《建筑识图与构造 教学课件 ppt 作者 王鹏 主编 第九章基础与地下室》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑识图与构造 教学课件 ppt 作者 王鹏 主编 第九章基础与地下室（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 基础与地下室,学习目标： 掌握基础的作用及其构造；掌握基础与地基的关系；掌握基础的类型及影响基础埋深的因素；掌握地下室防潮、防水的基本构造原理与构造方法。 。 学习重点： 基础与地基的关系；基础的埋深、类型及构造；地下室防潮、防水构造 学习建议： 1、小组讨论基础的类型及特点，分析校内建筑物可能采取的基础形式。 2、动手绘制地下室的防潮及防水构造图。,本 章 内 容,9.1 基础和地基的关系 9.2 基础的类型与构造 9.3 地下室的构造,一、地基、基础及其与荷载的关系 基础是建筑物上部承重结构向下的延伸和扩大部分，它承受建筑物的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。地基
2、是建筑物基础下面的土层，直接承受着由基础传来的建筑物的全部荷载。地基因此而产生应力和应变，并随土层深度的增加而减少，在到了一定的深度后就可以忽略不计。地基虽然不是建筑物的组成部分，但它和基础一样，对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。地基中直接承受荷载需要计算的土层称为持力层，持力层以下的土层称为下卧层，如图9-l所示。,9.1 基础和地基的关系,图9-l 地基、基础及与荷载的关系,二、地基的分类 地基可分为天然地基和人工地基两种类型。 天然地基是指天然状态下即可满足承载力要求、不需人工处理的地基。可做天然地基的岩土体包括岩石、碎石、砂土、粘性土等。 当达不到上述要求时，可以对地基进行补强
3、和加固，经人工处理的地基称为人工地基。处理方法有：换填法、预压法、强夯法、振冲法、深层搅拌法等。,三、地基和基础的设计要求 （一）地基应具有足够的承载力和均匀程度 建筑物应尽量选择地基承载力较高而且均匀的地段，如岩石、碎石等。地基土质应均匀，否则基础处理不当，会使建筑物发生不均匀沉降，引起墙体开裂，严重时甚至影响建筑物的正常使用。 （二）基础应具有足够的强度和耐久性 基础是建筑物的重要承重构件，它承受着上部结构的全部荷载，是建筑物安全的重要保证。因此基础必须有足够的强度，才能保证其将建筑物的荷载可靠地传给地基。 基础埋于地下，建成后检查和维修困难，所以在选择基础的材料与构造形式时，应考虑其耐久
4、性与上部结构相适应。 （三）经济要求 基础工程约占建筑总造价的1040，降低基础工程的造价是减少建筑总投资的有效方法。这就要求选择土质好的地段，以减少地基处理的费用。需要特殊处理的地基，也要尽量选用地方材料及合理的构造形式。,一、基础埋置深度 （一）基础埋深的概念,9.2 基础的类型与构造,图9-2 基础的埋置深度,基础埋深是指从设计室外地面至基础底面的垂直距离，如图9-2所示。基础按其埋深大小分为浅基础和深墓础。基础埋深不超过5m时称为浅基础。如浅层土质不良，须将基础埋深加大，此时须采取一些特殊的施工手段和相应的基础形式来修建，如桩基、沉箱、沉井和地下连续墙等，这样的基础称为深基础。,（二）
5、影响基础埋置深度的因素 基础埋深的大小关系到地基是否可靠、施工难易及造价高低。影响基础埋深的因素很多，其主要影响因素如下: 1建筑物的使用要求、基础形式及荷载 当建筑物设置地下室、设备基础或地下设施时，基础埋深应满足其使用要求；高层建筑基础埋深随建筑高度增加适当增大，才能满足稳定性要求；荷载大小和性质也影响基础埋深，一般荷载较大时应加大埋深；受向上拔力的基础，应有较大埋深以满足抗拔力的要求。,2工程地质和水文地质条件 基础应建造在坚实可靠的地基上，而不能设置在承载力低、压缩性高的软弱土层上。 在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础尽量浅埋，但通常不浅于0.5m。如浅层土作持力层不能满足要求，可
6、考虑深埋，但应与其他方案比较。地基软弱土层在2m内，下卧层为压缩性低的土时，一般应将基础埋在下卧层上；如软弱土层厚在25m间，低层轻型建筑应争取将基础埋于表层软弱土层内，可加宽基础，必要时也可用换土、压实等方法进行地基处理；如软弱土层大于5m，低层轻型建筑应尽量浅埋于软弱土层内，必要时可加强上部结构或进行地基处理；如地基土由多层土组成且均属于软弱土层或上部荷载很大时，常采用深基础方案，如桩基等。按地基条件选择埋深时，还经常要求从减少不均匀沉降的角度来考虑，当土层分布明显不均匀或各部分荷载差别很大时，同一建筑物可采用不同的埋深来调整不均匀沉降量，如图9-3所示。,图9-3 基础埋深与地质构造的关
7、系,存在地下水时，在确定基础埋深时一般应考虑将基础埋于地下水位以上不小于200mm处。当地下水位较高，基础不能埋置在地下水位以上时，宜将基础埋置在最低地下水位以上不少于20Omm的深度，且同时考虑施工时基坑的排水和坑壁的支护等因素。地下水位以下的基础，选材时应考虑地下水是否对基础有腐蚀性，如有，应采取防腐措施，如图9-4所示。,图9-4 基础埋深与地下水位的关系,3土的冻结深度 粉砂、粉土和粘性土等细粒土具有冻胀现象，冻胀会将基础向上拱起。土层解冻，基础又下沉，使基础处于不稳定状态。冻融的不均匀使建筑物产生变形，严重时产生开裂等破坏情况，因此，建筑物基础应埋置在冰冻层以下并不小于200mm，如
8、图9-5所示。,图9-5 基础埋深与冰冻线的关系,4.相邻建筑物的埋深 新建建筑物基础埋深不宜大于相邻原基础埋深，当埋深大于原有建筑物基础时，基础间的净距应根据荷载大小和性质等确定，一般为相邻基础底面高差的12倍，如图9-6所示。如不能满足时，应加固原有地基或分段施工、设临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施。,图9-6 基础埋深与相邻基础的关系,二、基础的分类与构造 （一）按材料及受力特点分类 1刚性基础 刚性基础是指由砖石、毛石、素混凝土、灰土等刚性材料制作的基础，这种基础抗压强度高而抗拉、抗剪强度低。为满足地基允许承载力的要求，需要加大基础底面积，基础底面尺寸的放大应根据材料的刚性角
9、来决定。刚性角是指基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角，如图9-7中的a角。凡受刚性角限制的基础为刚性基础。,（a） （b） 图9-7 刚性基础的受力、传力特点 （a）基础在刚性角范围内传力；（b）基础底面宽度超过刚性角范围而遭破坏,为设计施工方便，将刚性角换算成a正切值b/h，即宽高比。如砖基础的大放脚宽高比应1:1.5。大放脚的作法，一般采用每两皮砖挑出1/4砖（等高式）或每两皮砖挑出1/4砖与一皮砖挑出1/4砖相间砌筑（间隔式）。如图9-8所示。,（a） （b） 图9-8 砖基础大放脚做法 （a）间隔式；（b）等高式,2.柔性基础 钢筋混凝土基础称为柔性基础。钢筋混凝土的抗弯和抗剪性能良
10、好，可在上部结构荷载较大、地基承载力不高等情况下使用，这类基础的高度不受台阶宽高比b/h的限制，故适宜在宽基浅埋的场合下采用。在同样情况下，与混凝土基础比较，采用钢筋混凝土可节省大量的材料和挖土的工作量。钢筋混凝土基础的构造见图9-9。,（a） （b） 图9-9 钢筋混凝土基础 （a）混凝土基础与钢筋混凝土基础比较；（b）基础配筋情况,（二）按构造形式分类 1.独立基础 独立基础常用断面形式有阶梯形、锥形、杯形。适用于多层框架结构或厂房排架柱下基础，地基承载力不低于80kPa时，其材料通常采用钢筋混凝土、素混凝土等。当柱为预制时，则将基础做成杯口形，然后将柱子插入，并嵌固在杯口内，故称杯口基础
11、，如图9-10。,（a） （b） （c） 图9-10 独立基础 （a）阶梯形；（b）锥形；（c）杯形,2.条形基础 条形基础是连续带形，也称带形基础。有墙下条形基础和柱下条形基础。 （1)墙下条形基础 一般用于多层混合结构的墙下，低层或小型建筑常用砖、混凝土等刚性条形基础。图9-11为墙下条形砖基础的示意图。如上部为钢筋混凝土墙，或地基较差、荷载较大时，可采用钢筋混凝土条形基础。,（a） （b） 图9-11 墙下条形基础 （a）平面图；（b）-剖面图,（2）柱下条形基础 因为上部结构为框架结构或排架结构，荷载较大或荷载分布不均匀，地基承载力偏低，为增加基底面积或增强整体刚度，以减少不均匀沉降，
12、常采用钢筋混凝土柱下条形基础，如图9-12所示。将各柱下基础用基础梁相互连接成一体，就形成井格基础，如图9-13所示。,图9-12 柱下条形基础 图9-13 井格基础,3.筏板基础 建筑物的基础由整片的钢筋混凝土板组成，板直接作用于地基土，称为筏板基础或片筏基础。筏板基础的整体性好，可以跨越基础下的局部软弱土。筏板基础常用于地基软弱的多层砌体结构、框架结构、剪力墙结构的建筑，以及上部结构荷载较大且不均匀或地基承载力低的情况，按其结构布置分为板式和梁板式，其受力特点与倒置的楼板相似，如图9-14所示。,（a） （b） 图9-14 筏板基础 （a）板式；（b）梁板式,4.箱形基础 当上部建筑物为荷
13、载大、对地基不均匀沉降要求严格的高层建筑、重型建筑以及软弱土地基上多层建筑时，为增加基础刚度，将地下室的底板、顶板和墙整体浇成箱子状的基础，称为箱形基础。箱形基础的刚度较大，且抗震性能好，有较好的地下空间可以利用，能承受很大的弯矩，可用于特大荷载且需设地下室的建筑，如图9-15所示。,图9-15 箱形基础,5桩基础 当建筑物荷载较大，地基土层软弱且较厚，基础不能埋置于软弱土层内；地基的坚实土层较深；或对软弱土层加固困难又不经济时常用桩基础。桩基础具有承载力高、沉降量小的特点，是高层建筑中常用的一种深基础。桩基础由承台板(梁)和桩身两部分组成，如图9-16所示。其作用是将上部的荷载通过桩端传至深
14、处较坚硬的土层;或通过桩身侧面与周围土壤的摩擦力传给地基。前者为端承桩，后者为摩擦桩。,（a） （b） 图9-16 桩基础 （a）墙下桩基础；（b）柱下桩基础,三、基础沉降缝 建筑物基础沉降缝应使建筑物从基础底面到屋顶全部断开，此时基础在构造上有三种处理方法。 1、双墙式沉降缝处理方法 将基础平行设置，沉降缝两侧的墙体均位于基础的中心，两墙之间有较大的距离，如下图9-17a所示。若两墙间距小，基础则受偏心荷载，适用于荷载较小的建筑，如下图9-17b所示。 2、交叉式处理方法 将沉降缝两侧的基础交叉设置，在各自的基础上支承基础梁，墙砌筑在梁上，适用于荷载较大，沉降缝两侧的墙体间距较小的建筑，如图
15、9-18 所示。 3、悬挑式处理方法 将沉降缝一侧的基础按一般设计，而另一侧采用挑梁支承基础梁，在基础梁上砌墙，墙体材料尽量采用轻质材料，如图9-19 示。,(a) (b) 图9-17 基础沉降缝处双墙式处理,图9-18 基础沉降缝处交叉式处理,图9-19 基础沉降缝处悬挑式处理,一、地下室的类型和构造组成 （一）地下室的类型 地下室是建筑物首层下面的房间。利用地下空间，可节约建设用地。 地下室按使用功能分，有普通地下室和防空地下室；按顶板标高分，有半地下室(埋深为1/31/2倍的地下室净高)和全地下室(埋深为地下室净高的1/2以上)；按结构材料分，有砖混结构地下室和钢筋混凝土结构地下室。图9-20为地下室示意图。,9.3 地下室的构造,图9-20 地下室的构造组成,（二）地下室的构造组成 地下室一般由墙体、底板、顶板、门窗、楼梯等几部分组成。 1.地下室的墙体 地下室的墙体不仅要承受上部的垂直荷载，还要承受土、地下水及土壤冻结时的侧压荷载，所以采用砖墙时其厚度一般不小于490mm。当荷载较大或地下水位较高时，最好采用钢筋混凝土墙，其厚度不小于20
