房屋建筑构造第二章课件

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1、2 基础与地下室构造,本章提要,本章内容：地基与基础的基本概念，基础的埋深及其影响因素，基础的类型与构造，地下室的防潮和防水构造等 学习重点：基础的类型与地下室的防潮、防水构造,本 章 内 容,2.1 地基与基础的概念 2.2 基础的类型和构造 2.3 地下室的类型与构造,基 础：建筑物埋在地面以下的承重构件。它承受上部建筑物传递下来的全部荷载，并将这些荷载连同自重传给下面的土层。 地 基：承受由基础传来荷载的土层，地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变是随着土层深度的增加而减小，不是建筑物的组成部分。其中： 持力层：具有一定的地应力，直接承受建筑荷载，并需进行力学计算的土层。 下卧层：持力层以

2、下的土层。(图2.1),2.1 地基与基础的概念,2.1.1 地基与基础,天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工加固或改良便可作为建筑物地基 人工地基：当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能作为建筑物地基,地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地基两大类。,对地基的要求。 （1）强度要求 地基的承载力应足以承受基础传来的压力。 （2）变形要求 地基的沉降量和沉降差应保证在允许的范围内。 沉降：地基受建筑物自重或其他外力作用，在施工中或使用期内发生的垂直向下的移动。 （3）稳定性要求 要求地基要有防止产生滑坡、倾斜的能力。,比萨斜塔,Transc

3、ona Grain Elevator,加拿大Transcona 谷仓，建于1913年。高31m，宽23m。地基破坏后，西侧下陷7.32m，东侧抬高1.52m，倾斜27o。后用388个50T千斤顶纠正，但位置较原先下降4m。,墨西哥博物馆不均匀沉降,人工地基常见的做法 （1）换土法 当地基土为淤泥、充填土、杂填土及其他高压缩性土时，采用换土法。 （2）压实法 对于有一定含水量的地基土可以通过夯实、碾压和振动法将图层压实提高其强度，降低其透水性和压缩性。 （3）挤密法 以振动或者冲击的方法成孔，然后在孔中填入砂、石、土、灰土或其他材料并加以捣实，成为桩体。,对基础的要求 （1）强度要求 基础应该有

4、足够的强度，才能稳定地把荷载传给地基 （2）耐久性要求 基础是埋在地下的隐蔽工程，易受潮 （3）经济方面的要求 基础的造价占建筑物总造价的10%40%,由室外设计地面到基础底面的距离，称为基础的埋置深度，简称基础的埋深(图2.2)。埋深大于等于5m为深基础，小于5m为浅基础。 但基础的埋置深度不宜过小，至少不能小于500mm。,2.1.2 基础的埋置深度及其影响因素,2.1.2.1 基础的埋置深度,土层构造情况 地下水位 冻结深度 相邻建筑物基础 建筑物自身构造,2.1.2.2 影响基础埋深的因素,在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋，当上层地基的承载力大于下层土时，宜利用上层土作持力

5、层。当表面软弱土层很厚，可采用人工地基或深基础。,土层构造情况,2.1.2.2 影响基础埋深的因素,地下水水位,基础应建立在坚实可靠的地基上，不能设置在承载力低，压缩性高的软弱土层上。 存在地下水时，如粘性土遇水后，含水量增加，体积膨胀，使土的承载力下降。含有侵蚀性物质的地下水，对基础将产生腐蚀。,对于冻结深度浅于500mm的南方地区或地基土为非冻胀土时，可不考虑土的冻结深度对基础埋深的影响。对于季节冰冻地区，地基为冻胀土时，为避免建筑物受地基土冻融影响产生变形和破坏，应使基础底面低于当地冻结深度。,冻结深度,2.1.2.2 影响基础埋深的因素,相邻建筑物的埋深,相临建筑物的基础埋深当存在相邻

6、建筑物时，一般新建建筑物基础的埋深不应大于原有建筑基础；当新建建筑物基础的埋深必须大于原有建筑基础的埋深时，为了不破坏原基础下的地基土，应与原基础保持一定的净距，一般为相邻两基础底高差的2倍。,建筑物很高，自重也很大，考虑自身的稳定，则基础应深埋。带有地下室、地下设备层时，基础必须深埋。,建筑物自身构造,2.1.2.2 影响基础埋深的因素,按材料分：砖基础、毛石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、灰土基础和钢筋混凝土基础,2.2 基础的类型和构造,按构造形式分：条形基础、独立基础、井格基础、筏式基础、箱形基础和桩基础等,砖条形基础 砖条形基础一般由垫层、大放脚和基础墙三部分组成。大放脚的做法有间

7、隔式和等高式两种(图2.5)。,2.2.1 条形基础,条形基础：基础沿墙体连续设置成长条状，是砌体结构建筑墙下基础的基本形式。,毛石基础 毛石基础是用毛石和水泥砂浆砌筑而成，其剖面形状多为阶梯形 (图2.6)。 混凝土基础 混凝土基础是用不低于C15的混凝土浇捣而成，其剖面形式有阶梯形和锥形(图2.7)。,独立基础常用的断面形式有阶梯形、锥形、杯形等，如图2.11所示。,2.2.2 独立基础,整片基础包括片筏基础和箱形基础。 片筏基础 当建筑物上部荷载较大，或地基土质很差，承载能力小，采用独立基础或井格基础不能满足要求时，可采用片筏基础。图2.12(a)、(b)。 箱形基础 箱形基础是一种刚度

8、很大的整体基础，它是由钢筋混凝土顶板、底板和纵、横墙组成的，如图2.12(c）所示。,2.2.3 整片基础,当建筑物的荷载较大，而地基的弱土层较厚，地基承载力不能满足要求，采取其他措施又不经济时，可采用桩基础。 桩基础由承台和桩柱组成(图2.13)。,2.2.4 桩基础,桩基础的特点,桩是竖直或微倾斜的基础构件， 横截面尺寸远小于长度方向。,荷载传递：桩侧摩擦阻力+桩端阻力 OR 通过桩身将横向荷载传递给土体,高承台 低承台,竖直桩 斜桩,按材料及受力特点分类（1）刚性基础 由刚性材料制作的基础称为刚性基础。基础在传力时只能在材料的允许范围内控制，这个控制范围的夹角称为刚性角，用表示。（2）非

9、刚性基础 基础宽度不受刚性角的限制，故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。,2.2 基础的类型和构造,2.2 基础的类型和构造,墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角。,混凝土基础 这种基础多采用强度等级为C7.5或C10混凝土浇筑而成，一般有锥形和台阶形两种形式。 混凝土的刚性角为45，阶梯形断面台阶宽高比应小于1:1或1:1.5，锥形断面斜面与水平面夹角应大于45。 混凝土基础底面应设置垫层，垫层的作用是找平。常用C7.5、C10的混凝土，厚度为100mm。,2.3常用基础的构造,基础垫层,钢筋混凝土基础 基础底板下均浇筑一层素混凝土作为垫层，以免钢筋锈蚀，强度为C10。基础内

10、受力钢筋直径不得小于8mm，间距不大于200mm，混凝土强度不宜低于C15，基础底板外形一般有锥形和阶梯形两种。 钢筋混凝土锥形基础底板边缘的厚度一般不小于200mm，也不宜大于500mm。阶梯基础每阶高度一般为300500mm。当基础高度在500900mm时用三阶。,2.3常用基础的构造,2.3 基础中特殊问题的处理,不均匀沉降产生的墙体裂缝,2.3 基础中特殊问题的处理,2.3.1 基础沉降缝的做法 沉降缝应使建筑物从基础底面到屋顶全部断开,（1）双墙式,2.3 基础中特殊问题的处理,2.3.1 基础沉降缝的做法,（2）悬挑式,2.3 基础中特殊问题的处理,2.3.1 基础沉降缝的做法,（

11、3）交叉式,2.3 基础中特殊问题的处理,2.3.2 不同埋深的基础,当建筑物设计上要求基础局部需深埋时，应采用台阶式逐渐落深，为使基坑开挖时不致松动台阶土，台阶的坡度不应大于1:2。,2.3.3 基础管沟 （1）沿墙管沟 （2）中间管沟 （3）过门管沟,地下室：位于地面以下的建筑使用空间。 按使用功能分为普通地下室和人防地下室； 按结构形式分为砖墙结构地下室和混凝土结构地下室； 按地下室埋入地下深度可分为全地下室和半地下室。(图2.14),2.4 地下室的类型与构造,2.4.1 地下室的类型与组成,2.4.1.1 地下室的类型,地下室一般由墙、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井六部分组成(图2.

12、15)。,2.3.1.2 地下室的组成,地下室墙 地下室的墙不仅要承受上部的垂直荷载，还承受土、地下水及土壤冻胀时产生的侧压力。 地下室底板 当地下水位高于地下室地面时，地下室底板不仅承受作用在它上面的垂直荷载，还承受地下水的浮力。 地下室顶板,地下室门窗 当地下室窗台低于室外地面时，为达到采光和通风的目的，应设采光井(图2.16)。 地下室楼梯,采光井,卢浮宫,做法：先在外墙表面抹一层20mm厚的水泥砂浆找平层，再涂一道冷底子油和两道热沥青，然后在外侧回填低渗透性土壤，如粘土、灰土等，土层宽度为500mm左右。 地下室的所有墙体都应设两道水平防潮层，一道设在地下室地坪附近，另一道设在室外地坪

13、以上150200mm处，以防地潮沿地下墙身或勒脚处侵入室内(图2.17)。,2.4.2 地下室防潮,地下室防水工程分为四个等级，各地下工程的防水方案应根据工程的重要性和使用要求按表2.1选定。,2.4.3 地下室防水,2.3.3.1 防水等级,表2.1 地下室防水工程设防表(待续),(续)表2.1 地下室防水工程设防表,(续)表2.1 地下室防水工程设防表,目前我国地下工程防水常用的措施有卷材防水、混凝土构件自防水、涂料防水、塑料防水板防水、金属防水层等。选用何种材料防水，应根据地下室的使用功能、结构形式、环境条件等因素合理确定。一般处于侵蚀介质中的工程应采用耐腐蚀的防水混凝土、防水砂浆或卷材

14、、涂料；结构刚度较差或受振动影响的工程应采用卷材、涂料等柔性防水材料。,2.4.3.2 防水构造,卷材防水 卷材防水是以防水卷材和相应的粘结剂分层粘贴，铺设在地下室底板垫层至墙体顶端的基面上，形成封闭防水层的做法。 根据防水层铺设位置的不同分为外包防水和内包防水(图2.18)。 具体做法：在铺贴卷材前，先将基面找平并涂刷基层处理剂，然后按确定的卷材层数分层粘贴卷材，并做好防水层的保护。,卷材防水,混凝土构件自防水 (图2.19),涂料防水 (图2.20),金属防水 金属防水层使用于防水等级为一级二级的地下水工程防水。，金属板包括钢板、铜板、铝板、合金钢板等，一般采用46mm厚低碳钢板。 塑料防

15、水板防水构造 铺设防水板前应先铺缓冲层，缓冲层应用暗钉圈固定在基层上，铺设防水板时，边铺边将其与暗钉圈焊接牢。,按抗力等级分 防空地下室按抗地面冲击波超压值分为六级，人民防空地下室设计规范只包括4级、4B级、5级、6级和6B级五个等级的防护设计要求。,2.5 防空地下室,防空地下室的分类,2.5 防空地下室,防空地下室的组成,按使用功能分类 指挥通信类、防空专业队队员掩蔽类、人员掩蔽类、配套工程类和交通设施类地下室等。 按埋入地下的深度分 （1）全埋式防空地下室 顶板下表面不高于市委地平面的防空地下室。 （2）非全埋式防空地下室 顶板下表面高于室外地平面的防空地下室。,2.5 防空地下室,按构

16、造类型分,（1）防空地下室的房间出口不设门，而以空门洞为主 （2）与外界联系的入口门设三道：地上交界处设水平推拉门（分隔、管理）、入口通道外设弧形防波门（抵挡冲击波，厚度可达1m）、内部设密闭防护门（防细菌、毒气及放射性尘埃） （3）地下室的出入口至少应有两个，一个与地上楼梯连通，一个与人防通道连通。,防空地下室的一般要求,出入口的分类 （1）按设置位置分 室外出入口、室内出入口、连通口等。 （2）按使用功能分 主要出入口、次要出入口、设备出入口、连通口、设备安装口、平时出入口等。 出入口的形式 直通式出入口、单巷式出入口、穿廊式出入口、竖井式出入口等。,防空地下室的出入口,直通式出入口：防护密闭门外的通道在水平方向没有转折通至地面的出入口。 单向式出入口：防护密闭门外的通道在水平方向有垂直转折，并从一个方向通至地面的出入口。 竖井出入口：防护密闭门外的通道从竖井通至地面的出入口。 穿廊式出入口：防护密闭门外的通道出入端从两个方向通至地面的出入口 楼梯式出入口：防护密闭门外的通