第三章 浅基础设计讲解
建筑工程浅基础设计
条形基础设计实例
总结词
适用于墙下条形基础，常用于多层建筑和高层建筑。
详细描述
条形基础是一种连续的基础形式，适用于墙下承载的情况。根据地质勘察报告和上部结构要求，确定条形基础底 面尺寸和埋深，以满足承载力和稳定性要求。同时，需要考虑沉降缝的设置，以减小不均匀沉降的影响。
筏形基础设计实例
总结词
适用于大面积、大荷载的建筑物，如高层建 筑、大型工业厂房等。
浅基础类型
独立基础
独立基础是一种常见的基础类型， 由一块较大的混凝土板构成，能 够承受建筑物上部结构的荷载。
条形基础
条形基础是一种连续的基础类型， 由多块较小的混凝土板构成，适用 于建筑物荷载较大、地质条件较差 的情况。
筏板基础
筏板基础是一种大面积的基础类型， 由一块较大的混凝土板构成，能够 承受建筑物上部结构的全部荷载。
根据建筑物荷载大小 和地质条件，确定基 础底面尺寸和埋深。
确保基础与周边环境 的协调性和安全性。
考虑地下水位的影响， 合理设置排水设施。
基础材料选择
01
根据工程要求和地质条件，选择 合适的基础材料，如混凝土、毛 石、碎石等。
02
考虑材料的强度、耐久性、经济 性和环保性等因素。
基础结构设计
根据建筑物的荷载分布和地质条 件，进行基础结构的详细设计。
基础材料与构造
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
材料选择
根据工程要求和地质条件，选择合适的 基础材料，如混凝土、毛石、砖等。
VS
基础构造
根据建筑物类型和荷载分布，设计合理的 基础构造，以满足承载力和变形要求。
03
浅基础设计步骤
基础选型
独立基础
条形基础
适用于建筑物荷载较小、地 基承载力较好的情况，具有 施工简便、造价低廉的优点。
试述浅基础设计的内容及步骤
试述浅基础设计的内容及步骤浅基础设计的内容和步骤如下：一、设计内容1. 地基土的勘探与评价：进行地质勘探，获取地基土的物理、力学性质等参数，对地基土进行评价。
2. 基础形式的选择：根据建筑荷载、地基土的性质、工程环境等因素，选择适当的基础形式，如条形基础、板式基础、筏板基础等。
3. 基础尺寸的确定：根据上部荷载、地基承载力等因素，确定基础的尺寸。
4. 基础厚度的确定：根据上部荷载、地基承载力、沉降量等因素，确定基础的厚度。
5. 基础宽度的确定：根据上部荷载、地基承载力、基础厚度、土壤抗力等因素，确定基础的宽度。
6. 基础埋深的设计：根据上部荷载、地基承载力、沉降量、地下水位等因素，确定基础的埋深。
7. 基础与上部结构的连接设计：确定基础与上部结构的连接方式，保证上部结构的稳定。
8. 基础的施工图设计：绘制基础施工图，包括基础平面图、基础详图等。
二、设计步骤1. 收集资料：收集相关地质资料、建筑荷载资料、工程环境资料等。
2. 地基土的勘探与评价：进行地质勘探，获取地基土的物理、力学性质等参数，对地基土进行评价。
3. 基础形式的选择：根据建筑荷载、地基土的性质、工程环境等因素，选择适当的基础形式。
4. 基础尺寸的确定：根据上部荷载、地基承载力等因素，确定基础的尺寸。
5. 基础厚度的确定：根据上部荷载、地基承载力、沉降量等因素，确定基础的厚度。
6. 基础宽度的确定：根据上部荷载、地基承载力、基础厚度、土壤抗力等因素，确定基础的宽度。
7. 基础埋深的设计：根据上部荷载、地基承载力、沉降量、地下水位等因素，确定基础的埋深。
8. 基础与上部结构的连接设计：确定基础与上部结构的连接方式，保证上部结构的稳定。
9. 基础的施工图设计：绘制基础施工图，包括基础平面图、基础详图等。
10. 审核与修改：审核设计方案，根据审核意见进行修改，形成最终设计成果。
浅基础设计步骤
浅基础设计步骤
浅基础设计是土木工程中非常重要的一部分，下面是一般的浅基础设计步骤：
1. 工程地质勘察：对建筑场地进行勘察，了解场地的地质条件，包括土层分布、地下水位、土的物理力学性质等。
2. 确定基础类型：根据上部结构的形式、荷载大小、地质条件等因素，选择合适的基础类型，如独立基础、条形基础、筏形基础等。
3. 确定基础尺寸：根据上部结构传来的荷载和地基承载力，计算基础的底面尺寸。
4. 计算基础内力：根据基础底面尺寸和上部结构传来的荷载，计算基础的内力，包括弯矩、剪力、轴力等。
5. 设计基础配筋：根据基础内力计算结果，设计基础的配筋，以保证基础的强度和刚度。
6. 绘制施工图：根据设计结果，绘制基础施工图，包括基础平面图、剖面图、配筋图等。
7. 施工与监测：按照施工图进行施工，并在施工过程中进行监测，确保基础的施工质量和安全。
需要注意的是，浅基础设计需要综合考虑多种因素，包括地质条件、上部结构形式、荷载大小、基础类型等，因此在设计过程中需要进行反复计算和校核，以确保设计结果的准确性和可靠性。
同时，在施工过程中也需要严格按照设计要求进行施工，以保证基础的质量和安全。
建筑浅基础设计方案
建筑浅基础设计方案建筑浅基础设计方案是在建筑工程中非常重要的一部分，其设计的质量直接影响到整个建筑的稳定性和安全性。
因此，本文将结合具体的案例，详细介绍浅基础设计方案的要点和步骤。
首先，浅基础是指建筑物的基础部分只在地面或地下浅层土层内确保基础的稳定性和承重能力。
与之相对的是深基础，深基础则是指通过打桩等方式将建筑物的基础建在较深的土层中。
在进行浅基础设计方案时，首要考虑的是场地的地质条件。
地质条件的复杂程度、土层的承载能力以及地下水位等因素都会直接影响到浅基础的设计。
因此，在进行设计时需要充分了解场地的地质情况，进行现场勘测和土质测试，以获得准确的数据和信息。
经过对地质条件的详细分析后，接下来就需要确定合适的基础类型。
常见的浅基础类型包括桩基础、板基础和条基础等。
选择合适的基础类型需要考虑建筑物的荷载特点、地质条件和经济性等因素。
在确定基础类型后，就需要进行基础尺寸的设计。
基础尺寸的设计要考虑到建筑物的荷载情况，确保基础的安全稳定。
此外，还应充分利用地质情况的优势，如适当调整基础的形状和尺寸，以提高基础的承载能力和抗震性能。
除了基础尺寸的设计，还需要确定基础的材料。
常用的基础材料包括混凝土和钢筋等。
混凝土应选择符合建筑标准要求的强度等级，而钢筋则应选用符合设计要求的规格和材质。
此外，还需要考虑基础的防水、抗冻和耐久性等特性。
在设计完成后，还需要进行基础的施工过程中的质量控制。
这包括对混凝土的浇筑质量、钢筋的布置质量以及基础与地下构造的连接质量等。
只有通过严格的质量控制，才能确保基础的稳定性和安全性。
综上所述，建筑浅基础设计方案是建筑工程中的重要环节。
通过对地质条件的分析、基础类型的选择、基础尺寸的设计以及材料的确定等步骤，可以制定出合理、安全和经济的浅基础设计方案。
同时，在施工过程中进行质量控制，保证基础的施工质量。
只有充分考虑和实施这些措施，才能确保建筑物的稳定性和安全性。
2024年基础工程浅基础设计学习教案
2024年基础工程浅基础设计学习教案一、教学内容本节课选自《基础工程》教材第三章第三节——浅基础设计。
详细内容包括：浅基础的类型与构造、基础设计的基本原则、基础的受力分析、浅基础的设计方法及步骤。
二、教学目标1. 掌握浅基础的类型、构造及其适用条件；2. 理解基础设计的基本原则，能够运用到实际工程中；3. 学会基础的受力分析，能够进行浅基础的设计计算。
三、教学难点与重点难点：浅基础的设计方法及步骤；重点：浅基础的类型与构造、基础设计的基本原则、基础的受力分析。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、板书工具；2. 学具：教材、计算器、草稿纸。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示实际工程中浅基础的应用案例，引导学生思考浅基础设计在实际工程中的重要性。
2. 知识讲解（15分钟）（1）浅基础的类型与构造；（2）基础设计的基本原则；（3）基础的受力分析。
3. 例题讲解（15分钟）以一道典型例题，详细讲解浅基础设计的步骤及方法。
4. 随堂练习（10分钟）学生独立完成随堂练习，巩固所学知识。
5. 课堂互动（5分钟）针对本节课的重点、难点内容，进行提问、答疑。
六、板书设计1. 浅基础的类型与构造；2. 基础设计的基本原则；3. 基础的受力分析；4. 浅基础设计方法及步骤。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述浅基础的类型及适用条件；（2）简述基础设计的基本原则；（3）计算一道浅基础设计题目。
2. 答案：（1）略；（2）略；（3）略。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对于浅基础设计的方法及步骤掌握程度如何，是否需要加强练习；2. 拓展延伸：引导学生了解深基础的设计方法，提高学生的综合能力。
重点和难点解析1. 浅基础设计的基本原则；2. 基础的受力分析；3. 浅基础设计方法及步骤；4. 作业设计。
一、浅基础设计的基本原则1. 安全性：基础设计应确保在所有可能的荷载组合下，基础及其上部结构的稳定性和安全性。
基础工程设计原理3浅基础结构设计
（2）绝对刚性基础 为保证变形协调，绝对刚性基础对荷载的传递和地基的变 形要起调整与约束作用，基底反力的分布只与基础荷载合 力的大小和作用点有关， 而与荷载的分布情况无关。
2. 混凝土和毛石混凝土基础
混凝土基础一般用C15以上的素混凝土做成。基础断面多为台 阶形（每层台阶高度不宜大于500 mm， 一般不超过三层台阶） 或锥形。基础总高度H≤350mm时做一层台阶， 350mm < H≤350mm时做两层台阶， H>900mm时做三层台阶。
3. 毛石混凝土基础
毛石混凝土基础是在混凝土基础中埋入25～30％（体积比） 的毛石形成，且用于砌筑的石块直径不宜大于30 cm和基础宽 度的1/4。基础剖面多为台阶形， 每阶高度一般为500 ｍｍ
第四节
墙下条形基础
2 1
一、扩展基础的几种可能破坏模式
1 2
纯剪
弯曲 冲切 斜压
二、设计原则
墙下钢筋混凝土条形基础的内力计算一般可按平面应变问题 处理。在长度方向可取单位长度计算。 截面设计验算的内容主要包括基础底面宽度b和基础的高度h 及基础底板配筋等 。 基底宽度应根据地基承载力要求确定; 基础高度由混凝土的抗剪切条件确定; 基础底板的受力钢筋配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。
(2) 按承载力要求初步确定基础最小宽度
bmin
200 Fk = = 1.35 m = (178 − 20 × 1.5) fa − γ G d
故初步选定基础宽度为1.40 m。
(3) 基础剖面布置 采用砖和素混凝土混合基础，初步选定混凝土基础高度 H=0.3m。大放脚采用标准砖砌筑，共砌5阶，每阶宽度b1 = 60 mm, h1 = 120mm，大放脚的底面宽度:
第三章设计基础
第三章设计基础【第三章】设计基础第一节形式语言的概念形式语言或设计语言是设计师或造型艺术家经常使用的词汇，其含义都是指作者通过使用某种式样交流思想、传达意念。
一、形式语言的含义从构词语法的角度来分析，『形式语言』是一个合成词汇。
它包含了『形式』和『语言』两个部分。
（一）形式亚里士多德在《新工具论》中明确指出：形式不是别的，正是支配或构造简单性质的那些绝对现实的规律和规定性。
形式在造型艺术中常常表现为一定的结构秩序，这种秩序是艺术家对自然和生活的提炼与抽象处理，是对其内在规定性的把握，它在形式要素的对比与调和、节奏与韵律、对称与平衡以及主与次、虚与实、局部与整体的相互关系中表现出美感。
因此，所谓『形式语言』首先指的是这种可以表达事物美感的结构秩序。
（二）语言语言的创立是人类文明史中最古老、最基本的发明创造之一。
『语言是人类最重要的交流工具，与思维有密切的联系，是思维的直接体现，是人区别于其他动物的本质特征之一….语言是以语音为物质外壳，以词汇为建筑材料，以语法为结构规律而构成的体系。
』语言的基本功能是传达意义，而语义的表达则依赖于词法和句法，这两方面构成语言的结构规律即语法。
语言有语法规则，形式有造型规律。
语言以传达意义为基本目的，形式则既可以提供美学价值，也可以提供正确而深刻的设计理念，成为传承历史和文明的物质载体。
二、把『形式』看做『语言』的理论依据符号的概念可以区分为语言符号和非语言符号两大类。
语言符号是以文字、词语等来指代某种事物或观念；非语言符号则是用形象、记号、图像等来构成能指与所指之间的知觉结构。
皮尔斯提出的一种符号分类概念，他说：肖似性记号是以本身特征指称对象，即当一物类似于另一物时，即可成为后者的肖似记号，换言之，记号与被意指物之间存在有某种知觉类似性。
艾柯指出：所谓相似性不是存在于记号和所指对象的物理性质之间，而是依存于相同的我感觉结构或关系系统之间。
第二节形式语言元素的性质与特点所谓形式语言『元素』，是指构成视觉形态的基本单位是抽象的『点、线、面、空间』等基本的设计语汇。
浅基础设计的基本原理
04 浅基础设计的优化建议Biblioteka 优化设计方案方案选择
根据工程地质条件、荷载 要求等因素，选择合适的 浅基础类型，如扩展基础、 桩基等。
参数优化
对基础埋深、宽度、垫层 厚度等参数进行优化设计， 以减小沉降、提高承载力。
结构分析
运用有限元等数值分析方 法，对基础进行详细的结 构分析，确保满足承载力 和稳定性要求。
信息化管理
信息化管理是指利用信息技术对设计过程进行全面管理， 实现信息的实时共享和协同工作。通过信息化管理，可以 提高工作效率、加强团队之间的沟通与协作，并实现更加 精细化的项目管理。
信息化管理主要涉及项目管理软件、协同设计工具等应用 ，通过这些工具可以实现项目进度、资源等方面的实时监 控和管理。
弹性力学原理
研究结构在弹性变形下的力学行为， 包括应力和应变的关系，是浅基础 设计的重要分析方法。
浅基础设计的地质勘察
01
02
03
地质构造勘察
了解地质构造、地层分布、 岩土性质等，为浅基础设 计提供地质基础资料。
地质灾害勘察
了解地质灾害隐患，如滑 坡、泥石流等，为浅基础 设计提供安全保障。
地下水勘察
浅基础设计的应用范围
浅基础设计广泛应用于地质条件良好 、地下水位较低的地区。
在城市和乡村地区，由于浅层土质较 为均匀，且施工方便，浅基础设计成 为常见的选择。
浅基础设计与深基础设计的比较
浅基础设计相对简单，成本较 低，施工周期短。
深基础设计适用于地质条件 复杂、地下水位较高或荷载 较大的情况，需要采用特殊
03 浅基础设计的实践应用
浅基础设计在桥梁工程中的应用
桥梁桥墩基础
浅基础设计常用于桥梁桥墩基础， 如扩大基础、桩基等，以满足桥 梁的承载力和稳定性要求。
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淮阴工学院建筑工程系 主讲：龚成中 2007 3 1 EMAIL：gcz2008@
浅基础结构设计方案
扩展基础 1）无筋扩展基础 2）墙下钢筋混凝土条形基础设计 3）柱下钢筋混凝土独基础2）梯形联合基础3）连梁式联合基础
连续基础 1）柱下条基2）交叉基础3）筏板基础4）箱形基础
毛石浆砌基础
毛石基础采用的 材料为未加工或仅 稍作修整的未风化 的硬质岩石，其高 度一般不小于20cm。
例题3-1 刚性基础设计
某承重墙混凝土基 础的埋深为1.5m，上 部结构传来的轴向压 力N=200kN/m。持力 层为粉质粘土，承载 力特征fk＝150kPa，地 下水位在基础底面下， 试设计该基础。
基础每米长的受力钢筋截面面积：
M As 0.9 f y h0
4）偏心荷载作用
•地基净反力的计算 仅由基础顶面的荷载设计值所产生的 地基反力，称为地基净反力。 3 I lb / 12
pmax N M pmin A W
ex
l
p max N 6M p min b b2
H0 ≥200mm
pmax
pmin
pmax
pmin
b
b
•验算截面处弯矩值确定
b1 a
pmax
pmin
b
1 2 M ( 2 p j max p j )b1 6
tan b2 / H 1.0
b b0 2H tan 0.84 2 0.31.0 1.44m
刚性基础剖面图
60
120
120 120 120
120
120 300 840 1400
3.2 墙下条形基础
设计原则
基底宽度应根据地基承载力要求确定； 基础高度由混凝土的抗剪切条件确定； 基础底板的受力钢筋则由基础验算截面 的抗弯能力确定。
γ=17.5kN/m3 e=0.843 IL=0.76
60
120 300 840 1400
例题3-1 刚性基础设计
地基承载力特征值的确定
ηb 0.3; ηd 1.6;
f a f ak d 0 (d 0.5) 178.0kPa
按地基承载力要求初步确定基础宽度
bmin
N 200 1.35m f G d (178 201.5)
b
fa
NK Gd
2）基础高度H0的确定
b b0 t an 2H 0
H 0 (b b0 ) / 2 t an
刚性基础的剖面图
刚性基础的构造要求
1.砖基础一般做成阶梯状－俗称大放 脚 2. 砖强度等级不低于MU7.5，砂浆强 度等级不低于M2.5，基础底面以下一 般先做100mm厚的混凝土垫层，混凝 土强度等级为C10. 3.砖基础砌筑方式有两皮一收和二一间 隔收两种。 两皮一收是每砌两皮砖，收进1/4砖长， 即60mm。 二一间隔收是先砌两皮砖，收进1/4砖， 再砌一皮砖，收进1/4砖长，如此反复。
3.1 刚性基础结构设计
刚性基础设计原则
必须使基础主要承 受压应力，并保证基础 内产生的拉应力和剪应 力都不超过材料强度的 设计值，具体设计中主 要通过对基础外伸宽度 与基础高度的比值进行 验算来实现。同时，基 础宽度还要满足地基承 载力要求。
b b0 t an 2H 0
刚性基础台阶宽高比的允许值
1）地基净反力
地基反力在用于不同的计算目的时，其取值 应有所区别，在确定基础底面尺寸或计算沉降时， 应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用， 而在进行基础截面设计中，应采用不计基础与上 覆土重力作用时的地基净反力计算。计算时，沿 墙长度方向取1m作为计算单元。
2）条基受力破坏形态
F：荷载效应基本组合时，上部荷载传至基础顶面设计值
3）轴心荷载作用
基础高度设计－由砼受剪承载力确定
1 V Pj (b a ) 0.7 f t h0 2
得到：
v h0 0.7 f t
轴心受压作用
基础底板配筋－由砼底板受弯承载力确定
M 1 1 ba 2 1 2 Pj b1 p j ( ) p j (b a) 2 0.9 f y h0 As 2 2 2 8
砖基础
M2.5砂浆
MU2.5~MU5砂浆 M1砂浆 体积比为3:7或2:8 体积比为1:2:4或1:3:6
1:1.50
1:1.25 1:1.50 1:1.25 1:1.50
1:1.50
1:1.50 1:1.50 1:2.00
毛石浆砌基础 灰土基础 三合土基础
刚性基础的设计计算步骤
1）初步选定基础底板的宽度b
台阶宽高比的允许值 基础材料 质量情况 P≤100 混凝土 毛石混凝土 C10混凝土 C7.5混凝土 C7.5~C10混凝土 M5砂浆 1:1.00 1:1.00 1:1.00 1:1.50 100<P≤200 1:1.00 1:1.25 1:1.25 1:1.50 200<P≤300 1:1.00 1:1.50 1:1.50 1:1.50
F F pj b 1 b
上部荷载作用下，基底产生 均布净反力（它的受力情况 如倒置的悬板受地基反力作 用，其破坏形式为：底板弯 曲破坏和冲剪破坏两种，最 不利截面在根部。
V 1 Pj (b a ) p j b1 2
M
1 1 ba 2 1 2 Pj b1 p j ( ) p j (b a) 2 2 2 2 8
基础剖面布置 初步选定垫层高度为300mm；大放脚采 用标准砖砌筑，共砌5皮。
例题3-1 刚性基础设计
按台阶的宽高比要求验算基础的宽度 基础采用C10素混凝土砌筑，而基底的平均压力为：
N G 200 20 1.4 1.5 p 172 .8kPa A 1.4 1.5
台阶的允许宽高比
b
条形基础：l取1米。
w lb 2 / 6
•验算截面处剪力值确定
b1 a
pmax
pmin
b
•基础高度的确定
基础验算截面I的剪力设计值： b1 VI [( 2b b1 ) pmax b1 pmin ] 验算截面 2b
b1 a
H0 ≥200mm
b1 a
b1 a 0.06m