【毕业论文】第三讲地基承载力的确定及其工程实例.ppt

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第三讲浅基础
第一节概述
第二节浅基础的类型
第三节浅基础设计基本要求和荷载
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第一节概述
其中地基又分为:
一、基本概念
基础
浅基础
深基础
地基
天然地基
人工地基
持力层:直接与基础接触并承担主要荷载的地基土层
下卧层:在持力层下方的地基土层,可能不只一层。
基础
上部结构
下卧层
持力层
地基
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基础具有承上启下的作用,当进行基础设计时,除了保证基础本身有足够的强度和稳定性以支承上部结构的荷载外,同时要考虑地基的强度、稳定性及变形必须在容许范围内。因而基础设计又称为地基基础设计。
二、地基基础设计应考虑的主要因素
进行地基基础设计时,应综合考虑建筑物使用要求、上部结构特点、地基土体条件、施工条件、工期条件和经济性等因素。
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第二节浅基础的类型
根据形状和大小:独立基础、条形基础(包括十字交叉条形基础)、筏板基础、箱形基础、及壳体基础等。
根据基础所用材料的性能:无筋扩展基础(刚性基础)和扩展基础(柔性基础)。
根据基础所用材料:砖基础、三合土基础、灰土基础、毛石基础、素砼或毛石砼基础、钢筋砼基础等。
一、浅基础的分类
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无筋扩展基础:通常是由砖、块石、毛石、素砼、三合土和灰土等材料做成的墙下条形基础或柱下独立基础。
二、无筋扩展基础
优点:材料具有较好的抗压性能,稳定性好、施工简便、造价低、能承受较大的竖向荷载。
缺点:自重大、材料抗拉、抗剪强度低,受构造限制,一般基础的相对高度都比较大,基础埋深相对比较大,因此为节省材料和减轻自重,基础常做成台阶形。
适用范围:多用于6层和6层以下民用建筑和轻型厂房。
基本要求:基础外伸宽度和基础高度的比值在一定的限度内,即宽高比不能超过规范规定的允许值,以免基础内拉应力和剪应力超过材料强度设计值。
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钢筋砼扩展基础:主要有墙下钢筋砼独立基础、墙下钢筋砼条形基础、柱下钢筋砼独立基础、柱下钢筋砼条形基础、十字交叉条形基础、筏形基础和箱形基础等。
三、扩展基础
优点:材料具有较好的抗剪和抗弯能力,并具有耐久性和抗冻性好、构造形式多样、可满足不同的建筑和结构功能要求、能与上部结构结合成整体共同工作等。
缺点:需用较多钢筋,造价一般比无筋扩展基础高。
适用范围:一般在竖向荷载较大、地基承载力不高并受水平力和力矩作用、基础需要“宽基浅埋”,且无筋扩展基础不能满足要求的情况下使用。
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一、浅基础设计基本原则
《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)总则中指出,建筑结构应满足下列要求:
(1)安全性:建筑结构应能承受在正常施工和正常使用过程中可能出现的各种情况,在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性;
(2)适用性:建筑结构在使用过程中应具有良好的工作性能;
(3)耐久性:建筑结构在正常维护条件下,应能完好地使用到设计所规定的年限。
建筑物地基承受上部结构及基础传来的全部荷载。因此,地基计算的基本原则应从保证上部结构的安全性、适用性和耐久性来考虑。
第三节浅基础设计基本要求和荷载
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二、地基基础设计的技术要求
地基基础设计应满足以下技术要求:
(1)地基土抵抗剪切破坏和防止丧失稳定,应具有足够的安全度,其设计通式为:

式中: -作用于地基土上的平均总压力;
-地基承载力特征值(允许值)
(2)基础的沉降量应小于地基的允许变形值:

基础的沉降量包括绝对沉降量和不均匀沉降量。
(3)基础结构应有足够的强度、刚度、耐久性及抗裂等。
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三、地基基础设计的两种极限状态
极限状态:结构或者结构的一部分超过某一特定状态,而不能满足设计规定的某一功能要求时,这一特定状态为结构对于该功能的极限状态。
根据地基基础设计的基本原则,地基基础的极限状态通常可分为以下两种:
承载能力极限状态:以地基荷载超过其承载能力为依据—各种失稳、结构破坏,包括在①地基中形成了破坏;②在结构中形成了破坏或由于地基变形导致结构物发生严重损坏两种情况。
正常使用极限状态:以正常使用时地基或结构的变形、裂缝、振动参数(老化蠕变)的限值为依据。有时间接通过应力控制(例如最大塑性深度的限制—容许承载力)
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(1)上钢一厂二转炉车间:因地基变形过大的达到结构承载能力极限状态的一个工程实例。
该车间填土厚约1m,采用天然地基,*,基底压力100~120kPa,,柱间差异沉降很大,‰,导致出现滑车现象,所有柱基均向内侧转动,‰,主跨内34%的柱身开裂,吊车卡轨,车轮磨损严重。