底面形心與柱荷載的合力作用點（荷載重心）重合心）重合或接近（或接近（P51）重點掌握三種聯(lián)合基礎底面尺寸的確定重點掌握三種聯(lián)合基礎底面尺寸的確定n聯(lián)合基礎的設計通常的規(guī)定或假定聯(lián)合基礎的設計通常的規(guī)定或假定： P52 柱距較小柱距較小柱距較大柱距較大1hl 6 ，l1

27、為柱的中心距為柱的中心距基礎高度基礎高度矩形和梯形聯(lián)合基礎一般用于柱距較小情況矩形和梯形聯(lián)合基礎一般用于柱距較小情況，這樣，這樣 可避免造成板厚及配筋過大。若可避免造成板厚及配筋過大。若柱距較大，采用連柱距較大，采用連 梁式聯(lián)合基礎是合適的梁式聯(lián)合基礎是合適的（P51）矩形聯(lián)合基礎適用于矩形聯(lián)合基礎適用于相鄰柱荷載差異不大，或建筑界相鄰柱荷載差異不大，或建筑界 限靠近荷載較小的柱一側的情況限靠近荷載較小的柱一側的情況（P55）即當即當xl2 時，可采用矩形聯(lián)合基礎時，可采用矩形聯(lián)合基礎梯形聯(lián)合基礎適用于梯形聯(lián)合基礎適用于相鄰柱荷載差異較大，或荷載較相鄰柱荷載差異較大，或荷載較 大的柱一側的空間

28、受到約束的情況（大的柱一側的空間受到約束的情況（P55）即當即當l 3xl 2 時，宜采用梯形聯(lián)合基礎時，宜采用梯形聯(lián)合基礎P13圖圖2-5荷載荷載較小較小荷載較大荷載較大一、矩形聯(lián)合基礎一、矩形聯(lián)合基礎（P52）n設計步驟如下設計步驟如下：（：（P5253）計算柱荷載的合力作用點（荷載重心）位置計算柱荷載的合力作用點（荷載重心）位置確定基礎長度確定基礎長度l，使基礎底面形心盡可能與柱荷載，使基礎底面形心盡可能與柱荷載 重心重合重心重合按地基承載力要求按地基承載力要求確定基底寬度確定基底寬度b按按反力線性分布假定計算反力線性分布假定計算基底凈反力設計值基底凈反力設計值pj，并，并 用靜定分析法

29、用靜定分析法計算基礎內(nèi)力計算基礎內(nèi)力，畫出彎矩圖和剪力圖，畫出彎矩圖和剪力圖根據(jù)受沖切和受剪承載力確定基礎高度根據(jù)受沖切和受剪承載力確定基礎高度。一般可先。一般可先 假設基礎高度，再帶入式假設基礎高度，再帶入式P52（2-67）和式（）和式（2-68） 進行驗算進行驗算按彎矩圖中的最大正負彎矩進行縱向配筋計算按彎矩圖中的最大正負彎矩進行縱向配筋計算按按等效梁概念等效梁概念（P53）進行橫向配筋計算）進行橫向配筋計算如取如取 ， l1為柱的中心距為柱的中心距1hl 6 n根據(jù)受沖切和受剪承載力確定基礎高度根據(jù)受沖切和受剪承載力確定基礎高度（自學（自學P52） 一般可先假設基礎高度一般可先假設基礎

30、高度h，再帶入式（，再帶入式（2-67）和）和 式（式（2-68）進行驗算）進行驗算受沖切承載力驗算受沖切承載力驗算驗算公式為：驗算公式為：lhptm0F0.7f u h （2-67）式中：式中：Fl 相應于荷載效應基本組合時的相應于荷載效應基本組合時的沖切力設沖切力設計值計值，取柱軸心荷載設計值減去沖切破，取柱軸心荷載設計值減去沖切破壞錐體范圍內(nèi)的基底凈反力壞錐體范圍內(nèi)的基底凈反力um臨界截面的周長，取距離柱周邊臨界截面的周長，取距離柱周邊h0/2處板垂直處板垂直截面的最不利周長截面的最不利周長 一般取沖切破壞錐體最不利一側計算長度（即斜一般取沖切破壞錐體最不利一側計算長度（即斜截面上、下邊

31、長的平均值）截面上、下邊長的平均值）hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當h800mm時，時，hp取取1.0；當當h2000mm時，時，hp取取0.9，其，其間按線性內(nèi)插法取用（間按線性內(nèi)插法取用（P45）ft混凝土軸心抗拉強度設計值（混凝土軸心抗拉強度設計值（P46）h0基礎有效高度基礎有效高度受剪承載力驗算受剪承載力驗算 （P52）因基礎高度較大，無需配置受剪鋼筋（箍筋、彎起筋）因基礎高度較大，無需配置受剪鋼筋（箍筋、彎起筋）驗算公式為：驗算公式為：ht0V0.7f bh （2-68）V驗算截面處驗算截面處相應于荷載效應基本組合時的相應于荷載效應基本組合時的剪

32、力剪力設計值設計值，驗算截面按梁寬可取在沖切破壞錐體驗算截面按梁寬可取在沖切破壞錐體底面邊緣處底面邊緣處b基礎底面寬度基礎底面寬度h截面高度影響系數(shù)：截面高度影響系數(shù)： 1/ 4h0800 / h 當當h0800mm時，取時，取h0=800mm當當h02000mm時，取時，取h0=2000mmP53P52n按等效梁概念進行橫向配筋計算按等效梁概念進行橫向配筋計算（P53） 基礎的橫向受力筋按橫向等效梁的柱邊截面彎基礎的橫向受力筋按橫向等效梁的柱邊截面彎 矩計算并配置于該截面內(nèi)，等效梁以外區(qū)段按構矩計算并配置于該截面內(nèi)，等效梁以外區(qū)段按構 造要求配置造要求配置驗算剪切的截面位置驗算剪切的截面位置

33、橫向等效梁的寬度橫向等效梁的寬度 c20c20a2 0.75ha1.5h l例例2-9（P53）設計雙柱矩形聯(lián)合基礎，柱截面均為）設計雙柱矩形聯(lián)合基礎，柱截面均為 300300，要求基礎左端與柱，要求基礎左端與柱1側面對齊側面對齊解：解：計算基底形心位置計算基底形心位置 及基礎長度及基礎長度lx0對柱對柱1的中心取矩，的中心取矩，計算計算 柱荷載的合力作用點柱荷載的合力作用點由由1M0 得：得：2 121012F lMM3403+10-45x1.70mFF340+240 0l2 0.15x20.151.703.7m 使基底形心與柱荷載的合力作用點重合使基底形心與柱荷載的合力作用點重合l1l注意

34、注意：F1、F2和和M1、M2為荷載基本組合設計值為荷載基本組合設計值計算基底寬度計算基底寬度b（荷載采用荷載標準組合值）（荷載采用荷載標準組合值） P53 2Gk1ka240340b1.0mlfd3.7140201.351.F2F 計算地基凈反力和基礎內(nèi)力計算地基凈反力和基礎內(nèi)力（P53）基底基底凈反力凈反力設計值設計值12jFF240340p156.8kPalb3.71 jbp1156 .8=156.8kN/m 由此計算剪力由此計算剪力V和彎矩和彎矩M，并繪出，并繪出V、M圖（圖（P54）確定確定基礎高度基礎高度先取先取1hl63000 6500mm有墊層：有墊層：基礎縱向每米凈反力基礎縱

35、向每米凈反力柱的中心距柱的中心距0h500405455mm 1k1FF1 35. . 2k2FF1 35. . 標準值標準值，由地基承載力要求得由地基承載力要求得：鋼筋保護層凈厚度鋼筋保護層凈厚度 （假定縱向受力（假定縱向受力 筋直徑為筋直徑為 10）2 kaGFAfd 扣除扣除G受沖切承載力驗算受沖切承載力驗算（P5354）兩柱均為一面沖切，兩柱均為一面沖切，柱柱2荷載大，取柱荷載大，取柱2驗算驗算l2jFFbp1.155340156.81.155=158.9kN mc2ubb0.3 1.00.65 1212hptm0l0.7f u h0.7111000.650.455227 .7kNF （

36、可以）（可以）muc20b2h0320455121m b=1m. . . . 沖切破壞錐體的底邊長沖切破壞錐體的底邊長0h沖切破壞錐體最不利沖切破壞錐體最不利一側斜截面上下邊長一側斜截面上下邊長的的平均值的的平均值h800mmhp取取1.0c2b配筋計算配筋計算（不要求）（不要求）受剪承載力驗算受剪承載力驗算（P54）取柱取柱2沖切破壞錐體底面邊緣處沖切破壞錐體底面邊緣處-截面為計算截面截面為計算截面-截面的剪力設計值為：截面的剪力設計值為： V253.8 156.80.15 0.455158.9kN ht00.7f bh0.71 1100 1 0.455350.1kNV （可以）（可以）h0

37、800mmh取取1.0二、梯形聯(lián)合基礎二、梯形聯(lián)合基礎（P55） 若荷載較大的柱一側的空間若荷載較大的柱一側的空間受到約束，采用矩形基礎，則受到約束，采用矩形基礎，則基底形心無法與荷載重心重合?；仔涡臒o法與荷載重心重合。為使基底壓力均勻分布，只能為使基底壓力均勻分布，只能采用梯形基礎采用梯形基礎梯形基礎的適用范圍是梯形基礎的適用范圍是l 3xl 2 當當xl 2 時，梯形基礎轉化為矩形基礎時，梯形基礎轉化為矩形基礎與偏心受壓的矩形基礎相比，梯形基礎雖施工與偏心受壓的矩形基礎相比，梯形基礎雖施工較不便，但其基底面積較小，造價低，且沉降較不便，但其基底面積較小，造價低，且沉降更為均勻更為均勻注意

38、注意：x為合力作用點至荷載較大的柱外邊緣的距離為合力作用點至荷載較大的柱外邊緣的距離基礎長度基礎長度l荷載較大荷載較大由力矩平衡條件由力矩平衡條件 計算柱荷載合力作用點的位置計算柱荷載合力作用點的位置x 又根據(jù)梯形面積形心與荷載重心重合的條件又根據(jù)梯形面積形心與荷載重心重合的條件得：得：l 2a3bxba 再再由地基承載力條件由地基承載力條件有：有：k1k2aGAfFFd 其中其中abAl2 將將a+b代入代入式，即可求得短寬式，即可求得短寬a和長寬和長寬b （補充）（補充）然后可參照矩形基礎的計算方法進行內(nèi)力分析和設計然后可參照矩形基礎的計算方法進行內(nèi)力分析和設計n確定梯形聯(lián)合基礎底面尺寸的

39、計算步驟確定梯形聯(lián)合基礎底面尺寸的計算步驟：P55先確定出基礎長度先確定出基礎長度l （補充）（補充）由已知條件可確定由已知條件可確定M0 k1k2awGwFFAhfd+ 或或基礎一部分基礎一部分在水位以下在水位以下兩式聯(lián)立兩式聯(lián)立可求出可求出a+b注意注意：公式中：公式中x為合為合力作用點至荷載較大力作用點至荷載較大的柱外邊緣的距離的柱外邊緣的距離荷載較大荷載較大l例例2-10（P56）在例）在例2-9中，中，若基礎右端只能與柱邊緣齊若基礎右端只能與柱邊緣齊平（即要求基礎兩端均與柱平（即要求基礎兩端均與柱外緣對齊），外緣對齊），試確定梯形聯(lián)試確定梯形聯(lián)合基礎底面尺寸合基礎底面尺寸解：由例解：

40、由例2-9知：知：P541ll20 .1530 .33.3m x01l1l3m 兩柱的中心距兩柱的中心距，兩柱截面邊長為，兩柱截面邊長為0.3m基礎長邊基礎長邊1柱柱2柱柱x對柱對柱1的中心取矩，的中心取矩，計算柱荷載的合計算柱荷載的合力作用點力作用點至柱至柱1中心的距離中心的距離x0（P53）由由M0 得：得：2121012F lMM3403+10-45x1.70mFF340+240 荷載較大荷載較大不是不是x注意注意：本題柱本題柱1為荷載較小的柱為荷載較小的柱，柱，柱2為荷載較大的柱為荷載較大的柱計算柱荷載合力作用點至計算柱荷載合力作用點至荷載較大的柱（柱荷載較大的柱（柱2）外邊）外邊緣的

41、距離緣的距離x（P56）0 xlx0.153.31.70.151.45m x01l1柱柱2柱柱x此題最好直接對荷載大的此題最好直接對荷載大的柱柱（柱（柱2）的中心取矩的中心取矩，計計算柱荷載的合力作用點至柱算柱荷載的合力作用點至柱2中心的距離中心的距離x01 112012FlMM240 3+45-10 x1.30mFF340+240 0 xx +0.15 1.3+0.15 1.45m x0 x2柱柱l 3=1.1x=1.45l 21.65 采用梯形基礎是合適采用梯形基礎是合適由由和和k1k2aGAfFFd （P56）k1k2aGFFa+bAl2fd 得：得： k1k2aG2 FFlfd2240

42、340/=3.3140a+b2201.2.241 3m. 5 注意注意：確定基底：確定基底尺寸采用荷載標尺寸采用荷載標準值準值Fk1和和Fk21k1FF1 35. . 2k2FF1 35. . abAl2 即由：即由：得得基礎短寬基礎短寬a： 3 xaababl31 .4 52 .2 42 .2 40 .7 1 m3 .3 （P56）l 2abx1.453 ab 將將ab2 24. . 代入下式代入下式 baba2.240.711.53m 則則基礎長寬基礎長寬b：注意注意：基礎：基礎兩端寬度，兩端寬度，荷載較大荷載較大的的柱柱一側的基一側的基寬為長寬寬為長寬b；荷載較小荷載較小的的柱柱一側的基

43、一側的基寬為短寬寬為短寬au思考：若柱思考：若柱1荷載較大且兩柱的截面邊長不相等或基荷載較大且兩柱的截面邊長不相等或基 礎一部分在水位以下，該如何確定基底尺寸？礎一部分在水位以下，該如何確定基底尺寸？即由：即由： l3 2m. . 思考題思考題：若：若P53例例2-9的柱荷載改為如圖所示時，如仍的柱荷載改為如圖所示時，如仍采用矩形基礎，則基底形心無法與荷載重心重合，只采用矩形基礎，則基底形心無法與荷載重心重合，只能采用梯形基礎，試確定該梯形聯(lián)合基礎的底面尺寸。能采用梯形基礎，試確定該梯形聯(lián)合基礎的底面尺寸。2F240kN 1F340kN 柱截面邊長柱截面邊長0.4m0.4m柱截面邊長柱截面邊長

44、0.3m0.3maf180kPad1 5m, ,. . 答案：答案：x1 44m a0 85m b1 57m.,.,.,.,.三、連梁式聯(lián)合基礎三、連梁式聯(lián)合基礎（P56）如果如果兩柱間的距離較大兩柱間的距離較大，不宜采用矩形或梯形聯(lián)合基，不宜采用矩形或梯形聯(lián)合基礎，因為隨著柱距的增加，跨中的基底凈反力會使跨礎，因為隨著柱距的增加，跨中的基底凈反力會使跨中負彎矩急劇增大。此時中負彎矩急劇增大。此時采用連梁式聯(lián)合基礎是合適采用連梁式聯(lián)合基礎是合適的，由于連梁的底面不著地，基底反力僅作用于兩柱的，由于連梁的底面不著地，基底反力僅作用于兩柱下的擴展基礎，因而連梁中的彎矩較小下的擴展基礎，因而連梁中的

45、彎矩較小連梁的作用連梁的作用在于把偏心產(chǎn)生的彎矩傳遞給另一側的柱在于把偏心產(chǎn)生的彎矩傳遞給另一側的柱基礎，從而基礎，從而使分開的兩基礎都獲得均勻的基底反力使分開的兩基礎都獲得均勻的基底反力，并阻止兩個擴展基礎的轉動并阻止兩個擴展基礎的轉動n設計連梁式聯(lián)合基礎應注意的三個要點：設計連梁式聯(lián)合基礎應注意的三個要點：P56連梁必須為剛性，梁寬不應小于最小柱寬連梁必須為剛性，梁寬不應小于最小柱寬兩基礎的底面尺寸應滿足地基承載力兩基礎的底面尺寸應滿足地基承載力 計算的要求計算的要求，并避免不均勻沉降過大，并避免不均勻沉降過大連梁底面不應著地，以免造成計算困難。連梁底面不應著地，以免造成計算困難。 連梁自

46、重在設計中通?？珊雎圆挥嬤B梁自重在設計中通?？珊雎圆挥媗例例2-11（P5658）如圖所示的連梁式聯(lián)合基礎中，）如圖所示的連梁式聯(lián)合基礎中，兩柱截面均為兩柱截面均為400mm400mm， F1 和和F2為基本組合為基本組合的柱荷載設計值的柱荷載設計值，柱，柱1基礎允許挑出柱邊緣基礎允許挑出柱邊緣0.2m。試確定兩基礎的底面尺寸，試確定兩基礎的底面尺寸，ad1.5m, f180kPa解：解：根據(jù)靜力平衡條件求基底凈反力合力根據(jù)靜力平衡條件求基底凈反力合力R1和和R2基礎基礎1外側受場地限制，采用矩形外側受場地限制，采用矩形基礎，基礎，任意初取任意初取基礎基礎1的形心至其的形心至其上柱上柱1形心的

47、距離形心的距離1e1 0m. . 柱柱2下下基礎基礎2因不受場地限制，可因不受場地限制，可采用方形基礎，故基礎采用方形基礎，故基礎2的形心的形心至其上柱至其上柱2形心的距離形心的距離2e0 注意注意基底尺寸沒有唯一解，它基底尺寸沒有唯一解，它取決于設計者任意選定的取決于設計者任意選定的e1 值，值，增大增大e1值可減小值可減小b1，但連梁內(nèi)力，但連梁內(nèi)力會隨之增大很多（會隨之增大很多（P58）1e基礎基礎1基礎基礎2對柱對柱2形心取矩，由形心取矩，由 得：得：M0 1111112121F6R6e0F68906R1068kN6e61RFFR890138010681202kN 確定基礎底面尺寸確定

48、基礎底面尺寸（注意：荷載用標準組合值注意：荷載用標準組合值）2k1k211 353RRR15R, ,. . . 由地基承載力的要求，得：由地基承載力的要求，得：基礎基礎1：長邊長邊 11l2 0 20 2e20 412 8m. . . . . 11aGk11 31068b1 89mlfd2 8180201R55. . . . . P57將將R1改為改為Rk1（補充）（補充）基底凈反力合力基底凈反力合力R1和和R2是不考慮是不考慮G，僅由僅由F所產(chǎn)生的所產(chǎn)生的注意注意：此處不能用：此處不能用Fk1R1F1、R2 F2短邊短邊1e基礎基礎2（采用方形基礎）（采用方形基礎）k22aG21351202

49、bl2 44mfd1802015R. . . . P57將將R2改為改為Rk2計算兩基礎的線性凈反力計算兩基礎的線性凈反力（荷載用基本組合設計值）（荷載用基本組合設計值）1j1112j222b pR l1068 283814kN mb pR l1202 2444926kN m . . . . .繪制連梁的剪力圖和彎矩圖繪制連梁的剪力圖和彎矩圖注意注意：此處不能用：此處不能用Fk2邊長邊長u注意注意：不均勻沉降引起墻體開裂的一般規(guī)律：不均勻沉降引起墻體開裂的一般規(guī)律（P58） 即斜裂縫由下往上朝沉降較大處傾斜延伸即斜裂縫由下往上朝沉降較大處傾斜延伸2 2. .8 8 減輕不均勻沉降危害的措施減輕

50、不均勻沉降危害的措施P58n防止或減輕不均勻沉降造成的損害的途徑防止或減輕不均勻沉降造成的損害的途徑：P59 一是設法增強上部結構對不均勻沉降的適應能力一是設法增強上部結構對不均勻沉降的適應能力 二是設法減少不均勻沉降或總沉降量二是設法減少不均勻沉降或總沉降量具體的措施有具體的措施有：P59采用柱下條基、筏基和箱基等，以減少不均勻沉降采用柱下條基、筏基和箱基等，以減少不均勻沉降采用樁基或其他深基礎，以減少總沉降量采用樁基或其他深基礎，以減少總沉降量對地基進行人工處理對地基進行人工處理從從建筑、結構和施工三方面采取措施建筑、結構和施工三方面采取措施，以增強上，以增強上 部結構對不均勻沉降的適應能

51、力部結構對不均勻沉降的適應能力 前三類措施造價偏高，前三類措施造價偏高，對于一般中小型建筑物，應對于一般中小型建筑物，應首先考慮從建筑、結構和施工三方面采取措施首先考慮從建筑、結構和施工三方面采取措施，必要，必要時才采用其他的地基基礎方案時才采用其他的地基基礎方案一、建筑措施一、建筑措施（P5962）5個個1、建筑物的體型應力求簡單、建筑物的體型應力求簡單（P59） 尤其是在軟弱地基上的建筑物應盡量采用等高的尤其是在軟弱地基上的建筑物應盡量采用等高的“一一”字形字形P59P60 當?shù)鼗浫鯐r，以高差不超當?shù)鼗浫鯐r，以高差不超過一層為宜過一層為宜（P60）平面形狀不要復雜平面形狀不要復雜2、控

52、制建筑物的長高比及合理布置墻體、控制建筑物的長高比及合理布置墻體（P60）是增強是增強砌體承重結構房屋砌體承重結構房屋整體剛度的重要措施之一整體剛度的重要措施之一 如如長高比大的砌體承重房屋，其整體剛度差長高比大的砌體承重房屋，其整體剛度差，縱墻，縱墻易因撓曲變形過大而開裂易因撓曲變形過大而開裂實踐經(jīng)驗表明實踐經(jīng)驗表明：當預估的最大沉降量當預估的最大沉降量Smax120時時，對，對三層的房三層的房 屋，屋，控制長高比控制長高比L/H2.5 對平面簡單，內(nèi)、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，對平面簡單，內(nèi)、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋， 一般控制長高比一般控制長高比L/H3.0若不符合上述要求時，一

53、般要設置沉降縫若不符合上述要求時，一般要設置沉降縫當?shù)鼗涣紩r，應用當?shù)鼗涣紩r，應用盡量使內(nèi)、外縱墻貫通或少轉盡量使內(nèi)、外縱墻貫通或少轉 折，內(nèi)橫墻間距不宜過大折，內(nèi)橫墻間距不宜過大，且與縱墻間連接牢固，且與縱墻間連接牢固 P603、設置沉降縫、設置沉降縫（P60）沉降縫沉降縫從屋頂檐口直到基礎，將整個建筑物豎向從屋頂檐口直到基礎，將整個建筑物豎向 斷開，分成幾個獨立沉降單元斷開，分成幾個獨立沉降單元 注意：注意：沉降縫與伸縮縫不同沉降縫與伸縮縫不同設置沉降縫的目的設置沉降縫的目的：有效：有效減輕減輕地基不均勻沉降對地基不均勻沉降對 建筑物的建筑物的損害損害 每個獨立單元長高比小、整體剛度大

54、、體型簡每個獨立單元長高比小、整體剛度大、體型簡 單，沉降比較均勻，一般不會再開裂單，沉降比較均勻，一般不會再開裂P61n沉降縫通常設置在下列部位沉降縫通常設置在下列部位：（：（P6061）建筑物平面形狀的轉折處建筑物平面形狀的轉折處 建筑物高度或荷載有很大差別處建筑物高度或荷載有很大差別處長高比不符合要求的砌體承重結構以及鋼筋混凝長高比不符合要求的砌體承重結構以及鋼筋混凝 土框架結構的適當部位土框架結構的適當部位地基土壓縮性有顯著變化處地基土壓縮性有顯著變化處建筑物結構或基礎類型不同處建筑物結構或基礎類型不同處分期建筑房屋的交界處分期建筑房屋的交界處擬設置伸縮縫處（擬設置伸縮縫處（沉降縫可兼

55、作伸縮縫沉降縫可兼作伸縮縫）有防滲要求的地下室一般不宜設置沉降縫。因此，有防滲要求的地下室一般不宜設置沉降縫。因此，對于具有地下室和裙房的高層建筑，為減少高層部分對于具有地下室和裙房的高層建筑，為減少高層部分與裙房間的不均勻沉降，常在施工時采用后澆帶將兩與裙房間的不均勻沉降，常在施工時采用后澆帶將兩者斷開，待兩者后期沉降差滿足要求再連成整體者斷開，待兩者后期沉降差滿足要求再連成整體 P61伸縮縫不可伸縮縫不可兼作沉降縫兼作沉降縫4、相鄰建筑物基礎間應有一定的凈距、相鄰建筑物基礎間應有一定的凈距（P6162）在軟弱地基上，相鄰建筑物距離太近時，附加不均在軟弱地基上，相鄰建筑物距離太近時，附加不均勻沉降可能造成建筑物的開裂或互傾勻沉降可能造成建筑物的開裂或互傾相鄰建筑物影響主要表現(xiàn)為相鄰建筑物影響主要表現(xiàn)為：同期建造的兩相鄰建筑物，輕者受重者的影響較大同期建造的兩相鄰建筑物，輕者受重者的影響較大原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響影響建筑物影響建筑物受影響建筑物受影響建筑物P62P62注意注意：決定相鄰建筑物基礎間凈距的主要指標：決定相鄰建筑物基礎間凈距的主要指標（剛度）（剛度