房屋建筑学——学习情境4

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1、学习情境四：基础与地下学习情境四：基础与地下室室 【情境要点】 了解影响基础埋置深度的因素； 理解地下工程常用防潮、防水构造做法； 掌握基础的概念，基础与地基的关系，常用基础的类型、特点及其应用范围。【情境描述】 基础是建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分。基础的作用是承受建筑物上部结构传来的全部荷载，并把这些荷载连同本身的自重一起传给地基。地基是指基础底面以下，受到荷载作用影响范围内的部分岩体、土体。基础是建筑物的重要组成部分，而地基则不是建筑物的组成部分，它只是基础下面承受建筑物荷载的土壤层。地基和基础虽然不同，但是又有着不可分割的关系，他们共同保证建筑物的坚固、耐久和安全。知识知识4.1.1

2、地基与基础的概念地基与基础的概念 图4-1是应用于砌体结构的条形基础的剖面图。从图形中可以看到地基和基础的构成以及相关的一些问题。1基础 基础是建筑物地面以下的承重构件，其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。2.地基 地基承受由基础传下来的荷载的土体或岩体。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变是随着土层的深度的增加而减小，在达到一定的深度以后就可以忽略不计。 3.基础埋深 基础埋深由室外地坪至基础底皮的高度尺寸。 4.基础宽度 基础宽度又称为基槽宽度，即基础底面的宽度。基础宽度由计算决定。 5.大放脚 大放脚指基础墙向下加大加厚的部分。用砖、混凝土、灰土等材料

3、制作的基础均应作大放脚。 知识知识4.1.2基础的类型与构基础的类型与构造造 基础的类型很多。按材料分，有砖基础、石基础、混凝土基础和钢筋混凝土基础等；按构造形式分，有条形基础、独立基础、筏形基础和箱形基础等；按基础的材料及受力特点来划分，又可分为无筋扩展基础和扩展基础。下面介绍几种常见基础的构造特点。1.条形基础 当建筑物上部结构为砖墙或砌块墙承重时，其基础多采用与墙形式相同的长条形，这种基础称为条形基础或带形基础，如图4-2所示。条形基础是墙下基础的基本形式。图4-2条形基础 (a)基础布置； (b)基础截面形式 2.独立基础 当建筑物上部结构为梁、柱构成的框架、排架或其他类似结构时，下部

4、常采用方形或矩形的独立基础，也称柱式基础，如图3-3所示。独立基础是柱下基础的基本形式。当建筑物上部为承重墙结构，基础要求埋深较大时，也可采用独立基础，其优点是减少土方工程量，节约基础材料。其构造方法是墙下设梁称承台梁，梁下每隔34m设一柱墩。图3-3独立基础 3.井格式基础 当框架结构处在地基条件较差的情况时，为了提高建筑物的整体性，以免各柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵、横方向连接起来，做成十字交叉的井格基础，故又称十字带形基础，如图4-4所示。图4-4井格式基础 4.筏形基础 当上部荷载很大、地基比较软弱或地下水位较高时，常将墙下或柱下基础连成一片，形成平板式或梁板式满堂底板，底

5、板为钢筋混凝土。这种钢筋混凝土板式基础也叫筏形基础，如图4-5所示。图4-5筏形基础 5.箱形基础 当钢筋混凝土筏形基础埋置深度较大，为增加建筑物的整体刚度、不致因地基的局部变形影响上部结构，有时将地下室底板、顶板和墙整浇成刚度很大的盒状的一层或多层的箱形基础，如图4-6所示。 图4-6箱形基础 知识知识4.1.3基础的埋置深度基础的埋置深度 除了岩石地基以外，基础的埋深不宜小于0. 5m. 基础埋深的影响因素如下。 1.建筑物的特点及使用性质 建筑物的特点指的是多层建筑或是高层建筑，荷载大小，以及有无地下室等因素。 2地基土的好坏 一般情况下，土质好的，承载力高的土层可以浅埋；土质差、承载力

6、低的土层则应该深埋。 3.地下水位的影响 土壤中地下水含量的多少对承载力的影响很大。一般应尽量将基础放在最高地下水位之上。这样做的好处是可以避免施工时排水，还可以防止或减轻地基土的冻胀影响。4.冻结深度的影响 土层的冻结深度由各地气候条件决定，如北京地区为08lm，哈尔滨则为2m。建筑物的基础若放在冻胀土上，冻胀力会把房屋拱起，产生变形。解冻时，又会产生陷落。一般应将基础放在冻结深度以下大约200mm,如图4-7所示。5.相邻房屋或建筑物基础的影响 当新建房屋的基础埋深小于或等于原有房屋的基础埋深时，可不考虑相互影响。若新建房屋的基础埋深大于原有房屋的基础埋深时，应考虑相互影响，如图4-8所示

7、。具体作法是应该满足下列条件：知识知识4.2.1无筋扩展基础无筋扩展基础1.无筋扩展基拙的大放脚 无筋扩展基础，旧称为刚性基础，是由刚性材料制作的基础。所谓刚性材料，是指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度低的材料。在常用材料中，砖、石、混凝土等均属刚性材料。所以，砖、石砌体基础、混凝土基础称无筋扩展基础。1.无筋扩展基础的大放脚 从受力和传力角度考虑，由于土壤单位面积的承载能力小，上部结构通过基础将其荷载传给地基时，只有将基础底面积不断扩大，才能适应地基受力的要求。根据试验得知，上部结构（墙或柱）在基础中传递压力是沿一定角度分布的，这个传力角度称为无筋扩展角，或称压力分布角、刚性角，以表示，如图4-

8、9(a）所示。1.无筋扩展基拙的大放脚 由于刚性材料抗压能力强，抗拉能力差，因此，无筋扩展角只能在材料的抗压范围内控制。如果基础底面宽度超过控制范围，即由B0增大到B1致使角度扩大。这时，基础会因受拉而破坏，如图4-9(b）所示。所以，无筋扩展基础底面宽度的增大要受到无筋扩展角的限制。图4-9刚性基础的受力、传力特点 不同材料基础的扩展角是不同的，通常砖砌基础的扩展角控制在26度33度为好，混凝土基础应控制在45度以内。 下面以灰土砖基础为例，说明大放脚的确定方法。 例1墙厚为360mm,轴线居中，灰土厚度为300mm,宽度为l000mm,承载力P为160kPa,室内外高差为450mm,基础埋

9、深为1000mm,试求大放脚的步数，并绘制基础剖面图。下面以灰土砖基础为例，说明大放脚的确定方法 解： 槽宽由墙厚、大放脚和灰土宽度三部分组成。为简化计算，可以取一半计算。 槽宽的一半为500mm，其中墙厚占180mm，灰土宽度为200mm，（由灰土的宽高比值查表得出是1，1.5，灰土厚度是300mm,1：15=x：300，x为200mm），所余尺寸用砖大放脚来过渡。500-180-200120mm,砖大放脚每挑出一次为60mm，12060=2次。根据上述条件绘制基础剖面图，如图4-10所示。下面以灰土砖基础为例，说明大放脚的确定方法下面以灰土砖基础为例，说明大放脚的确定方法 例2某基础槽宽为

10、1200mm，墙厚360mm，轴线为偏轴，里120mm，外240mm；承载力P为180kPa；灰土厚300mm；室内外高差为450mm。求大放脚的步数，并绘制基础剖面图。下面以灰土砖基础为例，说明大放脚的确定方法 解： 偏轴按中轴计，取一半计算。 12002600（mm） 600-180=420（mm）（槽宽减墙厚） 420-200=220(mm）（减去灰土所占宽度）每步放60mm 22060=3. 66步，取整数按4步考虑。 4步所占尺寸为604=240mm, 240-220=20mm；由灰土所占尺寸调整200-20=180mm。放脚图形如图4-11所示。例2基础剖面图 2.无筋扩展基础的构

11、造1)灰土基础 灰土是用经过消解后的生石灰和粉土、粉质粘土或粘土，按一定的比例拌和而成，其配合比常用石灰，粘性土=3：7，俗称“三七”灰土。 灰土基础适合于5层和5层以下、地下水位较低的砌体结构房屋和墙体承重的工业厂房。灰土基础的厚度与建筑层数有关。4层及4层以上的建筑物，一般采用450mm；3层及以下的建筑物，一般采用300mm，夯实后的灰土厚度每150mm，称“一步”，300mm可称为“两步”灰土。 灰土基础的优点是施工简便，造价较低，就地取材，可以节省水泥、砖石等材料。缺点是它的抗冻性、耐水性较差，在地下水位线以下或很潮湿的地基上不宜采用。2)砖基础 用作基础的砖，可采用粘土实心砖、页岩