第二讲 建筑构造 基础 (2)

楼面凹阳台台阶基础雨棚楼梯间散水墙挑阳台门窗屋面第二章基础一、地基与基础的概念1、受建筑物荷载影响的土层------地基2、建筑物向地基传递荷载的下部结构——基础3、直接能承受荷载的土层——持力层4、持力层以下的土层——下卧层地基持力层下卧层二、地基1、建筑物对地基的要求：a、强度：地基的承载能力能满足上部结构的要求b、稳定：地基在受力后的变形应在规范允许的范围内c、经济：地基处理的费用应做到经济合理2、设计地基、基础的资料：a、地形图（红线图）：以了解相关地形地貌、周围建筑、沟渠、暗塘、交通、供电、供水等情况b、地质资料：普查——现场临时布点，钻孔、取样、了解土层分布、地质结构及各土层的物理力学性质技术设计钻孔——按总平面布置、按建筑物大小、形状、高度等选择有代表性的孔数、孔位进行工程地质勘探并提出地质技术报告地基的评价：建议采用何种基础，持力层设在何土层等,必要时建筑专业修改总平面、结构专业选择合理的持力层及结构形式3、地基分类：a、天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工改良或加固便可作为建筑地基者。如：一般岩石，岩石风化后的土层（有一定厚度）.b、人工地基：当上部荷载较大或土壤的承载能力较低，缺乏足够的坚固性和稳定性时，必须对土壤进行人工处理，才能作为建筑物的地基者4、地基处理：a、碾压、夯实法——重锤夯实、机械碾压、震动压实b、换土法——挖去软弱土层换成较坚硬的材料如：中砂、粗砂、碎石、矿渣等c、堆载法——在软弱土层上堆载重物，如：废钢锭、废钢筋混凝土预制板等d、化学加固法——利用高压旋喷方法注入水泥浆或水玻璃等粘固剂提高土壤强度三、基础基础是建筑物的一部分，基础按其埋置深度分为浅基础与深基础，埋置深度（H）当：H＞5m时为深基础——费工、费料当：H＜5m时为浅基础——剩工、剩料、造价低。但太浅时基础暴露室外易受损，一般地表腐殖土有一定厚度，所以H≮0.5m1、浅基础：a、分类：（按形式分）a1.独立式基础——上部结构为框架、排架形式时往往是独立的柱子承重，所以每根柱下设置独立基础独立基础a.a2.条型基础（联合基础）——当上部框架结构荷载较大或地基承载力较低，为扩大基础的受力面积，就将独立基础连成条型；当上部结构为砖混结构，底部用砖墙承重，一般亦采用条型基础b.（1）墙下条型基础（2）柱下条型基础b.c.井格式基础条型砖墙框架柱a3.井格式基础——当联合基础不能满足要求时可将条型基础横向再相联，形成井格形式，以扩大承载面积a4.筏式基础（满堂基础）——如井格式还不能满足力的要求时。可以把整个基础用钢筋混凝土浇成一片，达到最大受力面，形成片筏d.板式（筏式）基础框架柱e.带肋板基框架柱有时为了节省材料、提高基础的整体刚度，可在片筏上（下）面设梁、肋井格，成为带肋板基框架柱e.箱型基础a5.箱型基础——为了加强筏式基础的刚度，换取土重，利用空间而做成箱型基础a6、其它型式的基础基础薄壳基础独立基础条型基础反拱梁基础基础受力在刚性角范围以内a.基础宽度超过刚性角的范围而破坏b.b.分类（按受力性能分）：b1.受刚性角控制的基础————刚性基础,不同材料基础的刚性角不同,其大小取决于材料本身的性能a.混凝土基础毛石混凝土基础b.毛石基础c.d.石灰三和土基础a.b类适用于五层及五层以下的民用建筑或单层、多层轻型厂房的承重墙基础。a.混凝土基础毛石混凝土基础b.毛石基础c.d.石灰三和土基础c、d类适用于四层以下的一般民用建筑及单层轻型厂房的承重墙基础。b2.不受刚性角控制的基础——柔性基础由于钢筋混凝土具有很好的抗弯能力可以满足上部荷载对基础的要求钢筋混凝土基础（柔性基础）c、浅基础小结：刚度筏式基础箱型基础井格式基础大（联合基础）条型基础独立基础基础类型小底面积大大适应不均匀沉降能力小小2、深基础的类型(桩基)：若浅层土质不良，无法满足建筑物对变形和强度方面的要求时，可利用较深部位的坚实土层或岩层作为持力层------通过桩基将力传递下去,一般深度在十几米至几十米a、按材料分------木,钢材,钢筋混凝土等b、按形式分预制桩,断面200x200现浇灌注桩------震动桩,爆破桩,钻孔桩c、按受力情况分:(c1)、端承桩------桩端直接插入坚硬的土层或岩石中由桩端将荷载传给地基(c2)、摩擦桩(挤压桩)-----大部分荷载通过土层对桩的挤压产生的摩擦力来平衡(上海是冲积平原,高层建筑基本上是采用磨擦桩)桩基端承桩（插入持力层）a.PQP=Qb.摩擦桩PqP=q深基础——桩基四、基础设计的要点:1、类型选择：a、充分利用地基的承载能力b、尽量就地取材,节约三材(水泥,钢材,木材)c、结合当地条件,力求做到便于施工,减少工作量d、考虑对周围建筑的影响，优先采用新技术2、常用刚性基础的设计深度:a、基础埋置深度愈浅愈经济,但不能过浅,基础暴露地面以上容易风化.一般H(埋置深度)0.5m最高地下水位室外地面最高地下水位最低地下水位(图1)(图2)b、考虑因素:工程地质条件:按荷载大小,结构性质选择可靠的持力层地下水位条件:最好在最低水位地以下200(图1),或尽量在最高地下水位以上(图2)冰冻线的影响:在北方地区冰冻会影响基础安全,因为水结冰后体积膨胀,冰化后又收缩.造成基础破坏因此基础底应在冰冻线以下200(图3),各地冰冻线深度不同如:(图3)北京H=1M冻哈尔滨H=2M冻上海H=0.2M冻沈阳H冻=1.2M大连H冻=0.9M长春H冻=1.5M与相邻基础的关系:一般不深于原有相应基础.如必须深于已有基础则要采取一定措施.如阶梯式放脚;保持一定的净距L=1~2(基础底差)原有基础新基础新基础原有基础其他:遇井,穴;局部土质欠佳;管道穿基础;------由结构工种采取相应措施