建筑工程地基及基礎(chǔ)常見(jiàn)設(shè)計(jì)工藝介紹

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)主講：莊鵬（a）平板式筏形基礎(chǔ)（b、c）梁板式筏形基礎(chǔ)第一節(jié)概概述一、筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)：可分為平板式式和梁板式兩兩種類(lèi)型。平板式筏形基基礎(chǔ)：即一塊等厚度度的鋼筋混凝土平平板。梁板式筏形基基礎(chǔ)：在筏形基礎(chǔ)底板上沿柱軸縱縱橫向設(shè)置基基礎(chǔ)梁，即形成梁板式式筏形基礎(chǔ)。第二章筏筏形基礎(chǔ)二、梁板式筏筏形基礎(chǔ)可分分為單向肋筏形基基礎(chǔ)：僅在一個(gè)方向向的柱下布置置肋梁；雙向肋筏形基基礎(chǔ)：在縱、橫兩個(gè)個(gè)方向的柱下下都布置肋梁梁。單向肋筏形基礎(chǔ)雙向肋筏形基礎(chǔ)雙向肋筏形基基礎(chǔ)可分為：：主次肋筏形基基礎(chǔ)雙主肋筏形基基礎(chǔ)第二節(jié)筏筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)步驟和構(gòu)造造要求一、基礎(chǔ)底面面積確定1．應(yīng)滿(mǎn)足基礎(chǔ)礎(chǔ)持力層土的的地基承載力力要求。如果將xoy坐標(biāo)原點(diǎn)置于于筏基底板形形心處，則基基底反力可按按下式計(jì)算++++xyMyMxo基底反力應(yīng)滿(mǎn)滿(mǎn)足以下要求求pkfapkmax1.2fa當(dāng)?shù)叵滤惠^較高時(shí)，驗(yàn)算算公式中的地地基壓力項(xiàng)應(yīng)應(yīng)減去基礎(chǔ)底底面處的浮力力，即ppwfapmaxpw1.2fa式中pw地下水位作用用在基礎(chǔ)底面面上的浮力，，即pw=whw；hw地下水位至基基底的距離。。2．盡可能使荷荷載合力重心心與筏基底面面形心相重合合。當(dāng)不能重合時(shí)時(shí)，偏心距宜宜符合下式要要求e0.1W/A式中W與偏心距方向向一致的基礎(chǔ)礎(chǔ)底面抵抗矩矩；A基礎(chǔ)底面積。。如果偏心較大大，為減少偏偏心距，可將將筏板外伸懸懸挑，懸跳長(zhǎng)長(zhǎng)度不宜大于于邊跨柱距的的1/4；對(duì)于肋梁不不外伸的懸挑挑筏板，挑出出長(zhǎng)度不宜大大于1.5~2.0m，如做成坡度，，其邊緣厚度度不小于200mm.3．如有軟弱下下臥層，應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算下臥層強(qiáng)強(qiáng)度，驗(yàn)算方方法與天然地地基上淺基礎(chǔ)礎(chǔ)相同。二、筏板厚度度的確定筏板厚度應(yīng)根根據(jù)抗沖切、、抗剪切要求求確定。1．一般不小于于柱網(wǎng)較大跨跨度的1/20，并不得小于于200mm。2．可根據(jù)樓層層層數(shù)，按每層層50mm確定。3．對(duì)12層以上建筑的的梁板式筏基基，其底板厚厚度與最大雙雙向板格的短短邊凈跨之比比不應(yīng)小于1/14，且板厚不應(yīng)應(yīng)小于400mm。4．對(duì)于高層建筑筑的筏基，可可采用厚筏板板，厚度可取取1~3m。三、筏基底板板的配筋筏基的配筋應(yīng)應(yīng)根據(jù)內(nèi)力計(jì)計(jì)算結(jié)果確定定。1．筏板配筋率率一般在0.5%~1.0%為宜。2．受力鋼筋最最小直徑不宜宜小于8mm，一般不小于l2mm，間距100~200mm。3．除計(jì)算配筋外外，縱橫方向向支座鋼筋尚尚應(yīng)有1/2~1/3貫通全跨，其其配筋率不應(yīng)應(yīng)小于0.15%；跨中鋼筋應(yīng)應(yīng)按計(jì)算配筋筋全部連通。。4．對(duì)無(wú)外伸肋肋梁的雙向外外伸板角，應(yīng)應(yīng)配置5~7根輻射狀的附附加鋼筋。附加鋼筋的的直徑與邊跨跨板的主筋相相同，鋼筋外外端間距不大大于200mm，且內(nèi)錨長(zhǎng)度(從肋梁外邊緣緣起算)應(yīng)大于板的外外伸長(zhǎng)度。四、混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)的確確定筏基的混凝土土強(qiáng)度等級(jí)不不應(yīng)小于C30，當(dāng)有地下室時(shí)時(shí)應(yīng)采用防水水混凝土。五、基礎(chǔ)的沉沉降基礎(chǔ)的沉降應(yīng)應(yīng)小于建筑物物的允許沉降降值，可按分分層總和法或或按《建筑地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002規(guī)定的計(jì)算方方法。六、地下室底底層柱、墻的的邊緣至基礎(chǔ)礎(chǔ)梁邊緣的距距離不應(yīng)小于于50mm。第三節(jié)剛剛性板條法——平板式筏基一、基礎(chǔ)底面面的地基凈反反力++++xyMyMxo二、內(nèi)力計(jì)算算方法倒樓蓋法和剛剛性板條法1.剛性板條法計(jì)計(jì)算步驟如下下剛性板條法內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖先將筏板在x，y方向從跨中到到跨中分成若若干條帶，而而后取出每一一條帶按獨(dú)立立的條形基礎(chǔ)礎(chǔ)進(jìn)行分析。。按平均值進(jìn)行行修正，柱荷荷載的修正系系數(shù)2．不平衡力調(diào)調(diào)整原因：沒(méi)有考慮條帶帶之間的剪力力，因此，每每一條帶柱荷荷載的總和與與基底凈反力力總和不平衡衡。方法：設(shè)某條帶的寬度為b，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，柱的總荷載為∑F，基底凈反力總和為bL，二者平均值為各柱修正值分分別為Fi，修正的基底平平均凈反力最后采用修正正后的柱荷載載及基底凈反反力，按獨(dú)立立的柱下條形形基礎(chǔ)計(jì)算基基礎(chǔ)內(nèi)力。第四節(jié)倒倒樓蓋法——主次肋梁板式式筏基倒樓蓋法計(jì)算算基礎(chǔ)內(nèi)力步步驟：將筏基作為樓樓蓋，地基凈凈反力作為荷荷載，底板按按連續(xù)單向板板或雙向板計(jì)計(jì)算。注意：采用倒樓蓋法法計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)內(nèi)力時(shí)，在兩兩端第一、二二開(kāi)間內(nèi)，應(yīng)應(yīng)按計(jì)算增加加10%~20%的配筋量且上上下均勻配置置。主次肋筏基荷荷載傳遞路徑徑：地基凈反力傳傳給底板，底底板傳給次肋肋，次肋傳給給主肋。主次肋梁板式筏形基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)底面面尺寸確定二、底板內(nèi)力力及配筋計(jì)算算中心受壓基底底凈反力為底板跨中及支支座彎矩按連連續(xù)板計(jì)算，，可近似計(jì)算算對(duì)于中心受壓壓情況懸臂部分彎矩矩按懸臂板計(jì)計(jì)算底板配筋按簡(jiǎn)簡(jiǎn)化公式計(jì)算算三、基礎(chǔ)梁內(nèi)內(nèi)力及配筋計(jì)計(jì)算設(shè)中間次肋JL1有n根，邊緣次肋肋JL2只有兩根，則則全部肋梁折折算為中間次次肋共有（n+2）根。設(shè)=R2/R1，則R2=R1。中間次肋JL1：受荷面積A1=b1L1作用的總合力力R1=pjb1L1邊緣次肋JL2：受荷面積A2=b1L2作用的總合力力R2=pjb1L2JL4上A、C軸線(xiàn)外地基凈凈反力產(chǎn)生的的線(xiàn)荷載q=pja2F1=N/（n+2）JL2與JL3交叉點(diǎn)的作用用力F3=F1設(shè)JL3上柱子總軸力力為N，JL1與JL3的交叉點(diǎn)作用用力JL1上地基總合力力是R1，JL1與JL4的交叉點(diǎn)上作作用力F2=（R1F1）/2JL2與JL4交叉點(diǎn)的作用用力F4=F2JL4端部：地基四四個(gè)轉(zhuǎn)角處地地基凈反力產(chǎn)產(chǎn)生的集中力力F5=pja1a2各梁的內(nèi)力計(jì)計(jì)算可參照柱柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的計(jì)算方法法。各梁受力圖例題圖各梁受力圖第五節(jié)倒倒樓蓋法——雙主肋梁板式式筏基荷載傳遞路徑徑：地基凈反力傳傳給底板，底底板傳給主肋肋。縱橫梁荷載分布圖基礎(chǔ)梁受荷情情況：三角形荷載與與梯形荷載。。邊梁還有軸軸線(xiàn)以外地基基傳來(lái)的均勻勻線(xiàn)荷載。一、基礎(chǔ)底面面尺寸確定對(duì)于中心受壓壓情況對(duì)于矩形基礎(chǔ)礎(chǔ)二、基礎(chǔ)底板板厚度確定根據(jù)構(gòu)造初步步確定，再進(jìn)進(jìn)行抗沖切、、抗剪切驗(yàn)算算。1．抗沖切計(jì)算算Fl0.7hpftumh0式中Fl——底板承受的沖沖切力，凈反反力乘陰影面面積；底板的沖切hp——受沖切承載力力截面高度影響系系數(shù)；h0800mm時(shí)，取1.0；h02000mm時(shí)，取0.9；其間按線(xiàn)性?xún)?nèi)內(nèi)插法取用。。um——距荷載邊為h0/2處的周長(zhǎng)；2．斜斜截截面面抗抗剪剪計(jì)計(jì)算算Vs0.7hsftbh0hs=(800/h0)1/4Vs的計(jì)算方法示意hs———受剪剪承承載載力力截截面面高高度度影影響響系系數(shù)數(shù)，，當(dāng)h0小于于800mm時(shí)，，取取800mm；h0大于于2000mm時(shí)，，取取2000mm；b———支座座邊邊緣緣處處板板的的凈凈寬寬；；h0———板的的有有效效高高度度。。式中中Vs———基底底凈凈反反力力產(chǎn)產(chǎn)生生的的板支支座座邊邊緣緣處處的的總總剪力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值；；底板板分分成成單單列列、、雙雙列列、、三三列列雙雙向向板板。。三、、底底板板內(nèi)內(nèi)力力及及配配筋筋計(jì)計(jì)算算（一一））單單列列雙雙向向板板有兩兩個(gè)個(gè)板板的的編編號(hào)號(hào)1、2及兩兩個(gè)個(gè)支支座座編編號(hào)號(hào)a、b。板1稱(chēng)為為角角區(qū)區(qū)格格，，板板2稱(chēng)為為中中間間區(qū)區(qū)格格。。單列雙向板角區(qū)格11．角角區(qū)區(qū)格格1將荷荷載載pj分解解為為p1x與p1y，即p1x=x1xpjp1y=x1ypjx1x、x1y為荷荷載載分分配配系系數(shù)數(shù)，，顯顯然然x1x+x1y=1x方向向的的梁梁，，在在x=lx/2處，，有有撓撓度度x=p1xlx4/192EIy方向向的的梁梁，，在在y=ly/2處，，有有撓撓度度y=5p1yly4/384EI由x=y得p1xlx4/192EI=5p1yly4/384EI由p1y=pjp1x得由此此可可得得=ly/lxx1x、x1y已制制成成表表格格，，應(yīng)應(yīng)用用時(shí)時(shí)可可根根據(jù)據(jù)=ly/lx查表表。。板中中最最大大彎彎矩矩，，考考慮慮板板的的扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)影影響響后后可可得得M1x=1xpjlx2M1y=1ypjly21x、1y為系數(shù)，，根據(jù)=ly/lx的比值查查表。區(qū)格22．中間區(qū)區(qū)格2x方向的梁梁，在x=lx/2處，有撓撓度x=p2xlx4/384EIy方向的梁梁，在y=ly/2處，有撓撓度y=5p2yly4/384EI利用在板板中點(diǎn)處處的條件件x=y，pj=p2x+p2y，可得p2x=x2xpjp2y=x2ypj板中最大大彎矩M2x=2xpjlx2M2y=2ypjly2x2x、x2y、2x、2y是的函數(shù)，，可查表表。3．支座彎彎矩Ma、Mb在a、b支座處有有（二）雙雙列雙向向板雙列雙向板單列雙向板1．區(qū)格3在板的中中心處有有撓度x=p3xlx4/192EIy=p3yly4/192EI板中最大大彎矩M3x=3xpjlx2M3y=3ypjly2x3x、x3y、3x、3y是的函數(shù)，，可查表表。利用條件件x=y與pj=p3x+p3y得p3x=x3xpjp3y=x3ypj區(qū)格32．區(qū)格4在板的中中心處有有撓度x=p4xlx4/384EIy=p4yly4/192EI板中最大大彎矩M4x=4xpjlx2M4y=4ypjly2x4x、x4y、4x、4y是的函數(shù)，，可查表表。利用條件件x=y與pj=p4x+p4y得p4x=x4xpjp4y=x4ypj區(qū)格43．支座彎彎矩雙列雙向板（三））三列列雙向向板三列雙向板區(qū)格3、4的計(jì)算算公式式及相相應(yīng)系系數(shù)與與二列列雙向向板相相同1．區(qū)格格4在板的的中心心處有有撓度度x=p4xlx4/192EIy=p4yly4/384EI板中最最大彎彎矩M4x=4xpjlx2=4ypjlx2M4y=4ypjly2=4xpjly2x4x未制成成表格格，計(jì)計(jì)算時(shí)時(shí)可直直接將將帶入公公式計(jì)計(jì)算。。利用條條件x=y與pj=p4x+p4y得p4x=x4xpjp4y=x4ypj區(qū)格42．區(qū)格格5在板的的中心心處有有撓度度x=p5xlx4/384EIy=p5yly4/384EI板中最最大彎彎矩M5x=5xpjlx2M5y=5ypjly2x5x、x5y、5x、5y是的函數(shù)數(shù)，可可查表表。利用條條件x=y與pj=p5x+p5y得p5x=x5xpjp5y=x5ypj區(qū)格53．支座座彎矩矩三列雙向板（四））支座座彎矩矩調(diào)整整設(shè)基礎(chǔ)礎(chǔ)梁的的寬度度為b，板在支支座處處的集集中反反力近近似看看成pjl/2，在支座座處彎彎矩的的調(diào)整整值為為在x、y方向上上彎矩矩的調(diào)調(diào)整值值為式中i=1、2、3、4、5。調(diào)整后后的支支座處處彎矩矩為Mkx=MkMixMly=MlMiy式中k=a、b、c、d；l=c、d、e、f。支座彎矩調(diào)整圖（五））底板板的配配筋計(jì)計(jì)算底板配配筋按按簡(jiǎn)化化公式式計(jì)算算基礎(chǔ)梁梁的內(nèi)內(nèi)力可可按倒倒置的的連續(xù)續(xù)梁進(jìn)進(jìn)行計(jì)計(jì)算。。四、縱縱橫梁梁內(nèi)力力分