基础底面尺寸的确定.pdf

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1、2.4基础底面尺寸的确定基础的类型和埋置深度确定以后，就可以根据地基土层的承载力和作用在基础上的荷载，计算基础底面积和基础高度，完成基础设计。如果地基受力层范围内存在承载力明显低于持力层的软弱下卧层，则所选的基底尺寸还要满足软弱下卧层验算的要求。对符合地基变形验算或稳定性验算条件的基础还应该进行相应的验算。2.4.1基底压力简化计算基底压力是指上部结构荷载和基础自重通过基础传递，在基础底面处施加于地基上的单位面积压力。（1）中心受压基础对于矩形基础，在中心荷载F的作用下，基底压力为均匀分布。设基础底面积为A，则基底压

2、力P=F/A对于条形基础，则可取一个单位长度进行计算。设基础横向宽度为b，中心线荷载为F，则基底压力P=F/b当基础埋深范围内无地下水时，G=γAd=20AdG其中：γ—基础及回填土的平均重度，一般取20Gd—基础埋深，当室内外高差较大时，取平均值A—基底面积，对矩形基础A=Lb荷载规定荷载是上部结构对于基础的一种力学作用，是上部结构设计与地基基础设计之间的数值联系。地基基础设计的荷载是上部结构设计的结果，地基基础设计的荷载必须和上部结构设计的荷载组合取得一致。为了迚行地基基础设计，在荷载计算时，必须迚行3套（标准组

3、合、基本组合和准永久组合）荷载传递的计算。计算结果适用于不同的计算项目。当基础埋深范围内有地下水时，这时在地下水位以下部分基础及回填土的平均重度，应扣除浮力10KN/m3例九轴心压力作用下的基底压力（一）条件：一墙下条形基础底宽1m，埋深1m，承重墙传来的竖向荷载为150KN/m要求：确定基底压力P答案：例十轴心压力作用下的基底压力（二）条件：某柱下方形基础边长为2m，埋深为1.5m。柱传给基础的竖向力F为800KN，地下水位在地表下0.5m处（即地下水埋深为0.5m）要求：确定基底压力P答案：（二）偏心荷载作用时对

4、矩形截面W=（bh2）/6计算偏心荷载作用时基础底面最大及最小压力值的另一个常用公式其中：实用简化计算矩形面积中心荷载矩形面积偏心荷载F+GMyMxFFp(x,y)=+x+yAIIxyBBMxy(FG)e;M()FGeyxeyLLxxexyyF+G6e当e0,eep=F+G1-6ep=1+yxminp=(F+G)AmaxABAB(FG)6epg1maxminAB当上部荷载F作用位置不同时，基底压力分布有如下几种分布形式：（1）当荷载F作用在基底宽三分点以内，及

5、eb/6，基底一侧出现拉应力。由于基础与地基之间不可能出现拉应力，所以这一侧的基础与地基必然会分离，这样就导致二者的接触面积减少，从而发生应力重分布现象。这时基底压力的计算，应该按静力平衡条件：地基反力的合力比与荷载F大小相等方向相反，在同一直线上。应力重分布后的接触压力还是呈三角形分布，该三角形的定点正是基础与地基开始脱离的那一点。实用简化计算(FG)6e高耸结构物下可pmax

6、1矩形面积单向偏心荷载能的的基底压力minABFFF土不能承受拉力BBB压力调整eeKe基底xLxLxL压力K=B/2-e合力与总yy3Kypmin0荷载相等p0p0minminpp2(FG)2(FG)maxmaxpmaxp3KL3(B2eL)maxeB/6:出现拉应力区根据平衡条件，基底三角形反力的合力与上部荷载F的平衡方程为：由此式即可得：其中：例十一偏心压力作用下的基底压力（一）条件：已知基底面积b=3m，l=2m（如图所示），基底中心处的弯矩M=147

7、KN·m，竖向力N=490KNkk要求：确定由MN产生的基底压力kk答案：偏心距最大、最小基底压力值：按教材（2-5）公式计算：基底压力为梯形分布例十二偏心压力作用下的基底压力（二）条件：图中的柱下单独基础底面尺寸为3m×2m，柱传给基础的弯矩M=180KN·m，竖向力F=1000KN要求：按图中所给资料计算P,P,Pmaxmin答案：因为室内外地面有较大高差，所以基础的埋深d应取室内外地面高差的平均值偏心距：基底压力：此处，10h为水的浮力w基础底面的最大压力与最小压力基底压力分布图例十三偏心压力作用下的基底压力（

8、三）条件：已知矩形基础的尺寸为l=4m，b=6m，承受的轴向荷载（包括基础自重）F=4800KN，弯矩M=5760KN·m，如图所示要求：求基础底面接触压力答案：偏心距：基础底面接触压力：上式中负值为拉应力。因为基底与地基间不能承受拉应力，所以会发生应力重分布现象。设应力重分布后接触压力的分布宽度为3a，则：应力重分布后的最大基底接触压力为：2