房屋建筑學(xué)-教案03

2根底和地下室2.1根底和地基的根本概念2.1.1根底和地基的根本概念在建筑工程中，建筑物與土層直接接觸的局部稱為根底，支承建筑物重量的土層叫地基。根底是建筑物的組成局部，它承受著建筑物的全部荷載，并將其傳給地基。而地基那么不是建筑物的組成局部，它只是承受建筑物荷載的土壤層。其中，具有一定的地耐力，直接支承根底，持有一定承載能力的土層稱為持力層；持力層以下的土層稱為下臥層。地基土層在荷載作用下產(chǎn)生的變形，隨著土層深度的增加而減少，到了一定深度那么可忽略不計(jì)〔如圖〕。2.1.2根底的作用和地基土的分類根底是建筑物的主要承重構(gòu)件，處在建筑物地面以下，屬于隱蔽工程。根底質(zhì)量的好壞，關(guān)系著建筑物的平安問(wèn)題。建筑設(shè)計(jì)中合理地選擇根底極為重要。地基按土層性質(zhì)不同，分為天然地基和人工地基兩大類。凡天然土層具有足夠的承載能力，不須經(jīng)人工改進(jìn)或加固，可直接在上面建造房屋的稱天然地基。當(dāng)建筑物上部的荷載較大或地基土層的承載能力較弱，缺乏足夠的穩(wěn)定性，須預(yù)先對(duì)土壤進(jìn)行人工加固后才能在上面建造房屋的稱人工地基。人工加固地基通常采用壓實(shí)法、換土法、化學(xué)加固法和打樁法。2.2根底的埋置深度根底的埋置深度室外設(shè)計(jì)地面至根底底面的垂直距離稱為根底的埋置深度，簡(jiǎn)稱根底的埋深〔如圖〕。埋深大于或等于4m的稱為深根底；埋深小于4m的稱為淺根底；當(dāng)根底直接做在地外表上的稱不埋根底。在保證平安使用的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用淺根底，可降低工程造價(jià)。但當(dāng)根底埋深過(guò)小時(shí)，有可能在地基受到壓力后，會(huì)把根底四周的土擠出，使根底產(chǎn)生滑移而失去穩(wěn)定，同時(shí)易受到自然因素的侵蝕和影響，使根底破壞，故根底的埋深在一般情況下，不要小于0.5m.。影響根底埋深的因素1、建筑物上部荷載的大小和性質(zhì)：多層建筑一般根據(jù)地下水位及凍土深度等來(lái)確定埋深尺寸。一般高層建筑的根底埋置深度為地面以上建筑物總高度的1/10。2、工程地質(zhì)條件：根底底面應(yīng)盡量選在常年未經(jīng)擾動(dòng)而且堅(jiān)實(shí)平坦的土層或巖石上，俗稱“老土層”。3、水文地質(zhì)條件：確定地下水的常年水位和最高水位，以便選擇根底的埋深。一般宜將根底落在地下常年水位和最高水位之上，這樣可不需進(jìn)行特殊防水處理，節(jié)省造價(jià)，還可防止或減輕地基土層的凍脹。4、地基土壤凍脹深度：應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件了解土層的凍結(jié)深度，一般將根底的墊層局部做在土層凍結(jié)深度以下。否那么，冬天土層的凍脹力會(huì)把房屋拱起，產(chǎn)生變形；天氣轉(zhuǎn)暖，凍土解凍時(shí)又會(huì)產(chǎn)生陷落。5、相鄰建筑物根底的影響：新建建筑物的根底埋深不宜深于相鄰的原有建筑物的根底；但當(dāng)新建根底深于原有根底時(shí)，那么要采取一定的措施加以處理，以保證原有建筑的平安和正常使用。2.3根底的類型按材料及受力特點(diǎn)分類一、剛性根底由剛性材料制作的根底稱為剛性根底。一般指抗壓強(qiáng)度高，而抗拉、抗剪強(qiáng)度較低的材料就稱為剛性材料。常用的有磚、灰土、混凝土、三合土、毛石等。為滿足地基容許承載力的要求，基底寬B一般大于上部墻寬，為了保證根底不被拉力、剪力而破壞，根底必須具有相應(yīng)的高度。通常按剛性材料的受力狀況，根底在傳力時(shí)只能在材料的允許范圍內(nèi)控制，這個(gè)控制范圍的夾角稱為剛性角，用α表示。磚、石根底的剛性角控制在(1：1.25)~(1：1.50)(26o~33o)以內(nèi)，混凝土根底剛性角控制在1：1〔45o〕以內(nèi)。[剛性根底的受力、傳力特點(diǎn)如圖]剛性根底的受力、傳力特點(diǎn)二、非剛性根底當(dāng)建筑物的荷載較大而地基承載能力較小時(shí)，根底底面B必須加寬，如果仍采用混凝土材料做根底，勢(shì)必加大根底的深度，這樣很不經(jīng)濟(jì)。如果在混凝土根底的底部配以鋼筋，利用鋼筋來(lái)承受拉應(yīng)力，使根底底部能夠承受較大的彎矩，這時(shí)，根底寬度不受剛性角的限制，故稱鋼筋混凝土根底為非剛性根底或柔性根底。按構(gòu)造型式分類一、條形根底當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)采用墻承重時(shí)，根底沿墻身設(shè)置，多做成長(zhǎng)條形，這類根底稱為條形根底或帶形根底，是墻承式建筑根底的根本形式。二、獨(dú)立式根底當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重時(shí)，根底常采用方形或矩形的獨(dú)立式根底，這類根底稱為獨(dú)立式根底或柱式根底。獨(dú)立式根底是柱下根底的根本形式。當(dāng)柱采用預(yù)制構(gòu)件時(shí)，那么根底做成杯口形，然后將柱子插人并嵌固在杯口內(nèi)，故稱杯形根底。三、井格式根底當(dāng)?shù)鼗鶙l件較差，為了提高建筑物的整體性，．防止柱子之間產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下根底沿縱橫兩個(gè)方向擴(kuò)展連接起來(lái)，做成十字交叉的井格根底。四、片筏式根底當(dāng)建筑物上部荷載大，而地基又較弱，這時(shí)采用簡(jiǎn)單的條形根底或井格根底已不能適應(yīng)地基變形的需要，通常將墻或柱下根底連成一片，使建筑物的荷載承受在一塊整板上成為片筏根底。片筏根底有平板式和梁板式兩種。五、箱形根底當(dāng)板式根底做得很深時(shí)，常將根底改做成箱形根底。箱形根底是由鋼筋混凝土底板、頂板和假設(shè)干縱、橫隔墻組成的整體結(jié)構(gòu)，根底的中空局部可用作地下室〔單層或多層的〕或地下停車庫(kù)。箱形根底整體空間剛度大，整體性強(qiáng)，能抵抗地基的不均勻沉降，較適用于高層建筑或在軟弱地基上建造的重型建筑物。2.4地下室的構(gòu)造地下室的構(gòu)造組成建筑物下部的地下使用空間稱為地下室。地下室一般由墻身、底板、頂板、門窗、樓梯等局部組成。地下室的分類一、按埋入地下深度的不同，可分為：1、全地下室；2、半地下室。全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超過(guò)該房間凈高的1/2；半地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度為該房間凈高的1/3~1/2。二、按使用功能不同，可分為：1、普通地下室：一般用作高層建筑的地下停車庫(kù)、設(shè)備用房；根據(jù)用途及結(jié)構(gòu)需要可做成一層或二、三層、多層地下室〔地下室示意圖〕。2、人防地下室：結(jié)合人防要求設(shè)置的地下空間，用以應(yīng)付戰(zhàn)時(shí)情況下人員的隱蔽和疏散，并有具備保障人身平安的各項(xiàng)技術(shù)措施。地下室防潮構(gòu)造當(dāng)?shù)叵滤某Ｄ晁缓妥罡咚痪诘叵率业仄簶?biāo)高以下時(shí)，須在地下室外墻外面設(shè)垂直防潮層。其做法是在墻體外外表先抹一層20mm厚的1：2.5水泥砂漿找平，再涂一道冷底子油和兩道熱瀝青；然后在外側(cè)回填低滲透性土壤，如粘土、灰土等，并逐層夯實(shí)，土層寬度為500mm左右，以防地面雨水或其它地表水的影響。另外，地下室的所有墻體都應(yīng)設(shè)兩道水平防溯層，一道設(shè)在地下室地坪附近，另一道設(shè)在室外地坪以上150~200mm處，使整個(gè)地下室防潮層連成整體，以防地潮沿地下墻身或勒腳處人室內(nèi)。地下室防水構(gòu)造當(dāng)設(shè)計(jì)最高水位高于地下室地坪時(shí)，地下室的外墻和底板都浸泡在水中，應(yīng)考慮進(jìn)行防水處理。常采用的防水措施有三種：一、瀝青卷材防水1、外防水外防水是將防水層貼在地下室外墻的外外表，這對(duì)防水有利，但維修困難。外防水構(gòu)造要點(diǎn)是：先在墻外側(cè)抹20mm厚的1：3水泥砂漿找平層，并刷冷底子油一道，然后選定油氈層數(shù)，分層粘貼防水卷材，防水層須高出最高地下水位500-1000mm為宜。油氈防水層以上的地下室側(cè)墻應(yīng)抹水泥砂漿涂?jī)傻罒釣r青，直至室外散水處。垂直防水層外側(cè)砌半磚厚的保護(hù)墻一道。2、內(nèi)防水內(nèi)防水是將防水層貼在地下室外墻的內(nèi)外表，這樣施工方便，容易維修，但對(duì)防水不利，故常用于修繕工程。地下室地坪的防水構(gòu)造是先澆混凝土墊層，厚約100mm；再以選定的油氈層數(shù)在地坪墊層上作防水層，并在防水層上抹20~30mm厚的水泥砂漿保護(hù)層，以便于上面澆筑鋼筋混凝土。為了保證水平防水層包向垂直墻面，地坪防水層必須留出足夠的長(zhǎng)度以便與垂直防水層搭接，同時(shí)要做好轉(zhuǎn)折處油氈的保護(hù)工作，以免因轉(zhuǎn)折交接處的油氈?jǐn)嗔讯绊懙叵率业姆浪６?、防水混凝土防水?dāng)?shù)叵率业仄汉蛪w均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)采用抗?jié)B性能好的防水混凝土材料，常采用的防水混凝土有普通混凝土和外加劑混凝土。普通混凝土主要是采用不同粒徑的骨料進(jìn)行級(jí)配，并提高混凝土中水泥砂漿的含量，使砂漿充滿于骨料之間，從而堵塞因骨料間不密實(shí)而出現(xiàn)的滲水通路，以到達(dá)防水目的。外加劑混凝土是在混凝土中滲人加氣劑或密實(shí)劑，以提高