
地基容許承載力與承載力特征值
所有建筑物和土工建筑物地基基礎設計時,均應滿足地基承載力和變形的要求,對經常受水平荷載作用的高層建筑高聳結構、高路堤和擋土墻以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物,尚應驗算地基穩定性。通常地基計算時,首先應限制基底壓力小于等于地基容許承載力或地基承載力特征值 ( 設計值 ) ,以便確定基礎的埋置深度和底面尺寸,然后驗算地基變形,必要時驗算地基穩定性。
地基容許承載力是指地基穩定有足夠安全度的承載能力,也即地基極限承載力除以一安全系數,此即定值法確定的地基承載力;同時必須驗算地基變形不超過允許變形值。地基承載力特征值是指地基穩定有保證可靠度的承載能力,它作為隨機變量是以概率理論為基礎的,分項系數表達的極限狀態設計法確定的地基承載力;同時也要驗算地基變形不超過允許變形值。因此,地基容許承載力或地基承載力特征值的定義是在保證地基穩定的條件下,使建筑物基礎沉降的計算值不超過允許值的地基承載力。
地基容許承載力:定值設計方法
承載力特征值:極限狀態設計法
按定值設計方法計算時,基底壓力P不得超過修正后的地基容許承載力.
按極限狀態設計法計算時,基底壓力P不得超過修正后的承載力特征值。
理論公式確定地基承載力均為修正后的地基容許承載力和承載力特征值.
原位法和規范法確定地基承載力未包含基礎埋深和寬度兩個因素
理論公式法確定地基承載力特征值在國標《建筑地基基礎設計規 范》( GB50007) 中采用地基臨塑
荷載 P 1/4 的修正公式:
b: 大于6m,按6m考慮,對于砂土小于3m,按3m考慮
基本承載力與承載力特征值勤有什么關系.許多公式中出現承載力特征值而未出現基本承載力,基本承載力主要用來衡量什么的?
承載力基本值與承載力的標準值,是一對,屬于89規范中的術語,指按土試指標或測試指標確定的承載力值,叫承載力基本值,經過統計修正以后就叫承載力標準值了。不過這套名詞對于巖土工程界來說,非常不適合,不象結構專業中研究的工程材料一樣,可以確定其標準值,地質體的標準值是很難確定,或者說是根本就不存在了。從這個角度來看,承載力標準值的說法,應該是前一版規范中的一個最大錯誤了。
現行的2001版規范中就修正了這個錯誤,改稱為承載力特征值,即表述地質體一個特征狀態的數值,并不具有嚴格的數學含義,與77規范中的容許(允許)承載力是基本一致的,等于是現行規范又回到了過去的77規范體系中來了。
1.天然地基的承載力標準值,按下列方法和步驟分別予以確定:
①由靜載試驗得出的地基承載力基本值,經數理統計后可作為地基承載力的標準值采用。
②由土的抗剪強度指標的標準值φk和ck,經過式的計算,所得結果即為地基承載力標準值;
③按查表法確定地基承載力標準值(適用于一般多層建筑)
④由現場抗剪強度試驗確定地基承載力標準值。
2. 地基承載力的使用
對于一級建筑物,地基承載力的標準值應按第一、二款或第一、二、四款綜合確定。
對于一級建筑物的初步設計和二級建筑物的施工圖設計,可由第二款,結合共它幾種方法綜合取值。一般多層建筑可由第三款查表法選定。
淺談地基承載力特征值的確定
地基承載力直接影響建筑物的安全和正常使用。因而在選用確定承載力方法時,應本著準確而又合理的方法綜合確定,做到即安全可靠,有經濟合理。
關鍵詞:地基承載力;特征值;確定
1概述。建筑物因地基問題引起的破壞主要有兩種:一由于建筑物荷載過大,超過了持力層所能承受的能力,而使地基產生滑動破壞;二是由于外荷載作用產生的壓縮變形,引起基礎過大的沉降量或沉降差,使上部結構傾斜、開裂毀壞。因此,在確定地基承載力時,除應保證地記得強度和穩定性,還應保證建筑物的沉降量和不均勻沉降。其確定復雜,
影響因素極多,如地基土的特性,外荷載,基礎的形式,埋深以及地下水等都將影響承載力的大小。
2地基承載力的概念。所謂的地基承載力就是指地基所能承受荷載的能力。在不同的狀態下,地基具有不同的承載力,如極限承載力,臨塑承載力等。在設計建筑物基礎時,為了保證建筑物的安全和正常使用,既保證地基穩定性不受破壞,而且具有一定的安全度,同時還應滿足建筑物的變形要求(即正常使用狀態),常將基底壓力限制在某一允許的范圍之內,該容許值即地記的容許承載力,常以[P]表示。《建筑地基基礎設計規范》(GBTJ-89)用承載力標準值取代了習慣用的容許承載力[P],而現行的《建筑地基基礎設計規范》(GB5007-2002)采用地基承載力特征值fak表示,正常使用極限狀態計算時的地基承載力,其涵義是發揮正常使用功能時所允許采用的抗拉設計值。影響地基承載力特征值的因素較多,它不僅與地基的形成條件和性質有關,而且與基礎的結構類型、荷載大小及施工深度等因素密切相關。
3確定地基承載力的方法。地基承載力的確定目前常用的方法有理論計算,現場原位測試以及承載力經驗數據表等三大類方法。3.1理論計算確定。理論計算公式中,一類是根莖土體極限平衡條件推導的臨塑荷載和荷載計算公式;另一類是根據土的剛塑性假定推到的
極限承載力公式。3.1.1按塑性開展深度確定,適軟弱地基可采用臨塑荷載計算公式:Pcr=Nc·C+Nq·γ·d(值偏于保守)。3.1.2臨界荷載計算公式fa1=N·γ·b/3+Nq·γ·d+Nc·C;fa2=N·γ·b/4+Nq·γ·d+Nc·C;fa3=Mb·γ·b+Md·γ0·d+Mc·Ck。《建筑地基基礎設計規范》(GB5007-2002)建議當偏心距e≤0.0333b時,可根據土的抗剪強度由fa3確定地基承載力特征值。3.1.3按極限承載力確定:fa=PU/K;PU——地基極限荷載,單位kpa;K——安全系數,一般取2~3;fa——地基承載力特征值;3.2現場原位試驗確定。3.2.1標準貫入試驗確定;根據輕型動力觸探(N10),重型動力觸探(N63.5),超重型動力觸探(N120),利用一定的錘擊動能,將一定規格的圓錐探頭打入土中,依據貫入擊數,經過桿長修正值,確定地基土的承載力。3.2.2靜力觸探試驗確定;地基土的靜力觸探試驗所測得的數據,可作出Z(層厚)——Ps(貫入阻力)曲線,按此曲線確定地基承載力。3.2.3其他原位試驗資料確定;現場原位試驗除標貫、靜力觸探、還有載荷試驗、十字板剪切試驗、旁壓試驗等。3.3查承載力經驗數據表確定。由室內土工試驗得出的數據,歸納出層的物理力學性質指標的平均值,查承載力的表確定地基的承載力的基本值f0或標準值fk,經折減后作為地基承載力特征值。若有當地的規范可直接查出承載力特征值。3.4由經驗確定。我國地域遼闊地質條件復雜,各地的巖土工程性質差異很大。對當地的土(巖)層分布和物
理性質,若積累了較為豐富的工程經驗,可由經驗值確定。
4地基承載力方法的確定原則。地基承載力直接影響建筑物的安全和正常使用。因而在選用確定承載力方法時,應本著準確而又合理的方法綜合確定,做到即安全可靠,有經濟合理。