建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造基礎(chǔ)結(jié)構(gòu).pptVIP

第八章 基 礎(chǔ),第一節(jié) 地基與基礎(chǔ)的基本概念,一、概念,基礎(chǔ)建筑工程中，位于建筑物的最下部位、埋入地下、直接作用于土層上的承重構(gòu)件。它承受建筑物上部結(jié)構(gòu)傳下來的全部荷載，并把這些荷載連同本身的重量一起傳到地基上。,建筑物的全部荷載均由其下的地層來承擔(dān)。受建筑物影響的那一部分地層稱為地基；建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)。,建筑物,上部結(jié)構(gòu),基 礎(chǔ),地 基,基 礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu),地 基,建筑物三部分示意圖,基礎(chǔ)的基本組成,二、地基的分類,地基可分為天然地基和人工地基兩大類。 天然地基是指天然土層具有足夠的承載力，不需經(jīng)人工改善或加固便可直接承受建筑物荷載的地基。巖石、碎石、砂石、粘性土等，一般可視為天然地基。 人工地基是指天然土層承載力較弱，缺乏足夠的穩(wěn)定性，不能滿足承受上部荷載的要求，必須對(duì)其進(jìn)行人工加固，以提高其承載力和穩(wěn)定性的地基，如淤泥、人工填土等。,人工加固地基的方法,壓實(shí)法用各種機(jī)械對(duì)土層進(jìn)行夯打、碾壓、振動(dòng)來壓實(shí)松散土的方法為壓實(shí)法。 換土法當(dāng)基礎(chǔ)下土層比較軟弱，不能滿足上部荷載對(duì)地基的要求時(shí)，可將較弱土層全部或部分挖去，換成其他較堅(jiān)硬的材料，這種方法叫換土法。 打樁法當(dāng)建筑物荷載很大，地基土層很弱，地基承載力不夠滿足要求時(shí)，可以采用樁基，即采取措施將樁基打入地基土層中，從而使得基礎(chǔ)上的荷載經(jīng)過樁傳給地基土層，這也是一種加固地基的方式。,壓實(shí)法加固地基,換土法加固地基,三、對(duì)地基和基礎(chǔ)的要求,地基應(yīng)具有較高的承載力 建筑物的場址首先應(yīng)盡可能選在承載力高且分布均勻的地段，如巖石類、碎石類、砂性土類等地段。 基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性 基礎(chǔ)是建筑物的重要承重構(gòu)件，又是埋于地下的隱蔽工程，易受潮，且很難觀察、維修、加固和更換。所以，在構(gòu)造形式上必須使其具備足夠的強(qiáng)度和與上部結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的耐久性。 基礎(chǔ)工程應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)效果 基礎(chǔ)工程約占建筑總造價(jià)的10一40，要使工程總投資降低，首先要降低基礎(chǔ)工程的投資。,第二節(jié) 基礎(chǔ)的埋置深度及影響因素,一、基礎(chǔ)的埋置深度 埋置深度從室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的垂直距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度。 根據(jù)基礎(chǔ)埋置深度的不同，基礎(chǔ)可分為淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)和不埋基礎(chǔ)。一般的，埋深小于4m的稱淺基礎(chǔ)；埋深大于4m的稱深基礎(chǔ)；當(dāng)基礎(chǔ)直接做在地表面上時(shí)，稱不埋基礎(chǔ)。從施工和造價(jià)方面考慮，一般民用建筑，基礎(chǔ)應(yīng)優(yōu)先選用淺基礎(chǔ)。,基礎(chǔ)的埋深最小不能小于500mm。否則，地基受到壓力后可能將四周土擠走，使基礎(chǔ)失穩(wěn)，或受各種侵蝕、雨水沖刷、機(jī)械破壞而導(dǎo)致基礎(chǔ)暴露，影響建筑安全。,二、影響基礎(chǔ)埋深的因素,地基土層的構(gòu)造 地下水位深度 土的凍結(jié)深度 相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深 連接不同埋深基礎(chǔ)的影響 其它因素對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響,1、地基土層構(gòu)造對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響,(1)地基土層為均勻好土?xí)r，基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋，但不得淺于500毫米。 (2)地基土層的上層為軟土，且厚度在2m以內(nèi)，下層為好土?xí)r，基礎(chǔ)應(yīng)埋在好土層之上，此時(shí)既經(jīng)濟(jì)又可靠。 (3)地基土層的上層為軟土，且厚度在25m時(shí)，對(duì)低層、荷載小的輕型建筑，在加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體性和加寬基礎(chǔ)底面積后仍可埋在軟土層內(nèi)。而對(duì)高層荷載較大的重型建筑，則應(yīng)將基礎(chǔ)埋在好土上，以保證安全。,(4)地基土層的上層軟土厚度大于6m時(shí)，建筑荷載小的建筑應(yīng)盡量利用原狀土，將基礎(chǔ)埋在軟土層中，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)，增大基礎(chǔ)底面積；建筑荷載大的建筑可作地基加固處理，或?qū)⒒A(chǔ)埋在好土上，需作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 (5)地基土層的上層為好土，下層為軟土?xí)r，應(yīng)力爭將基礎(chǔ)埋在好土內(nèi)，適當(dāng)提高基礎(chǔ)底面。 (6)地基土層由好土和軟土交替構(gòu)成時(shí)，總荷載小的低層輕型建筑應(yīng)盡可能將基礎(chǔ)埋在好土內(nèi)；總荷載大的建筑可采用人工地基或?qū)⒒A(chǔ)深埋到下層好土中，兩方案經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。,2、地下水位的影響,建筑物的基礎(chǔ)應(yīng)盡量埋在地下水位以上，如不能滿足這一要求，基礎(chǔ)必須埋在地下水位以下時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)底面埋置在低于地下水位200mm以下，使基礎(chǔ)避免因水位變化，面遭受的水的浮力的影響。埋在地下水位以下的基礎(chǔ)，在材料上要選擇具有良好的耐水性能的材料，如選用石材、混凝土等。當(dāng)?shù)叵滤泻懈g性物質(zhì)時(shí)，基礎(chǔ)應(yīng)采取防腐措施。,地下水位與基礎(chǔ)埋深,3、土的凍結(jié)深度的影響,土的凍結(jié)深度即冰凍線，是地面以下的凍結(jié)土與非凍結(jié)土的分界線。土的凍結(jié)是指土中的水分受冷，凍結(jié)成冰，使土體凍脹的現(xiàn)象。土的凍脹會(huì)把基礎(chǔ)抬起，而解凍后，基礎(chǔ)又將下沉。在這個(gè)過程中，凍融是不均勻的，致使建筑物周期性的處于不均勻的升降狀態(tài)中，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生變形、開裂、傾斜等一系列的凍害。,凍結(jié)深度主要是由當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件決定的，氣溫越低，持續(xù)時(shí)間越長，凍結(jié) 深度就越大。如北京地區(qū)為0.81.0m，哈爾濱是2m，重慶地區(qū)則基本無凍結(jié)土。 一般基礎(chǔ)應(yīng)埋置在冰凍線以下200mm的地方，當(dāng)凍土深度小于500mm時(shí)，基礎(chǔ)埋深不受影響。,4、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響 當(dāng)新建房屋建在原有房屋附近時(shí)，一般新建房屋基礎(chǔ)的埋置深度，應(yīng)小于原有房屋基礎(chǔ)的埋置深度。當(dāng)新建房屋基礎(chǔ)的埋深必須大于原有房屋時(shí)，應(yīng)使兩基礎(chǔ)間留出相鄰基礎(chǔ)底面高差的12倍距離，以保證原有房屋的安全。若新舊建筑間不能滿足此條件時(shí)，可通過對(duì)新建房屋的基礎(chǔ)進(jìn)行處理(如做懸挑梁)來解決。,5、連接不同埋深基礎(chǔ)的影響 一幢建筑當(dāng)荷載差異較大或需考慮基礎(chǔ)埋置深度影響因素時(shí)，基礎(chǔ)的埋深也不同。深淺基礎(chǔ)相交時(shí)，基礎(chǔ)應(yīng)做成踏步形并逐漸由深及淺，踏步高不應(yīng)大于500mm，踏步長不小于2倍的踏步高，以此定出基礎(chǔ)的埋置深度。,6、其它因素對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響 當(dāng)?shù)孛嫔嫌休^多的硫酸、氫氧化鈉、硫酸鈉等腐蝕液體作用時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度不宜小于1.5m，必要時(shí)，需對(duì)基礎(chǔ)作防護(hù)處理。,第三節(jié) 基礎(chǔ)的類型,一、按基礎(chǔ)的形式分類 基礎(chǔ)的類型按其形式不同可以分為條形基礎(chǔ)、獨(dú)立式基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ)。 1、條形基礎(chǔ) 基礎(chǔ)為連續(xù)的帶形，也叫帶形基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗鶙l件較好、基礎(chǔ)埋置深度較淺時(shí)，墻承式的建筑多采用帶形基礎(chǔ)，以便傳遞連續(xù)的條形荷載。條形基礎(chǔ)常用磚、石、混凝土等材料建造。當(dāng)?shù)鼗休d能力較小，荷載較大時(shí)，承重墻下也可采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。,2、獨(dú)立式基礎(chǔ) 獨(dú)立式基礎(chǔ)呈獨(dú)立的塊狀，形式有臺(tái)階形、錐形、杯形等,當(dāng)須滿足局部工程條件變化的需要時(shí)，要將個(gè)別柱基礎(chǔ)底面降低，做成高杯口基礎(chǔ)少為長頸基礎(chǔ)。 獨(dú)立式基礎(chǔ)主要用于柱下，在墻承式建筑中，當(dāng)?shù)鼗休d力較弱或埋深較大時(shí)，為了節(jié)約基礎(chǔ)材料，減少土石方工程量，加快工程進(jìn)度，亦可采用獨(dú)立式基礎(chǔ)。為了支承上部墻體，在獨(dú)立基礎(chǔ)上可設(shè)梁或拱等連續(xù)構(gòu)件。,獨(dú)立基礎(chǔ)形式,墻下獨(dú)立基礎(chǔ),3、聯(lián)合基礎(chǔ) 聯(lián)合基礎(chǔ)類型較多，常見的有柱下條形基礎(chǔ)、柱下十字交叉基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。當(dāng)柱子的獨(dú)立基礎(chǔ)置于較弱地基上時(shí)，基礎(chǔ)底面積可能很大，彼此相距很近甚至碰到一起，這時(shí)應(yīng)把基礎(chǔ)連起來，形成柱下條形基礎(chǔ)、柱下十字交叉基礎(chǔ)。,如果地基特別弱而上部結(jié)構(gòu)荷載又很大，即使做成聯(lián)合條形基礎(chǔ)，地基的承載力仍不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可將整個(gè)建筑物的下部做成一整塊鋼筋混凝土梁或板，形成片筏基礎(chǔ)。片筏基礎(chǔ)整體性好，可跨越基礎(chǔ)下的局部較弱土。片筏基礎(chǔ)根據(jù)使用的條件和斷面形式，又可分為板式和梁板式。 當(dāng)建筑設(shè)有地下室，且基礎(chǔ)埋深較大時(shí)，可將地下室做成整澆的鋼筋混凝土箱形基礎(chǔ)，它能承受很大的彎矩，可用于特大荷載的建筑。,二、按基礎(chǔ)材料和基礎(chǔ)的傳力情況分類,1、按材料分類 磚基礎(chǔ)、石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、毛石混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)等。,2、按傳力情況分類 可分為剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)兩種。 當(dāng)采用磚、石、混凝土、灰土等抗壓強(qiáng)度好而抗彎、抗剪等強(qiáng)度很低的材料做基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)底寬應(yīng)根據(jù)材料的剛性角來決定。剛性角是基礎(chǔ)放寬的引線與墻體垂直線之間的夾角。凡受剛性角限制的為剛性基礎(chǔ)；反之，不受材料剛性角限制，不僅能承受較大的壓應(yīng)力，還能承受較大的拉應(yīng)力的基礎(chǔ)為柔性基礎(chǔ)。,剛性基礎(chǔ),柔性基礎(chǔ),第四節(jié) 基礎(chǔ)的構(gòu)造,一、剛性基礎(chǔ)構(gòu)造 磚基礎(chǔ) 毛石基礎(chǔ) 混凝土以及毛石混凝土基礎(chǔ) 灰土基礎(chǔ) 三合土基礎(chǔ),毛石基礎(chǔ)構(gòu)造 毛石基礎(chǔ)的剖面一般為階梯形，基礎(chǔ)頂部寬度不宜小于500mm，且要比墻或柱每邊寬出100mm。每個(gè)臺(tái)階的高度不宜小于400mm，每個(gè)臺(tái)階挑出的寬度不應(yīng)大于200mm。當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于700mm時(shí)，毛石基礎(chǔ)應(yīng)做成矩形截面。毛石頂面砌墻前應(yīng)先鋪一層水泥砂漿。,混凝土以及毛石混凝土基礎(chǔ) 混凝土基礎(chǔ) 堅(jiān)固、耐久、抗水、抗凍、剛性角大，可用于有地下水和冰凍作用的基礎(chǔ)?；炷粱A(chǔ)不僅能做成矩形和階梯形，當(dāng)?shù)酌鎸挾却笥诘扔?000mm時(shí)，還可以做成錐形。錐形斷面能節(jié)省混凝土、減輕基礎(chǔ)自重。,毛石混凝土基礎(chǔ) 在混凝土中加入粒徑不超過300mm的毛石，可形成毛石混凝土基礎(chǔ)，可節(jié)約混凝土用量。毛石混凝土基礎(chǔ)所用毛石的尺寸不得大于基礎(chǔ)寬度的13。毛石的體積一般為總體積的2030，且毛石在混凝土中應(yīng)均勻分布。,（毛石）混凝土基礎(chǔ),灰土基礎(chǔ) 在磚基礎(chǔ)下做由石灰與粘土加水拌和夯實(shí)而成的石灰墊層，便形成灰土基礎(chǔ)?；彝粱A(chǔ)的石灰與粘土的體積比為3：7或2：8，灰土每層均需鋪220mm，夯實(shí)厚度為150mm，此為第一步。三層及三層以下的房屋用二步，三層以上的建筑用三步。,三合土基礎(chǔ) 如將磚基礎(chǔ)下的灰土換成由石灰、砂，骨料(碎磚、碎石或礦渣)組成的三合土，則形成三合土基礎(chǔ)。三合土的體積比為l：3：6或1：2：4，加適量水拌合夯實(shí)，每層厚150mm，總厚度H300mm，寬度B 600mm。這種基礎(chǔ)適用于四層及四層以下的建筑，基礎(chǔ)應(yīng)埋置在地下水位以上。,灰土基礎(chǔ) 三合土基礎(chǔ),二、柔性基礎(chǔ)構(gòu)造 鋼筋混凝土柔性基礎(chǔ)因其不受剛性角的限制，基礎(chǔ)就可做得很寬、很薄，還 可盡量淺埋。這種基礎(chǔ)相當(dāng)于一個(gè)倒置的懸臂板，所以它的根部厚度最大，配筋 最多，兩側(cè)的板厚較小(但不應(yīng)小于200mm)，鋼筋也較少。鋼筋的用量通過計(jì)算而定，但直徑不宜小于8mm，間距不宜小于200mm?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)也不宜低于C20。當(dāng)?shù)燃?jí)較低混凝土作墊層時(shí)，為使基礎(chǔ)底面受力均勻，墊層厚度一般為 60一l00mm。為保護(hù)基礎(chǔ)鋼筋不受銹蝕，當(dāng)有墊層時(shí)，保護(hù)層厚度不宜小于35mm，不設(shè)墊層時(shí)，保護(hù)層厚度不宜小于70mm。,鋼筋混凝土板式基礎(chǔ),本 章 小 結(jié),本章主要