建筑基礎(chǔ)基本知識

單元8建筑基礎(chǔ)基本知識知識目標(biāo)

1.掌握基礎(chǔ)的類型及其構(gòu)造要求；2.了解淺基礎(chǔ)的設(shè)計要點；3.熟悉基礎(chǔ)施工圖；

能力目標(biāo)

1.能夠識別基礎(chǔ)的類型，了解其構(gòu)造；2.能夠快速、正確的識讀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖。工作任務(wù)1.了解基礎(chǔ)的類型；2.了解受基礎(chǔ)的構(gòu)造要求；3.熟悉淺基礎(chǔ)的設(shè)計要點；4.識讀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖。8.1基礎(chǔ)的類型

與構(gòu)造8.2天然地基上

淺基礎(chǔ)設(shè)計8.3識讀基礎(chǔ)施工圖天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計一般按如下步驟進(jìn)行：（1）收集詳細(xì)、準(zhǔn)確的資料。包括：政府相關(guān)文件；地下文物、坑道、已埋管線、光纜等資料；場地地形圖；地質(zhì)勘察報告；建筑物的平面、立面、剖面圖；預(yù)埋管道布置圖以及使用要求；地面荷載情況；建筑材料供應(yīng)情況；施工單位設(shè)備和技術(shù)力量等資料。（2）確定基礎(chǔ)類型。（3）確定基礎(chǔ)埋深。（4）確定基礎(chǔ)底面尺寸。（5）確定是否需要驗算變形和穩(wěn)定性。（6）進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計，提出基礎(chǔ)的構(gòu)造要求。（7）整理計算書。（8）繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明。8.2天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計一、基礎(chǔ)設(shè)計的基本規(guī)定

1．地基基礎(chǔ)設(shè)計等級《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為三個設(shè)計等級設(shè)計等級建筑和地基類型甲級重要的工業(yè)與民用建筑物

30層以上的高層建筑

體型復(fù)雜,層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建筑物

大面積的多層地下建筑物(如地下車庫,商場.運動場等）

對地基變形有特殊要求的建筑物

復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物(包括高邊坡)

對原有工程影響較大的新建建筑物

場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物

位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程乙級除甲級,丙級以外的工業(yè)與民用建筑物丙級

場地和地基條件簡單,荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物;次要的輕型建筑物2．基礎(chǔ)設(shè)計的一般規(guī)定

根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)實際等級及長期荷載作用下地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響程度，地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定。軸心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)（2）設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計。（3）表9-3所列范圍內(nèi)設(shè)計等級為丙級的建筑物可不做變形計算，如有下列情況之一時，仍應(yīng)做變形驗算。1）地基承載力特征值小于130kPa，且體型復(fù)雜的建筑物；2）在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，可能引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；3）軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時；4）相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時；5）地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。（4）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳建筑或擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性。（5）基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗算（6）地下水埋藏較淺，建筑場地地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗算。3．荷載取值（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。（2）計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載應(yīng)按長期效應(yīng)組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。（3）計算擋土墻的土壓力、地基穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.0。（4）在確定基礎(chǔ)或樁臺高度，支擋結(jié)構(gòu)截面，計算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力，確定配筋和驗算材料強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載能力級限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。

當(dāng)需要驗算裂縫寬度時，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。（5）基礎(chǔ)設(shè)計安全等級，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用，但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0不應(yīng)小于1.0。二、基礎(chǔ)埋置深度的確定

基礎(chǔ)埋深是指基礎(chǔ)底面到室外設(shè)計地面的距離，基礎(chǔ)埋深的選擇實質(zhì)上就是確定持力層的位置。在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，基礎(chǔ)宜淺埋?；A(chǔ)埋置深度的影響因素很多，應(yīng)綜合各種因素加以確定。1．建筑物的用途及使用條件的影響2．荷載大小和性質(zhì)的影響3．工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響4．相鄰建筑物的影響5．地基土凍脹和融陷的影響三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定

在選擇了基礎(chǔ)類型，確定了基礎(chǔ)埋置深度后，就可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的上不荷載和地基土層的承載力計算基礎(chǔ)的底面尺寸。1．作用在基礎(chǔ)上的荷載

作用的基礎(chǔ)上的豎向荷載包括：結(jié)構(gòu)物的自重、屋面荷載、樓面荷載和基礎(chǔ)（包括基礎(chǔ)臺階上填土）的自重等；水平荷載包括側(cè)向土壓力、水壓力、風(fēng)壓力等。荷載計算按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中的要求進(jìn)行。

計算荷載時應(yīng)按傳力系統(tǒng)，自建筑物屋頂開始，自上而下累計至設(shè)計地面。當(dāng)室內(nèi)外地坪有高差時，對于外墻或外柱可累計至室外設(shè)計地坪高差的平均值。計算作用在墻下條形基礎(chǔ)上的荷載時，通常取1延米作為計算單元，有以下幾種情況：（1）作用在墻上的荷載是均布荷載（如一段內(nèi)橫墻），可以沿墻的長度方向取1米長的一段計算。（2）有門窗的墻體且作用在墻上的荷載是均布荷載（如一段內(nèi)縱墻），可以沿墻的長度方向，取門或窗中線至中線間的一段，即一個開間長為計算段，算出的荷載再均分到全段上，得到作用在每米長度上的荷載。（3）對于有梁等幾種荷載作用的墻體，需考慮幾種荷載在墻內(nèi)的擴散作用，計算段的選取應(yīng)根據(jù)實際情況選定。2．基礎(chǔ)底面尺寸的確定（1）軸心受壓基礎(chǔ)。

（2）偏心受壓基礎(chǔ)。一般用試算方法確定：1）先不考慮偏心影響，按軸心受力計算確定基礎(chǔ)面積

。2）根據(jù)偏心的大小把基礎(chǔ)底面積

提高10%-40%，即

。3）計算基底邊緣最大與最小壓力，驗算承載力條件是否滿足，如果不滿足，則重新調(diào)整A，直到滿足為止。3．軟弱下臥層承載力驗算

在持力層以下地基范圍內(nèi)存在軟弱下臥層時，除按照持力層承載力確定基底尺寸外，還必須對軟弱下臥層進(jìn)行承載力驗算，即：條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)4．地基的變形驗算

如果要求計算地基變形，則在基礎(chǔ)底面尺寸初步確定后，還應(yīng)進(jìn)行地基變形驗算，設(shè)計時要滿足地基變形值不超過其允許值的條件，以保證不致因地基變形過大而影響建筑物正常使用或危害安全。1．墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計四、擴展基礎(chǔ)的設(shè)計地基凈反力最大內(nèi)力設(shè)計值基礎(chǔ)底板高度

基礎(chǔ)底板配筋2．柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計地基凈反力基礎(chǔ)高度

基礎(chǔ)底板配筋軸心受壓偏心受壓Fl≤0.7βhpftamh0

am=(at+ab)/2

Fl=pjAl長邊方向短邊方向單元8建筑基礎(chǔ)基本知識知識目標(biāo)

1.掌握基礎(chǔ)的類型及其構(gòu)造要求；2.了解淺基礎(chǔ)的設(shè)計要點；3.熟悉基礎(chǔ)施工圖；

能力目標(biāo)

1.能夠識別基礎(chǔ)的類型，了解其構(gòu)造；2.能夠快速、正確的識讀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖。工作任務(wù)1.了解基礎(chǔ)的類型；2.了解受基礎(chǔ)的構(gòu)造要求；3.熟悉淺基礎(chǔ)的設(shè)計要點；4.識讀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖。8.1基礎(chǔ)的類型

與構(gòu)造8.2天然地基上

淺基礎(chǔ)設(shè)計8.3識讀基礎(chǔ)施工圖

基礎(chǔ)施工圖是表示基礎(chǔ)的平面布置和詳細(xì)構(gòu)造的圖樣，它是施工放線、挖槽和砌筑基礎(chǔ)的依據(jù)，基礎(chǔ)施工圖通常包括基礎(chǔ)平面圖、基礎(chǔ)詳圖和說明。它們是施工放線、土方開挖、砌筑或澆筑混凝土基礎(chǔ)的依據(jù)。8.3識讀基礎(chǔ)施工圖一、基礎(chǔ)平面圖

1．圖示方法及內(nèi)容

基礎(chǔ)平面圖是假象用一水平面沿房屋底層室內(nèi)地面下方與基礎(chǔ)之間將建筑物剖開，移去上面部分和周圍土層向下投影所得的全剖面圖?；A(chǔ)平面圖表示基礎(chǔ)的平面布置、基礎(chǔ)底部尺寸、軸線位置、剖切到墻、柱、基礎(chǔ)梁及可見的基礎(chǔ)輪廓。2．基礎(chǔ)平面圖識讀舉例

1．圖示方法及內(nèi)容

基礎(chǔ)詳圖是用較大的比例畫出的基礎(chǔ)局部構(gòu)造圖，表達(dá)出基礎(chǔ)形狀、大小、構(gòu)造及基礎(chǔ)的埋置深度。對于條形基礎(chǔ)采用垂直剖面圖，單獨基礎(chǔ)則采用垂直斷面圖和平面圖表示。2．基礎(chǔ)詳圖識讀舉例

二、基礎(chǔ)詳圖三、基礎(chǔ)設(shè)計說明基礎(chǔ)設(shè)計說明主要包含以下內(nèi)容：主要設(shè)計依據(jù)：自然條件：施工要求和施工注意事項。對材料的質(zhì)量要求。單元8建筑基礎(chǔ)基本知識知識目標(biāo)

1.掌握基礎(chǔ)的類型及其構(gòu)造要求；2.了解淺基礎(chǔ)的設(shè)計要點；3.熟悉基礎(chǔ)施工圖；

能力目標(biāo)

1.能夠識別基礎(chǔ)的類型，了解其構(gòu)造；2.能夠快速、正確的識讀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖。工作任務(wù)1.了解基礎(chǔ)的類型；2.了解受基礎(chǔ)的構(gòu)造要求；3.熟悉淺基礎(chǔ)的設(shè)計要點；4.識讀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖。8.1基礎(chǔ)的類型

與構(gòu)造8.2天然地基上

淺基礎(chǔ)設(shè)計8.3識讀基礎(chǔ)施工圖任務(wù)一混凝土結(jié)構(gòu)用材料任務(wù)一混凝土結(jié)構(gòu)用材料1.基礎(chǔ)類型

無筋擴展基礎(chǔ)通常稱為剛性基礎(chǔ)，是指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。由于基礎(chǔ)所用材料均為脆性材料，抗壓能力強而抗拉、剪、彎能力差，多用于6層或6層以下（三合土基礎(chǔ)不宜超過4層）的民用建筑和輕型廠房。8.1基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造一、無筋擴展基礎(chǔ)2.基礎(chǔ)的構(gòu)造

無筋擴展基礎(chǔ)的高度要滿足下式要求：

基礎(chǔ)材料質(zhì)量要求臺階高寬比的允許值

Pk≤100100<Pk≤200200<Pk≤300混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1:1.001:1.251:1.50

磚基礎(chǔ)磚不低于MU10、砂漿不低于M51:1.501:1.501:1.50

毛石基礎(chǔ)砂漿不低于M51:1.251:1.50——

灰土基礎(chǔ)體積比為3:7或2:8的灰土其最小干密度：粉土1550kg/m3粉質(zhì)粘土1500kg/m3粘土1450kg/m31:1.251:1.50——

三合土基礎(chǔ)體積比1:2：4-1:3:6（石灰：砂：骨料），每層約虛鋪220mm，夯至150mm1:1.501:2.00——

二、擴展基礎(chǔ)1.基礎(chǔ)類型擴展基礎(chǔ)又稱柔性基礎(chǔ)，是指柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。（1）柱下獨立基礎(chǔ)。柱下獨立基礎(chǔ)主要用于框架、排架結(jié)構(gòu)柱的基礎(chǔ)。根據(jù)基礎(chǔ)外形的不同，獨立基礎(chǔ)的截面可以做成階梯形或錐形；在排架結(jié)構(gòu)預(yù)制柱下的獨立基礎(chǔ)一般做成杯形，在施工現(xiàn)場安裝預(yù)制柱，通常為單層工業(yè)廠房牛腿柱下基礎(chǔ)。（2）墻下條形基礎(chǔ)。墻下條形基礎(chǔ)是承重墻基礎(chǔ)的主要形式，可分為板式和梁板式兩種。2.構(gòu)造要求擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm，且兩個方向的坡度不宜大于1:3；階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300mm-500mm；（2）墊層的厚度不宜小于70mm，墊層混凝土強度等級不宜低于C10；（3）擴展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%，底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不宜小于8mm；間距不宜大于300mm；每延米分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的15%。當(dāng)有墊層時鋼筋保護層的厚度不應(yīng)小于40mm；無墊層時不應(yīng)小于70mm；（4）混凝土強度等級不應(yīng)低于C20；（5）當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍，并宜交錯布置。（6）鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交界處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通常布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置。三、柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)1.基礎(chǔ)類型

在框架、排架結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)鼗容^軟弱且荷載較大時，為加強基礎(chǔ)之間的整體性，減少不均勻沉降，可以單向在柱子下做一條鋼筋混凝土梁，將各柱子聯(lián)合起來，成為柱下條形基礎(chǔ)。當(dāng)荷載很大，地基軟弱，且在兩個方向荷載和土質(zhì)都不均勻，在柱網(wǎng)下縱橫兩個方向均設(shè)有柱下條形基礎(chǔ)時，便成為十字交叉基礎(chǔ)。2.構(gòu)造要求柱下條形基礎(chǔ)構(gòu)造除滿足擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）柱下條形基礎(chǔ)梁的高度宜為柱距的1/8～1/4。翼板厚度不應(yīng)小于200㎜.當(dāng)翼板厚度大于250㎜時，宜采用變厚度翼板，其坡度宜小于或等于1:3.（2）在基礎(chǔ)平面布置允許的情況下，條形基礎(chǔ)的端部宜向外伸出一定長度，以增大底面面積，改善端部基礎(chǔ)的承載條件，但伸出也不宜過長，其長度宜為第一跨距的0.25倍。（3）現(xiàn)澆柱與條形基礎(chǔ)梁的交接處，一般情況下，基礎(chǔ)梁寬度宜每邊寬出柱子50㎜，當(dāng)與基礎(chǔ)梁軸線垂直的柱邊長大于或等于600㎜時，可僅在柱位處將基礎(chǔ)梁局部加寬。（4）基礎(chǔ)梁受力復(fù)雜，即受縱向整體彎曲作用，柱間還有局部彎曲作用，二者疊加后，支座及跨中彎曲方向?qū)嶋H上難以按計算結(jié)構(gòu)可靠確定，故通常梁的上下均要配筋。條形基礎(chǔ)梁頂部和底部的縱向受力鋼筋除滿足計算要求外，頂部鋼筋按計算配筋全部貫通，底部通常鋼筋應(yīng)不少于底部鋼筋截面總面積的1/3。（5）梁上下縱向受力筋配筋率各不少于0.2%。當(dāng)梁高于700㎜時，應(yīng)在梁兩側(cè)沿高度每隔300～400㎜加設(shè)構(gòu)造筋，直徑不小于10㎜.兩種箍筋直徑不應(yīng)小于8㎜.彎起筋與箍筋肢數(shù)按彎矩及剪力圖配置。當(dāng)梁寬b≤350㎜時用雙肢箍，當(dāng)350≤b≤800㎜時用四肢箍，b>800㎜時用六肢箍，箍筋間距的限制于普通梁相同。（6）柱下條形基礎(chǔ)的混凝土強度等級不應(yīng)小于C20。四、筏板基礎(chǔ)1.基礎(chǔ)類型當(dāng)?shù)鼗浫醵喜拷Y(jié)構(gòu)傳來的荷載很大，采用十字交叉基礎(chǔ)還不能滿足承載力要求或相鄰基礎(chǔ)距離很小時，可將整個基礎(chǔ)底板連成一個整體形成鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)，即用鋼筋混凝土做成連續(xù)整片基礎(chǔ)。（a）平板式

（b）梁板式2.構(gòu)造要求（1）筏板平面尺寸：（2）平板式筏基的板（3）筏板混凝土（4）筏板基礎(chǔ)的地下室

（5）筏板鋼筋

（6）高層建筑筏形基礎(chǔ)與裙房基礎(chǔ)之間的構(gòu)造要求。（7）筏形基礎(chǔ)地下室施工完畢后，應(yīng)