第二章 地基承载力计算
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地基承载力=8*N-20(N为锤击数)地基的承载力是随负载增加而地基单位面积的承载力。
常用单位KPa是评估基础稳定性的综合术语。
应该指出的是,基础承载力是基础设计的一个实用术语,它有助于评估基础的强度和稳定性,而不是土壤的基础特性指标。
土的抗剪强度理论是研究和确定地基承载力的理论基础。
在荷载作用下,地基要产生变形。
随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。
当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。
这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。
地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。
但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。
当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。
此时地基达到极限承载力。
确定方法:(1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。
包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。
(2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。
(3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。
规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。
(4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。
地基承载力计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1地基承载力计算公式地基承载力计算公式很多,有理论的、半理论半经验的和经验统计的,它们大都包括三项:1. 反映粘聚力c的作用;2. 反映基础宽度b的作用;3. 反映基础埋深d的作用。
在这三项中都含有一个数值不同的无量纲系数,称为承载力系数,它们都是内摩擦角φ的函数。
下面介绍三种典型的承载力公式。
a.太沙基公式式中:P u——极限承载力,K a c——土的粘聚力,KP aγ——土的重度,KN/m,注意地下水位下用浮重度;b,d——分别为基底宽及埋深,m;N c ,N q ,N r——承载力系数,可由图中实线查取。
图2对于松砂和软土,太沙基建议调整抗剪强度指标,采用c′=1/3c ,此时,承载力公式为:式中N c′,N q′,N r′——局部剪切破坏时的承载力系数,可由图中虚线查得。
对于宽度为b的正方形基础对于直径为b′的圆形基础b.汉森承载力公式式中Nr,Nq,Nr——无量纲承载力系数,仅与地基土的内摩擦角有关,可查表c,N q,N r值N c N q N r N c N q N r 02422642863083210341236143816401842204432246S c,S q,S r——基础形状系数,可查表表基础形状系数S c,S q,S r值基础形状S c S q S r 条形圆形和方形1+N q/N c1+tanφ矩形(长为L,宽为b)1+b/L×N q/N c1+b/LtanφL d c,d q,d r——基础埋深系数,可查表表埋深系数d c,d q,d rd/b 埋深系数d c d q d r≤〉i c,i q,i r——荷载倾斜系数,可查表表荷载倾斜系数i c i q i r注:H,V——倾斜荷载的水平分力,垂直分力,KN ;F——基础有效面积,F=b'L'm;当偏心荷载的偏心矩为e c和e b,则有效基底长度,L'=L-2e c;有效基底宽度:b'=b-2e b。
地基承载力计算5.2.1 基础底面的压力,应符合下列规定:1. 当轴心荷载作用时p k≤ƒa (5.2.1-1)式中:p k——相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值(kPa);ƒa——修正后的地基承载力特征值(kPa)。
2. 当偏心荷载作用时,除符合式(5.2.1-1)要求外,尚应符合下式规定:p kmax≤1.2ƒa (5.2.1-2)式中:p kmax——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最大压力值(kPa)。
5.2.2 基础底面的压力,可按下列公式确定:1. 当轴心荷载作用时p k=(F k+G k)/A (5.2.2-1)式中:F k——相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN);G k——基础自重和基础上的土重(kN);A——基础底面面积(m2)。
2. 当偏心荷载作用时p kmax=[(F k+G k)/A]+(M k/W) (5. 2.2-2)p kmin=[(F k+G k)/A]-(M k/W) (5. 2.2-3)式中:M k——相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力矩值(kN·m);W——基础底面的抵抗矩(m3);p kmin——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最小压力值(kPa)。
3. 当基础底面形状为矩形且偏心距e>b/6时(图5.2.2),p kmax应按下式计算:p kmax=[2(F k+G k)]/3la (5. 2.2-4)式中:l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长(m);a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m)。
图5.2.2 偏心荷载(e>b/6)下基底压力计算示意b-力矩作用方向基础底面边长5.2.3 地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算,并结合工程实践经验等方法综合确定。
5.2.4 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值,尚应按下式修正:ƒa=ƒak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) (5.2.4)式中:ƒa——修正后的地基承载力特征值(kPa);ƒak——地基承载力特征值(kPa),按本规范第5. 2.3条的原则确定;ηb、ηd——基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表5.2.4取值;γ——基础底面以下土的重度(kN/m3),地下水位以下取浮重度;b—基础底面宽度(m),当基础底面宽度小于3m时按3m取值,大于6m时按6m取值;γm——基础底面以上土的加权平均重度(kN/m3),位于地下水位以下的土层取有效重度;d——基础埋置深度(m),宜自室外地面标高算起。
地基承载力计算方法与步骤介绍本文档将介绍地基承载力的计算方法与步骤。
地基承载力是指地基土壤能够承受的最大荷载。
在建筑结构设计中,准确计算地基承载力对于确保结构的安全性至关重要。
步骤以下是计算地基承载力的一般步骤:1. 了解地基类型:首先,需要了解地基的类型。
不同地基类型的承载力计算方法会有所不同。
常见的地基类型包括岩石、砂土、黏土等。
2. 采集土壤样本:为了准确计算地基承载力,需要采集土壤样本进行实验室测试。
土壤样本的采集应该覆盖整个地基区域,并且要代表地基所在的不同层次。
3. 进行土壤实验:使用采集到的土壤样本,进行一系列实验来确定土壤的物理和力学性质。
这些实验包括颗粒大小分析、压缩试验、剪切试验等。
4. 确定土壤参数:通过实验结果,确定土壤的重度、内摩擦角、剪切强度等参数。
这些参数将用于后续的承载力计算。
5. 计算承载力:根据所选取的地基承载力计算方法,使用已确定的土壤参数进行计算。
常见的计算方法包括承载力公式、荷载试算等。
6. 分析结果:分析计算结果,评估地基的承载力是否符合设计要求。
如果承载力不足,可能需要采取加固措施或者改变设计方案。
7. 编写报告:将地基承载力的计算方法、实验结果和分析结论写入报告中。
确保报告清晰、准确地记录了整个计算过程。
注意事项在进行地基承载力计算时,需要注意以下事项:- 使用合适的地基承载力计算方法:根据地基类型选择适合的计算方法,避免使用不适用于特定地基类型的计算公式。
- 确保土壤参数的准确性:实验阶段应尽可能准确地确定土壤参数,以提高计算结果的可靠性。
- 审查计算结果:计算结果应仔细审查,确保计算过程正确无误。
如有需要,可以请专业人士进行复核。
- 考虑安全因素:在进行地基承载力计算时,对于安全性应持慎重态度。
充分考虑不确定因素和荷载的变化。
结论地基承载力计算是建筑结构设计过程中重要的一环。
通过了解地基类型、采样实验、确定土壤参数、计算承载力并进行结果分析,可以确保结构的安全性与稳定性。
地基承载力计算资料
1.地基承载力的定义
2.土壤的物理性质
3.土壤分类
土壤可以根据其颗粒组成和工程性质来进行分类。
常见的土壤分类包括砂、黏土、粉土等。
不同类型的土壤具有不同的工程性质和承载力,因此在地基承载力计算中需要考虑土壤类型的影响。
4.地基承载力计算方法
4.1平均法
平均法是一种简单的地基承载力计算方法,适用于均匀土壤的情况。
该方法的基本思想是将土壤层划分为多个层次,并根据土壤层次计算每层的承载力,最后取平均值作为地基的承载力。
4.2极限平衡法
极限平衡法是一种较为常用的地基承载力计算方法,适用于较复杂的土壤条件。
该方法的基本思想是通过平衡各种力的作用,确定地基承载力满足平衡条件的最大值。
4.3棚外堆载法
棚外堆载法是一种用于边坡和岸堤等边界地基的承载力计算方法。
该方法的基本思想是通过将边坡或岸堤的荷载作用转化为土体内的荷载,然后根据土壤的性质计算地基的承载力。
5.地基强度的考虑
总结:。
图5.2.2 偏心荷载(e> b/6)下基底压力计算示意b —力矩作用方向基础底面边长5. 2. 3地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
5. 2. 4当基础宽度大于3m 或埋置深度大于0.5m 时,从载荷试验或其它原位测试、经验值等 方法确定的地基承载力特征值,尚应按下式修正:fa= fak+ n b Y( b ・3 ) + q d Y m(d-0.5)ik 地基承载力特征值(kPa ),按本规范第5.2.3条的原则确定; n ——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表Y ——基础底面以下土的重度(kN/mb ,地下水位以下取浮重度;b ——基础底面宽度(m ),当基础底面宽度小于 3m 时按3m 取值,大于6m 时按6m 取值; 丫一一基础底面以上土的加权平均重度( kN/mb ,位于地下水位以下的土层取有效重度; m d ——基础埋置深度(m ),宜自室外地面标高算起。
在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填上在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。
对于地下室,如采 用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起;当采用独立基础或条形基 础时,应从室内地面标高算起。
式屮: fa --- 修正后的地基承载力特征值( kPa ); (5.2.4)n、5.2.4取值;表承载力修正系数注:1强风化和全风化的岩石,可参照所风化成的相应土类取值,其他状态下的岩石不修正;2地基承载力特征值按本规范附录 D 深层平板载荷试验确定时 n d 取0; 3含水比是指土的天然含水量与液限的比值;4大面积压实填土是指填土范围大于两借基础宽度的填土。
5. 2. 5当偏心距(e )小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算,并应满足变形要求:b 基础底面宽度(m ),大于6m 时按6m 取值,对于砂土小于 3m 时按3m 取值; Ck ——基底下一倍短边宽度的深度范围内土的粘聚力标准值(仇=Mb Y b+Md Y md+McCk(525)式屮:fa 由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值(kPa);Mb ・ Md 、 Me承载力系数,按表5.2.5确定;kPa) o注:e-基底下一倍短边宽度的深度范围内土的内縻擦角标准值(°)k5.2.6 对于完整、较完整、较破碎的岩石地基承载力特征值可按本规范附录 方法确定;对破碎、极破碎的岩石地基承载力特征值,可根据平板载荷试验确定。
地基承载力的计算方法嘿,地基承载力的计算方法啊,那咱可得好好说说。
这地基承载力可是很重要的呢,要是没算好,房子可就不牢靠啦。
首先呢,咱得知道地基承载力是啥。
简单来说呢,就是地基能够承受多大的重量。
要是地基承载力不够,房子就可能会下沉、开裂啥的,那可就麻烦了。
所以呢,在盖房子之前,一定要算好地基承载力哦。
接着呢,说说怎么计算地基承载力。
有好几种方法呢,比如说理论计算法、经验公式法、原位测试法啥的。
理论计算法呢,就是根据一些公式来计算,不过这个比较复杂,一般人可能算不明白。
经验公式法呢,就是根据以前的经验来估算,这个比较简单,但是可能不太准确。
原位测试法呢,就是在现场做一些测试,比如说平板载荷试验、静力触探试验啥的,这个比较准确,但是比较麻烦,也比较贵。
然后呢,咱说说平板载荷试验吧。
这个就是在地基上放一个平板,然后在平板上加上重量,看看地基能承受多大的重量。
这个方法比较直观,也比较准确,但是比较麻烦,也比较贵。
做这个试验的时候,要注意平板的大小、形状、重量啥的,还要注意加载的速度、方式啥的,不能随便乱来哦。
还有静力触探试验呢。
这个就是用一个探头插进地基里,然后测量探头受到的阻力,根据阻力来估算地基承载力。
这个方法比较简单,也比较便宜,但是不太准确。
做这个试验的时候,要注意探头的形状、大小、材质啥的,还要注意插入的速度、深度啥的,不能随便乱来哦。
我给你讲个事儿哈。
我有个朋友,他盖房子的时候,就没算好地基承载力。
他觉得自己的房子不大,地基随便弄弄就行了。
结果房子盖好了,没几年就开始下沉、开裂了。
他可后悔了,说要是当初算好地基承载力,就不会出现这种情况了。
你要是盖房子,可一定要算好地基承载力哦,这样才能住得安心。
土木工程中的地基承载力计算地基承载力是土木工程设计中一个至关重要的参数,它决定了建筑物在地基上的稳定性和安全性。
地基承载力的计算需要考虑土壤的物理特性,结构的荷载以及地基的尺寸和形状等多个因素。
本文将探讨土木工程中地基承载力计算的一些关键要点。
第一部分:土壤力学基础土壤力学是土木工程中不可忽视的一部分,它涉及土壤的物理性质以及其在外力作用下的变形与破坏。
地基承载力计算的基础就是土壤力学理论。
在考虑地基承载力时,我们需要了解土壤的压缩性、剪切强度、孔隙压力等参数。
第二部分:地基承载力计算方法1. 承载力曲线法承载力曲线法是经典的计算地基承载力的方法之一。
它通过在不同荷载下进行试验,绘制承载力曲线,然后根据所需设计荷载的大小确定地基的安全系数。
2. 基本公式法基本公式法是一种常用且简便的地基承载力计算方法。
根据土体类型和荷载的性质,采用相应的公式进行计算。
例如,对于均质地基,常使用罗比森公式;对于非均质地基,则需要考虑土壤的剪切强度参数。
3. 有限元分析法有限元分析法是一种基于数值方法的地基承载力计算方法。
它将地基和荷载离散成有限数量的元素,通过求解土壤应力和变形方程,得出地基的承载力。
这种方法较为精确,但计算量较大。
第三部分:常见的地基承载力计算问题1. 岩石地基的承载力计算岩石地基的承载力计算相对较为简单,因为岩石通常具有较高的抗压强度。
可以采用实地勘探和室内试验等方法,确定岩石地基的力学参数,并结合适当的公式计算地基的承载力。
2. 土壤的不均匀沉降土壤的不均匀沉降会导致地基的不稳定性和变形,进而影响建筑物的安全性。
在地基承载力计算中,需要考虑土壤的压缩性和沉降性质,以选择合适的安全系数和承载力计算方法。
3. 高水位下的地基承载力计算在高水位下,土壤的孔隙水压将影响地基的承载力。
为了准确计算地基的承载力,需要考虑孔隙水压对土壤剪切强度和压缩性的影响,并进行合理的修正。
结论地基承载力的计算是土木工程设计中至关重要的一环。
地基基础承载力计算公式在建筑领域,地基基础承载力的计算可是至关重要的一环,就好像是给房子打造一个坚实的“底盘”。
咱们先来说说地基基础承载力计算公式到底是啥。
简单来讲,它就是用来确定地基能够承受多大重量的一个数学式子。
这个式子可不是随随便便就出来的,那是经过无数工程师和科学家们的研究和实践得出来的。
比如说,常见的地基基础承载力计算公式有太沙基公式、汉森公式等等。
太沙基公式考虑了土的内摩擦角、粘聚力等因素。
而汉森公式呢,则在太沙基公式的基础上,又进一步考虑了基础形状、地面倾斜等多种情况。
我记得有一次,我去参观一个正在建设的大楼工地。
当时,工人们正在为地基的施工忙碌着。
我看到工程师拿着图纸,上面密密麻麻地写着各种数据和计算公式。
他一脸严肃地和旁边的施工人员交流着,手指着地基的位置,强调着地基基础承载力的重要性。
“这可不能马虎,要是地基承载力算错了,这楼可就危险了!”工程师的声音在嘈杂的工地中格外清晰。
我凑过去好奇地问:“师傅,这地基基础承载力计算真有这么难吗?”工程师看了我一眼,说:“小老弟,这可不是难不难的问题,这是关乎安全的大事!你想想,要是房子建好了,地基承受不住重量,那后果不堪设想!”我听了,心里不禁一紧,这才真正意识到地基基础承载力计算公式的重要性。
在实际应用中,要准确计算地基基础承载力,可不是光把公式一套就完事儿了。
首先得对地基土进行详细的勘察,了解土的性质、含水量、孔隙比等等。
这就好比你要了解一个人的脾气秉性,才能和他好好相处一样。
而且,不同地区的土性质可能差异很大。
在南方,可能遇到的是软土;在北方,可能更多的是黄土或者冻土。
所以,不能一概而论,得根据具体情况来选择合适的计算公式和参数。
另外,施工过程中的一些因素也会影响地基基础承载力。
比如说,施工时的振动、地下水的变化等等。
这就要求在计算的时候,要把这些因素都考虑进去,留有余地。
总之,地基基础承载力计算公式虽然看起来复杂,但它却是建筑安全的重要保障。
第二章地基承载力计算
为了保证建筑物或构筑物的安全和正常使用,要求地基必须有足够的承载力和整体稳定性,同时,还要控制地墓变形在容许的范围内。
因此,地基的计算有承载力、变形、稳定性三种不同的计算内容。
一、承载力计算
承载力的计算包括持力层和软弱下卧层。
1.持力层承载力计算
作用在基础顶画的荷载,有竖向力F、水平剪力v、弯矩M,如图2—1所示。
不论其如何
组合,都可概括为中心受压和偏心受压两种状态。
所以,基础底面的压力应满足下列条件:
(1)中心受压基础(图2-1(e))
pk≤fa (2—1)
式中Pk——相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值,kPa;
fa——修正后地基承载力特征值(即宽度和深度修正后的特征值),kPa。
(2)偏心受压基础(如图2-1(f))除应符合公式(2—1)外,尚应符合
pkmax≤1.2fa(2—2)
式中pkmax——相应于荷载标准组合时,基础底面边缘的最大压力值,kPa。
Fk——相应于荷载标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值;
Gk——基础自重设计值及基础上的土重(可取平均重度20kN/m3),kN;
A——基础底面面积,m2。
式中Mk——相应于荷载标准组合时,作用于基础底面的力矩值;
W——基础底面的抵抗矩,m3;
Pkmin——基础底面边沿的最小压力值,kPa。
当偏心受压基础偏心较大时(e>b/6),Pkmin为负值,表示基础与地基脱离,但应尽量避免这种现象。
为了充分利用地基的承载力,对较小的工程,允许有较小的负值(负值区不得大于
第4页基础宽度的四分之一),见图2—2。
此时最大边沿的压应力Pkmin按下列公式计算:
式中l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长,m;
a——合力作用点至基础底面最大压力边沿的距离,m。
2,软弱下卧层承载力计算
基础持力层有足够的强度并不能代表整个地基有足够的安全保证。
如果地基受力范围内有软弱下卧层,往往因软弱下卧层强度不够而导致基础破坏,影响上部建筑结构。
因此,必须验算下卧层的承载力,使其满足下列条件:
pz+pcz≤faz (2—6)
式中Pz——软弱下卧层顶面处的附加压力值,kPa;
pcz——软弱下卧层顶面处的自重压力值,kPa;
faz——软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值,kPa。
附加压力值pz,可按双层地基中附加应力分布计算。
为简单实用,也可采用应力扩散角的概念计算,如图2-3所示。
地基扩散角。
向下传递和扩散,并假定均匀分布,根据扩散前后总压力相等的条件,求得扩散面上的附加压应力,按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)第5.2.7条规定:当上层土与下卧层土的压缩模量大于或等于3时,对条形基础和矩形基础,公式(2—6)中的pz值可按下列公式计算:
式中b——条基和独基(矩形基础)底边宽度;
l——矩形基础底边的长度;
Pt——基础底面处土的自重压力值;
Z——基础底面至软弱下卧层顶面的距离;
θ——地基压力扩散线与垂直线的夹角,可按表2-1采用。