《房屋建筑学》地基部分.ppt

第二章 地基和基础,1 地基和基础 2 地下室构造 自测题,1地基和基础,一、基础的作用及其与地基的关系,承受建筑物上部结构传下来的荷载，并把这些荷载连同本身的自重一起传给地基。,案例一,第二章 地基和基础,墙体开裂、断裂或拱起 地基或基础一旦发生问题,一般是通过墙体开裂反应出来。而墙体的整体性及承载力也会因地基基础的问题而削弱,甚至丧失。在实际工程中,沉降缝是经常见到的。,案例二,建筑物下沉过大 当地基土较软弱,基础设计形式不当及计算有误时,会导致整座建筑物下沉过大,轻者会造成室外水倒灌,重者建筑物无法使用。例如,上海展览馆的中央大厅为箱形基础,1954年建成,30年后的累计沉降达1800mm。再如,墨西哥城的国家剧院建在厚层火山灰地基上,建成后沉降达3000mm,门厅成为半地下室,影响了剧院的使用。,案例三,地基滑动地基滑动有两种情况,一种是下雨、渗水后在坡地建筑物的下部开挖时而引起的地基滑动;另一种是地基普遍软弱,设计时将地基承载力估值过高或使用时严重超载而引起的地基失稳,产生滑动事故。,案例四,广州地铁3号线工地塌方 附近居民楼倾斜,案例五,持力层：直接承受建筑荷载的土层。持力层以下的土层为下卧层。天然地基：凡天然土层具有足够的承载能力，不需经过人工加固，可直接在其上部建筑房屋的土层。天然地基的土层分布及承载力大小由勘测部门实测提供。人工地基：当土层的承载力较差或虽然土层质地较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，应对土层进行加固。这种经过人工处理的土层叫人工地基。,处理方法：压实法换土法桩基,1 地基和基础,二、承载力的传递,广州市白云区河沙村一幢5层住宅楼突然倾倒,1 地基和基础,由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。,按照基础埋置深度可以将基础分为：深基础：埋置深度大于4米 浅基础：埋置深度小于4米 不埋基础：基础直接做在地面上,建筑物的特点及上部荷载的大小：高层建筑的基础埋深是地上建筑物总高的1/10左右，而多层建筑则依据地下水位及冻土深度来确定埋深尺寸。地基土质的好坏：承载力高的土层可以浅埋，土质差、承载力低的土层则应该深埋。地下水位：基础应放在地下水位之上，（避免施工时排水，防止或减轻地基土的冻胀）冰冻深度：基础的灰土垫层应放在冻结深度以下。相邻建筑物关系：,基础埋深的确定因素：,1 地基和基础,三、基础埋深,返回,返回,返回,返回,不埋板式基础,返回,强度：即要求地基有足够的承载力。变形：即要求地基有均匀的压缩量，防止地基不均匀沉降导致建筑物开裂。稳定：即要求地基有防止产生滑坡、倾斜方面的能力。,居民楼（右前方）朝南倾斜近度，一旦倾倒，将威胁到大元帅府南楼的安全,1 地基和基础,四、基础设计原则,按照基础受力特点：刚性基础（无筋扩展基础）、柔性基础,砖基础,刚性基础（无筋扩展基础）指用抗压强度大、而抗拉、抗剪强度小的刚性材料做成的基础。包括：砖基础、混凝土基础、毛石基础、灰土基础、三合土基础、毛石混凝土基础。,砖基础：砖强度必须在C7.5以上，砂浆强度等级一般不低于M5,1 地基和基础,五、基础类型,中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造,图2.5 砖基础(a)等高式；(b)间隔式,毛石基础,灰土基础与三合土基础,石灰粘性土 37，“三七”灰土,石灰、砂、碎砖按124136体积比进行配合，然后在基槽内分层夯实,用M2.5水泥砂浆或M5水泥砂浆砌筑而成的基础。,图2.7 毛石基础 图2.8 条石基础,混凝土基础,毛石混凝土基础,混凝土基础的厚度一般为300mm500mm，混凝土标号为C7.5C10。混凝土基础的宽高比为11，适用于潮湿的地基或有水的基槽中，有阶梯形和锥形两种,提问：无筋扩展基础有何特点？,提问：荷载增大时基础应如何处理？,1 地基和基础,无筋扩展基础中压力沿着一定角度分布压力分布角（刚性角）。不同材料刚性角不同：砖石砌体：26-33；混凝土基础：45以内。若上部荷载增大只能通过增大基础底面（以及基础埋深）才能满足要求。提问：如何解决的限制？,1 地基和基础,柔性基础钢筋混凝土基础,柔性基础用钢筋混凝土制成的抗压、抗拉强度均比较大的基础,解决方法：在混凝土基础底部配置钢筋，利用钢筋承受拉力，基础宽度就不再受刚性角的限制,1 地基和基础,混凝土基础用不低于C10的混凝土浇捣而成,中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造,图2.10 墙下钢筋混凝土基础(a)无肋式混凝土基础；(b)有肋式混凝土基础,钢筋混凝土基础注意事项：,需在基础底板下均匀浇注一层素混凝土垫层，目的是保证基础钢筋和地基之间有足够的距离，以免钢筋锈蚀，而且还可以作为绑扎钢筋的工作面。钢筋混凝土基础中的混凝土标号应不低于C15，受力钢筋一般用级和级钢筋，钢筋直径 一般为810，间距为100mm200mm。采用柔性基础可节约大量混凝土材料和挖土工作量。,1 地基和基础,按照基础的构造形式（构造形式由上部结构形式、荷载大小、土质等确定基础）：,条形基础独立基础桩基础井格式基础筏形基础箱形基础,1、条形基础当上部结构采用砖墙或石墙承重时，将基础沿墙身设置做成长条形，称条形基础或带形基础,1 地基和基础,独立基础,2、独立基础当框架承重或单层排架及门架结构承重时，采用方形或矩形的单独基础，即独立基础，它是柱下基础的基本形式,1 地基和基础,中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造,图2.11 柱下单独基础(a)阶梯形基础；(b)锥形基础；(c)杯形基础,桩基础,3、桩基础当地基较软弱，需要穿过软弱土层时。,1 地基和基础,中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造,图2.4 点式桩的平面布置(a)单桩；(b)双桩；(c)三桩；(d)六桩,桩基础分类,1）按受力：摩擦桩、端承桩,摩擦桩靠桩侧面与土层的摩擦力承担载荷。,端承桩靠桩尖阻力承担载荷。,1 地基和基础,2）按施工工艺：预制桩、灌注桩、爆扩桩等,1 地基和基础,灌注桩,缩颈桩,复打桩,1 地基和基础,4、井格基础为提高建筑物整体性，避免柱子的不均匀沉降，将柱下基础纵、横向连接起来，即井格式基础，也叫十字带形基础。,用于地基较软弱处；可提高整体性；,1 地基和基础,5、筏形基础,当上部荷载较大，地基又比较弱时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物荷载落在一块整板上，即筏板基础。分梁板式和平板式。,1 地基和基础,中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造,梁板式基础示意图,6、箱形基础,由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙组成，形成空心箱体的整体结构。基础中空部分可用做地下室，箱体空间刚度大，可以抵抗地基不均匀沉降。适用于高层或软弱地基上建造的重型建筑物。,1 地基和基础,2 地下室构造,一、地下室的分类,中等职业教育工业与民用建筑专业系列教材建筑构造,图2.16 地下室(a)半地下室；(b)全地下室,二、地下室构造地下室一般由墙、底板、顶板、门和窗、采光井等组成 墙体要承受上部载荷、土、地下水、土壤等的侧压力，所以墙体厚度应由计算确定，采用砖墙时厚度一般不小于490mm，载荷较大或水位较高时，最好采用混凝土或钢筋混凝土墙,厚度一般不小于300mm。顶板一般采用现浇或预制钢筋混凝土板。底板除了承受垂直载荷外，还要承受地下水的浮力，所以应保证有足够的强度、刚度、和抗渗能力。门、窗、采光井当地下室窗台低于室外地面时，为保证采光和通风，应设置采光井。,2 地下室构造,二、地下室的构造,采光井,2 地下室构造,当设计最高地下水位低于地下室底板300mm500mm，且地基范围内的土壤及回填土无形成上层滞水可能时，采用防潮做法。当设计最高地下水位高于地下室底板标高时,应采用防水做法。地潮指土壤中的毛细水和地面水下渗形成的无压水。,地下室防潮,防潮,2 地下室构造,三、地下室防潮、防水,2 地下室构造,三、地下室防潮防水,