建筑构造教案4(陶雨)

1教案首页第4课时课题基础、地基的涵义以及它们之间关系课型理论课教学目的1、了解地基与基础的涵义2、重点掌握地基的要求3、重点掌握基础的要求重点难点重点:人工地基的处理方法难点:端承桩、摩擦桩工作原理教具挂图教学方法讲授授课班级09高工1班09高工2班10高工1班10高工2班授课日期2012-2-222012-2-222012-2-232012-2-22教学过程复习旧课：建筑工业化、建筑模数、民用建筑构造5分钟引入新课：基础、地基的涵义以及它们之间关系5分钟讲授新课：思考题引入10分钟地基与基础的涵义10分钟对地基的要求－－人工地基的处理方法25分钟对基础的要求20分钟总结，布置作业：5分钟课后小结2备课纸教学过程及时间分配主要教学内容教学方法组织教学检查学生人数，师生相互问好。222...111基基基础础础和和和地地地基基基的的的基基基本本本概概概念念念2.1.1基础和地基的基本概念在建筑工程中，建筑物与土层直接接触的部分称为基础，支承建筑物重量的土层叫地基。基础是建筑物的组成部分，它承受着建筑物的全部荷载，并将其传给地基。而地基则不是建筑物的组成部分，它只是承受建筑物荷载的土壤层。其中，具有一定的地耐力，直接支承基础，持有一定承载能力的土层称为持力层；持力层以下的土层称为下卧层。地基土层在荷载作用下产生的变形，随着土层深度的增加而减少，到了一定深度则可忽略不计（如图）。基础——建筑地面以下的承重构件，把上部荷载及自身重量传到地基。地基——承受由基础传下的荷载的土层。持力层——直接承受建筑荷载的土层，（要计算）下卧层——持力层以下的土层，（不计算力）)/(2mKPaRRGF3备课纸教学过程及时间分配主要教学内容教学方法R——地基容许承载力——地基在稳定条件下每平方米所能承受的最大垂直压力。G——建筑总荷载。F——基础底面积从上式可以看出，当地基承载力不变时，建筑总荷载愈大，基础底面积也要求愈大。或者说当建筑总荷载不变时，地基承载力愈小，基础底面积则愈大。地基土层在荷载作用下产生的变形，随着土层深度的增加而减少，到了一定的深度则可忽略不计。2.1.2基础的作用和地基土的分类基础是建筑物的主要承重构件，处在建筑物地面以下，属于隐蔽工程。基础质量的好坏，关系着建筑物的安全问题。建筑设计中合理地选择基础极为重要。地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地基两大类。凡天然土层具有足够的承载能力，不须经人工改良或加固，可直接在上面建造房屋的称天然地基。当建筑物上部的荷载较大或地基土层的承载能力较弱，缺乏足够的稳定性，须预先对土壤进行人工加固后才能在上面建造房屋的称人工地基。人工加固地基通常采用压实法、换土法、化学加固法和打桩法。天然地基与人工地基（一）天然地基1、概念：具有足够的承载力，不需经过人工加固可直接在其上建造房。2、地基土分类（1）岩石（2）碎石土（3）砂士（4）粘性土（5）人工填土——不允许直接作地基（二）人工地基1、概念：当土层的承载力较差或虽土层较好，但上部荷载大，为使地基具有足够的承载能力，可以对土层进行人工加固，这种经人工处理的土层。叫人工地基。2、加固方法：（1）压实法4备课纸教学过程及时间分配主要教学内容教学方法（2）换土法——垫层（砂、砂石）（3）桩基a.组成：承台（板、梁）和桩柱板——柱集中荷载，梁——墙均匀b.分类：砼柱、钢筋砼、土、木、矿、钢c.施工方法：预制、灌注桩2.2基础的埋置深度2.2.1基础的埋置深度室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度，简称基础的埋深（如图）。埋深大于或等于4m的称为深基础；埋深小于4m的称为浅基础；当基础直接做在地表面上的称不埋基础。在保证安全使用的前提下，应优先选用浅基础，可降低工程造价。但当基础埋深过小时，有可能在地基受到压力后，会把基础四周的土挤出，使基础产生滑移而失去稳定，同时易受到自然因素的侵蚀和影响，使基础破坏，故基础的埋深在一般情况下，不要小于0.5m.。2.2.2影响基础埋深的因素1、建筑物上部荷载的大小和性质：多层建筑一般根据地下水位及冻土深度等来确定埋深尺寸。一般高层建筑的基础埋置深度为地面以上建筑物总高度的1/10。5备课纸教学过程及时间分配主要教学内容教学方法2、工程地质条件：基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的土层或岩石上，俗称“老土层”。3、水文地质条件：确定地下水的常年水位和最高水位，以便选择基础的埋深。一般宜将基础落在地下常年水位和最高水位之上，这样可不需进行特殊防水处理，节省造价，还可防止或减轻地基土层的冻胀。4、地基土壤冻胀深度：应根据当地的气候条件了解土层的冻结深度，一般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下。否则，冬天土层的冻胀力会把房屋拱起，产生变形；天气转暖，冻土解冻时又会产生陷落。5、相邻建筑物基础的影响：新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础；但当新建基础深于原有基础时，则要采取一定的措施加以处理，以保证原有建筑的安全和正常使用。基础的埋置深度1、概念：由室外设计的地面到基础底面的距离。2、分类：深基≥5m浅基＜5m（最小500m）3、作用：①铆固②保护4、影响埋深的因素：①与地基的关系与地基土构造密切关系地基土层构造的影响。基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的岩土层上，俗称“老土层”。在工程实践中，应根据地基岩土层的实际分布状况确定持力层，确保建筑物的安全。②地下水位的影响：（设计及施工）地下水位的影响。如果基础处于最高和最低地下水位之间，则地下水位的上升和降低会使建筑物产生较大的上下位移，基础也处于干温交递状态，对基础和上部结构都产生不利影响，为避免这种情况的出现，在地下水位较高的地区，宜将基础的底面设在当地的最低水位以下200mm。在地下水位较低的地区，应尽可能将基础埋在最高水位以上200mm。③冻结深度与基础埋深的关系原因冻胀现象（粉砂、轻亚粘毛细作用等冻胀性土。含水量）冬——上拱春——下深。冻胀深度的影响：冻结土与非冻结土的分界线称为冰冻线，应根据当地的气候条件了解土层的冻结深度，一般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下。否则，冬天土层的冻胀力会把房屋拱起，产生变形；天气转暖，冻土解冻时又会产生陷落。一般要求基础埋置在冰冻线下200mm，如图6备课纸教学过程及时间分配主要教学内容教学方法④其它因素对基础埋深的影响。a.相邻基础L=(1-2)HH——高差b.地下室设备基础。相邻建筑物基础的影响：新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础；但当新建基础深于原有基础时，两基础的水平距离应保持在二者基础底面高差的1～2倍以内（图），以保证原有建筑的安全和正常使用。思考题：1.地基和基础有何不同？二者有何关系？2.何谓基础的埋深？影响基础埋深的因素有哪些？请注意：复习本讲内容和预习下一讲