考試大一級輔導:淺基礎(一)

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二、淺基礎
    1 .淺基礎設計內容
    天然地基上淺基礎的設計,包括下列各項內容:
    ( 1 )選擇基礎的材料、類型,進行基礎平面布置;
    ( 2 )確定地基持力層和基礎埋置深度;
    ( 3 )確定地基承載力;
    ( 4 )確定基礎的底面尺寸,必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算;
    ( 5 )進行基礎結構設計(對基礎進行內力分析、截面計算并滿足構造要求) ;
    ( 6 )繪制基礎施工圖,提出施工說明。
    設計淺基礎時要充分掌握擬建場地的工程地質條件和地基勘察資料,地基勘察的詳細程度應與地基基礎設計等級和場地的工程地質條件相適應。
    在仔細研究地基勘察資料的基礎上,結合考慮上部結構的類型、荷載的性質及大小和分布、建筑布置和使用要求以及擬建基礎對周圍環(huán)境的影響,即可選擇基礎類型和進行基礎平面布置,并確定地基持力層和基礎埋置深度。
    上述淺基礎設計的各項內容是互相關聯(lián)的。設計時可按上述順序逐項進行設計與計算,如發(fā)現(xiàn)前面的選擇不妥,則須修改設計,直至各項計算均符合要求且各數(shù)據(jù)前后一致為止。對規(guī)模較大的基礎工程,還宜對若干可能的方案作出技術經濟比較,然后擇優(yōu)采用。
    2 .淺基礎的類型
    淺基礎根據(jù)結構型式可分為擴展基礎、聯(lián)合基礎、柱下條形基礎、柱下交叉條形基礎、筏形基礎、箱形基礎和殼體基礎等。根據(jù)基礎所用材料的性能可分為無筋基礎(剛性基礎)和鋼筋混凝土基礎。
    ( 1 )擴展基礎。
    墻下條形基礎和柱下獨立基礎(單獨基礎)統(tǒng)稱為擴展基礎。擴展基礎的作用是把墻或柱的荷載側向擴展到土中,使之滿足地基承載力和變形的要求。擴展基礎包括無筋擴展基礎和鋼筋混凝土擴展基礎。
       1 )無筋擴展基礎。無筋擴展基礎系指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的無需配置鋼筋的墻下條形基礎或柱下獨立基礎。無筋基礎的材料都具有較好的抗壓性能,但抗拉、抗剪強度都不高,為了使基礎內產生的拉應力和剪應力不超過相應的材料強度設計值,設計時需要加大基礎的高度。因此,這種基礎幾乎不發(fā)生撓曲變形,故習慣上把無筋基礎稱為剛性基礎。
    無筋擴展基礎適用于多層民用建筑和輕型廠房。無筋擴展基礎的抗拉強度和抗剪強度較低,因此必須控制基礎內的拉應力和剪應力。結構設計時可以通過控制材料強度等級和臺階寬高比(臺階的寬度與其高度之比)來確定基礎的截面尺寸,而無需進行內力分析和截面強度計算。圖 9-3 所示為無筋擴展基礎構造示意圖,要求基礎每個臺階的寬高比( b2: h )都不得超過 《 建筑地基基礎設計規(guī)范 》 ( GB 50007-2002 )中表 8 . 1 . 2 中所列的臺階寬高比的允許值(可用圖中角度α的正切 tanα 表示)。設計時一般先選擇適當?shù)幕A埋深和基礎底面尺寸,設基底寬度為 b ,則按上述要求,基礎高度應滿足下列條件:
    由于臺階寬高比的限制,無筋擴展基礎的高度一般都較大,但不應大于基礎埋深,否則,應加大基礎埋深或選擇剛性角較大的基礎類型(如混凝土基礎),如仍不滿足,可采用鋼筋混凝土基礎。
    2 )鋼筋混凝土擴展基礎。鋼筋混凝土擴展基礎常簡稱為擴展基礎,系指墻下鋼筋混凝土條形基礎和柱下鋼筋混凝土獨立基礎。這類基礎的抗彎和抗剪性能良好,可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用。與無筋基礎相比,其基礎高度較小,因此更適宜在基礎埋置深度較小時使用??煞譃閴ο落摻罨炷翖l形基礎和柱下鋼筋混凝土獨立基礎。
    ( 2 )聯(lián)合基礎。
    聯(lián)合基礎主要指同列相鄰二柱公共的鋼筋混凝土基礎,即雙柱聯(lián)合基礎,但其設計原則,可供其他型式的聯(lián)合基礎參考。
    在為相鄰二柱分別配置獨立基礎時,常因其中一柱靠近建筑界線,或因二柱間距較小,而出現(xiàn)基底面積不足或荷載偏心過大等情況,此時可考慮采用聯(lián)合基礎。聯(lián)合基礎也可用于調整相鄰兩柱的沉降差,或防止兩者之間的相向傾斜等。