《建筑構(gòu)造與識(shí)讀》課件-建筑構(gòu)造與識(shí)圖-基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造

建筑構(gòu)造與識(shí)圖6.3基礎(chǔ)的構(gòu)造6.3.1按材料及受力特點(diǎn)分類

基礎(chǔ)按所用材料及受力特點(diǎn)可分為無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)和擴(kuò)展基礎(chǔ)。1.無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)：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，且不需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。特點(diǎn)：具有抗壓強(qiáng)度較高，但抗拉、抗剪強(qiáng)度較低的特性，此類基礎(chǔ)也常被稱為剛性基礎(chǔ)或剛性擴(kuò)展基礎(chǔ)。

無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)常見類型如下：磚基礎(chǔ)二一間隔收

兩皮一收磚基礎(chǔ)適用于6層及以下的民用建筑和墻承重廠房的墻下條形基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)：毛石基礎(chǔ)適用于6層及以下的建筑物基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)常見類型如下：柱下混凝土基礎(chǔ)毛石混凝土基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)常見類型如下：墻下毛石混凝土基礎(chǔ)灰土、三合土基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)常見類型如下：灰土基礎(chǔ)適用于5層及以下、土層比較干燥，地下水位較低的民用建筑三合土基礎(chǔ)適用于地下水位較低的4層及以下的民用建筑無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析材料共同特點(diǎn)：具有較好的抗壓性能抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度很低受力與破壞：倒置短懸臂梁彎拉破壞（見圖）

強(qiáng)度保證：限制基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比，增大剛度設(shè)計(jì)要求：基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比小于允許寬高比無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的受力示意圖在建筑物荷載增大時(shí)，只有將基礎(chǔ)底面積不斷擴(kuò)大，才能適應(yīng)地基承載力的要，當(dāng)剛性基礎(chǔ)尺寸放大超過一定范圍基礎(chǔ)的內(nèi)力超過其抗拉和抗剪強(qiáng)度，基礎(chǔ)會(huì)發(fā)生折斷破壞（如圖）。折裂方向與垂直面的夾角ɑ稱為壓力分布角，或稱剛性角。

剛性基礎(chǔ)放大角度不應(yīng)超過剛性角。為設(shè)計(jì)施工方便將剛性角換算成基礎(chǔ)的高寬比。不同的材料和不同的基底壓力有不同的高寬比要求。a.基礎(chǔ)受力在剛性角范圍以內(nèi)b.基礎(chǔ)寬度超過剛性角范圍而破壞

無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)寬高比的容許值基礎(chǔ)材料質(zhì)量要求臺(tái)階寬高比的允許值Pk≤100100k≤200100k≤200

200k≤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：粉土為1.55t/m3；粉質(zhì)粘土為1.50t/m3；粘土為1.45t/m3。1:1.251:1.50—三合土基礎(chǔ)體積比比1:2:4～1:3:6（石灰:砂:骨料），每層約虛鋪220mm，夯至150mm。1:1.501:1.20—

注：①Pk為荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)基礎(chǔ)底面處的平均壓力值（kPa）；

②階梯形毛石基礎(chǔ)的每階伸出寬度，不宜大于200mm；

③當(dāng)基礎(chǔ)由不同材料疊合組成時(shí)，應(yīng)對(duì)接觸部分作抗壓驗(yàn)算；

④基礎(chǔ)底面處的平均壓力值超過300kPa的混凝土基礎(chǔ)，尚應(yīng)進(jìn)行抗剪驗(yàn)算。2.擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)：又稱柔性基礎(chǔ)，指用抗拉、抗壓、抗剪均較好的鋼筋混泥土材料做基礎(chǔ)，又稱鋼筋混泥土基礎(chǔ)。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)特點(diǎn)：整體性較好，抗彎強(qiáng)度大，能發(fā)揮鋼筋的抗拉性能及混凝土的抗壓性能，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中廣泛采用，特別適用于荷載大，土質(zhì)較軟弱時(shí)，并且需要基底面積較大而又必須淺埋的情況。b.基礎(chǔ)配筋情況a.素混凝土與鋼筋混凝土基礎(chǔ)比較鋼筋混泥土基礎(chǔ)適用于高層建筑、重型設(shè)備或軟弱地基及地下水位以下的基礎(chǔ)。墻下條形基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)常見類型如下：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)柱下十字形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析

材料共同特點(diǎn)：整體性好，抗彎強(qiáng)度大，抗壓、抗拉性都能較好受力與破壞：基礎(chǔ)本身的彎曲、剪切、沖切破壞

強(qiáng)度保證：滿足抗彎、抗剪、抗沖切強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)要求：構(gòu)造要求及計(jì)算強(qiáng)度要求無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的受力示意圖6.3.2按構(gòu)造形式分類

基礎(chǔ)構(gòu)造形式的選擇與建筑上部結(jié)構(gòu)形式、地基土質(zhì)情況、地基承載力、荷載大小等條件密切相關(guān)。

當(dāng)建筑物上部采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重，且柱距較大時(shí)，基礎(chǔ)常采用方形或矩形的單獨(dú)基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)稱獨(dú)立基礎(chǔ)。地基承載力不低于80kPa時(shí)，其材料通常采用鋼筋混泥土、素混泥土等。當(dāng)柱為預(yù)制時(shí)，則將基礎(chǔ)做成杯口型，然后將柱子插入，并嵌固在杯口內(nèi)，故稱為杯口基礎(chǔ)。1.單獨(dú)基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)(a)階梯型(b)錐形(c)杯形獨(dú)立基礎(chǔ)示意圖獨(dú)立基礎(chǔ)配筋圖2.條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)平面形式為連續(xù)條形，如圖所示，有墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)兩種。（1）墻下條形基礎(chǔ)是指承重墻下采用的通長條形基礎(chǔ)。中小型建筑常采用剛性條形基礎(chǔ)。（2）柱下條形基礎(chǔ)一般是指房屋為框架結(jié)構(gòu)時(shí)，在一排柱下設(shè)置的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。如果在柱網(wǎng)縱橫方向均設(shè)置條形基礎(chǔ)，這就形成了十字交叉基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)柱下混凝土基礎(chǔ)墻下毛石混凝土基礎(chǔ)墻下條形磚基礎(chǔ)也稱大放腳基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)(a)墻下條形基礎(chǔ)(b)柱下條形基礎(chǔ)當(dāng)基礎(chǔ)條件較好，基礎(chǔ)埋深較淺時(shí)，墻承式的建筑多采用墻下條形基礎(chǔ)，以便傳遞連續(xù)的條形荷載。柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)荷載很大或地基土層軟弱時(shí)，如采用柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面積必然很大而幾乎相互連接，為增加基礎(chǔ)的整體性和抗彎剛度并方便施工，可將同一排的柱基礎(chǔ)連在一起做成條形基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)常在框架結(jié)構(gòu)中采用。局部柱網(wǎng)圖柱下十字形基礎(chǔ)荷載較大的高層建筑，如土質(zhì)較弱，為了增加基礎(chǔ)的整體剛度，減少不均勻沉降，可在柱網(wǎng)下縱橫方向設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，即形成十字形基礎(chǔ)。3.井格基礎(chǔ)當(dāng)框架結(jié)構(gòu)處于地基條件較差或上部荷載較大時(shí)，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，常將柱下基礎(chǔ)沿縱橫兩個(gè)方向擴(kuò)展連接起來，做成十字交叉的井格基礎(chǔ)。4.筏板基礎(chǔ)建筑物的基礎(chǔ)由整片的鋼筋混泥土板、梁組成，板直接作用于地基上，稱為筏板基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗苘浫?，而上部結(jié)構(gòu)的荷載又很大時(shí)，采用十字形基礎(chǔ)仍不能滿足要求；或相鄰基槽距離很近時(shí)，可采用鋼筋混凝土做成整塊的筏形基礎(chǔ)，以擴(kuò)大基底面積，增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體剛度。筏片基礎(chǔ)常用于地基軟弱的多層砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)荷載較大且不均勻或地基承載力低的情況。筏板基礎(chǔ)分為平板式筏基和梁板式筏基，平板式筏基支持局部加厚筏板類型；梁板式筏基支持肋梁上平及下平兩種形式。梁板式筏板基礎(chǔ)底板厚度不應(yīng)小于300mm，且板厚與板格的最小跨度之比不應(yīng)小于1/20.平板式筏板基礎(chǔ)的板厚不應(yīng)小于400mm。筏形基礎(chǔ)構(gòu)造（a）平板式；（b）梁板式5.箱形基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)是指由底板、頂板、鋼筋混凝土縱橫隔墻構(gòu)成的整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。箱型基礎(chǔ)具有較大的基礎(chǔ)底面、較深的埋置深度和中空的結(jié)構(gòu)形式，上部結(jié)構(gòu)的部分荷載可用開挖卸去的土的重量得以補(bǔ)償。與一般的實(shí)體基礎(chǔ)比較，它能顯著地提高地基的穩(wěn)定性，降低基礎(chǔ)沉降量。5.箱形基礎(chǔ)當(dāng)柱荷載很大，地基又特別軟弱時(shí)，基礎(chǔ)可做成由鋼筋混凝土頂板、底板和縱橫交叉的隔墻組成的空間整體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)內(nèi)空可用作地下室，與實(shí)體基礎(chǔ)相比可減少基底壓力。優(yōu)點(diǎn)：整體性好，抗彎剛度大，空腹深埋，可不相應(yīng)的增加建筑物的層數(shù)，基礎(chǔ)空心部分可作為地下室，可以減少基底的附加應(yīng)力，從而減少地基的變形。箱形基礎(chǔ)6.樁基礎(chǔ)樁是將建筑物的全部或部分荷載傳遞給地基土并具有一定剛度和抗彎能力的傳力構(gòu)件，其橫截面尺寸遠(yuǎn)小于其長度。

樁基礎(chǔ)由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。樁基礎(chǔ)的作用是將荷載傳至地下較深處承載性能好的土層，以滿足承載力和沉降的要求。樁基礎(chǔ)的承載能力高，能承受豎直荷載，也能承受水平荷載，能抵抗上拔荷載也能承受振動(dòng)荷載，是應(yīng)用最廣泛的深基礎(chǔ)形式。

樁基礎(chǔ)的類型很多，目前較為多用的是鋼筋混泥土樁，包括預(yù)制樁、灌注樁和擴(kuò)底樁。(a)墻下樁基(b)柱下樁基樁基礎(chǔ)（1）樁在豎向荷載作用下，樁頂?shù)暮奢d由樁側(cè)摩阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，根據(jù)樁側(cè)摩阻力和樁端阻力荷載分擔(dān)比的大小，將樁分為摩擦樁、端承型摩擦樁、端承樁、摩擦型端承樁四類，如圖2-13所示。（2）根據(jù)樁基礎(chǔ)施工工藝可將樁基礎(chǔ)分為預(yù)制樁、鉆孔灌注樁、沉管灌注樁等，如圖2-14～2-16所示。圖2-13柱基礎(chǔ)類型(a)端承樁(b)摩擦樁圖2-14預(yù)制樁圖2-14預(yù)制樁圖2-14預(yù)制樁整體支模分段預(yù)制共74頁

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