建筑结构 第七章 建筑基础基本知识

《建筑结构基础与识图》第六章基础《建筑结构》邮箱：[e-mail]《建筑结构基础与识图》第六章基础建筑力学基础知识1绪论0建筑结构材料2结构设计方法与设计指标3混凝土结构基本构件4钢筋混凝土楼（屋）盖、楼梯5基础6钢筋混凝土多层与高层结构7砌体结构基础知识8钢结构基础知识9建筑结构施工图的识读10目录《建筑结构基础与识图》第六章基础第6章基础§6-1基础的类型介绍§6-2天然地基浅埋基础§6-3桩基础§6-4基础施工图《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的类型介绍图6-1地基、基础及上部结构的关系示意图基础的设计等级地基基础的设计应该根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度分为三个等级。如表6-1《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的类型介绍图6-1地基、基础及上部结构的关系示意图建筑场地场地选择：选择场地时，地段分为：有利地段、不利地段、危险地段。场地类别：建筑物场地的类别以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的类型基础类型浅基础深基础《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的简介《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的类型《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的类型《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的类型《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-1基础的类型《建筑结构基础与识图》第六章基础扩展基础无筋扩展基础钢筋混凝土扩展基础墙下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土独立基础一、扩展基础《建筑结构基础与识图》第六章基础无筋扩展基础抗拉、抗剪强度都不高，一般通过选择合理的基础高度，来保证基础内产生的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值组成：适用：由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的无需配置钢筋的基础特点：多层民用建筑和轻型厂房《建筑结构基础与识图》第六章基础无筋扩展基础a.毛石基础b.素混凝土基础《建筑结构基础与识图》第六章基础无筋扩展基础(c)毛石混凝土基础(d)灰土和三合土基础《建筑结构基础与识图》第六章基础特点：组成：抗弯和抗剪强度大，整体性、耐久性较好，与无筋基础相比，其基础高度较小，适用于基础底面积大而埋深较小的情况扩展基础墙下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土独立基础图6-3墙下钢筋混凝土条形基础《建筑结构基础与识图》第六章基础扩展基础《建筑结构基础与识图》第六章基础扩展基础《建筑结构基础与识图》第六章基础扩展基础《建筑结构基础与识图》第六章基础扩展基础《建筑结构基础与识图》第六章基础图6-6筏形基础扩展基础《建筑结构基础与识图》第六章基础箱形基础图6-7箱形基础由现浇钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的中空箱体的整体结构。其整体性好，刚度大，能很好的抵抗地基的不均匀沉降。一般适用于在软弱地基上造的上部荷载较大的高层建筑。特点：是筏型基础的进一步发展，它由顶板、若干纵横墙和底板所组成的结构。如同一只埋在土中的刚性密封的箱子《建筑结构基础与识图》第六章基础箱形基础图6-7箱形基础《建筑结构基础与识图》第六章基础桩基础图6-8桩基础桩基础由承台和桩身两部分组成。承台的作用把多根桩联结成整体，并通过承台把上部结构荷载传递到各根桩，再传至深层较坚实的土层中。桩基承台可分为柱下独立承台、柱下或墙下条形承台，以及筏板承台和箱形承台等。特点：《建筑结构基础与识图》第六章基础桩基础《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-2天然地基浅埋基础一、影响因素a.建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；b.作用在地基上的荷载大小和性质；c.工程地质和水文地质条件。d.相邻建筑物的基础埋深。e.地基土冻胀和融陷的影响《建筑结构基础与识图》第六章基础二、基础的构造要求（一）无筋扩展基础(a)“二皮一收”砌法；(b)“二一间隔收”砌法图6-9砖基础剖面图《建筑结构基础与识图》第六章基础（1）锥形基础的边缘高度，不宜小于200mm；阶梯形基础的每阶高度，宜为300～500mm。（2）基础垫层的厚度不宜小于70mm；垫层混凝土强度等级应为C10。（3）基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径不小于8mm；间距不大于300mm；每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的1/10。当有垫层时钢筋保护层厚度不小于40mm；无垫层时不小于70mm。（4）混凝土强度等级不应低于C20。（5）钢筋混凝条形基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度1/4处；在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置。（二）扩展基础墙下条形基础的构造要求《建筑结构基础与识图》第六章基础1、当柱下钢筋混凝土独立基础边长和墙下钢筋混凝土条形基础宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长的0.9倍，并宜交错布置。柱下独立基础的构造要求图6-10基础底板配筋示意图《建筑结构基础与识图》第六章基础2、现浇柱基础，其插筋的数量、直径以及钢筋种类应与柱内纵向钢筋相同。插筋伸入基础内的锚固长度见《建筑地基基础设计规范》有关规定，一般伸至基础底板钢筋网上，端部弯直钩并上下至少应有二道箍筋固定。插筋与柱筋的接头位置。图6-11现浇柱基础插筋构造《建筑结构基础与识图》第六章基础柱下条形基础的构造要求1．柱下条形基础梁的高度宜为柱距的1/4～1/8。翼板厚度不应小于200mm。当翼板厚度大于250mm时，宜采用变厚度翼板，其坡度小于或等于1∶3。2．条形基础的端部宜向外伸出，其长度宜为第一跨距的0.25倍；3．现浇柱与条形基础梁的交接处，其平面尺寸不应小于图6-12的规定；4．当基础梁的腹板高度大于或等于450mm时.在梁的两侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，其构造要求见相关规定。5．箍筋应采用封闭式，其直径一般6~12mm，箍筋间距按有关规定确定。当梁宽小于或等于350mm时，采用双肢箍筋;梁宽在350~800mm时，采用四肢箍筋;梁宽大于800mm时，采用六肢箍筋.6．柱下条形基础的混凝土强度等级，不应低于C20。图6-12现浇柱与基础梁的连接《建筑结构基础与识图》第六章基础筏形基础的构造要求1．平板式筏基的最小板厚不宜小于400mm,当柱荷载较大时，可将柱位下筏板局部加厚或增设柱墩，也可采用设置抗冲切箍筋来提高受冲切承载能力。2．在一般情况下，筏基底板边缘应仲出边柱和角柱外侧包线或侧墙以外，伸出长度宜不大于伸出方向边跨柱距的1/4，无外伸肋梁的底板，其伸出长度一般不宜大于I.5m。双向外伸部分的底板直角应削成钝角。3．梁板式筏基肋梁与地下室底层柱或剪力墙的连接构造应符合图6-13的要求。《建筑结构基础与识图》第六章基础图6-13地下室底层柱或剪力墙与基础梁连接的构造《建筑结构基础与识图》第六章基础4．筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30，对于设置地下室的筏形基础，其所用应采用混凝土的抗渗等级不应小于0.6MPa。5．筏板与地下室外墙的接缝、地下室外墙沿高度处的水平接缝应严格按施工缝要求采取措施，必要时可设通长止水带。6．筏板基础地下室施工完毕后，应及时进行基坑回填工作。回填基坑时，必须先清除基坑中的杂物，在相对的两侧或四周同时回填并分层夯实。《建筑结构基础与识图》第六章基础箱形基础的构造要求1.混凝土强度等级不应低于Ｃ２０；筏形基础和桩箱、桩筏基础的混凝土强度等级不应低于Ｃ３０。2.箱形基础的顶板、底板及墙体的厚度，应根据受力情况、整体刚度和防水要求确定。无人防设计要求的箱基，底板不应小于300mm，外墙厚不应小于250mm，内墙厚不应小于200mm，顶板厚不应小于200mm。3.箱形基础的内、外墙应沿上部结构柱网和剪力墙纵横均匀布置，墙体水平截面总面积不宜小于箱形基础外墙外包尺寸的水平投影面积的１/１０。对基础平面长宽比大于４的箱形基础，其纵墙水平截面面积不得小于箱基外墙外包尺寸水平投影面积的１/１８。4.箱形基础的墙体内应设置双面钢筋，竖向和水平钢筋的直径不应小于10ｍｍ，间距不应大于200ｍｍ。除上部为剪力墙外，内、外墙的墙顶处宜配置两根直径不小于20ｍｍ的通长构造钢筋。《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础一、桩基础的类型图6-14低承台和高承台桩基1．低承台桩基高承台桩基2．预制桩灌注桩《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础软土层桩：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础沉井工作间梯子支护通气桶深基础《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础新加坡发展银行,四墩,每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础3适用条件(1)水上建筑物(2)深持力层,高地下水位(3)抗震地基(4)对沉降非常敏感的建筑,如精密仪器《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础(二)按材料木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管(型钢)桩、复合桩钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土(离心预制)、高强混凝土《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础(三)按形状按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支盘桩、微型桩按横断面：圆形，八边形，十字桩、X形桩桩身《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础(四)按尺寸按断面(直径）的大小：大直径:d80cm;小直径d40（25）cm按长度(长径比)l60m（3)长桩l10m短桩水平变形系数50EImbl2.5为刚性短桩2.5l2.5为弹性中长桩l4.0为弹性长桩《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础(五)按荷载传递方式(1)竖直荷载：端承桩(嵌岩桩)、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩Q=Qp+QsTipresistance(端承力),Skinfriction(侧摩阻力)端承桩主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬摩擦桩主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长,深《建筑结构基础与识图》第六章基础§6-3桩基础端承桩PsP摩擦桩《建筑结构基础与识图》第六章基础施工方法—沉桩方法1预制桩Prefabricatedpile挤土桩2现场灌注桩Castinplace非挤土桩《建筑结构基础与识图》第六章基础1预制桩2现场灌注桩气锤打入振动沉桩静压桩引孔,部分挤土,大面积地面隆起不引孔,挤土桩成孔方法人工挖孔螺旋钻正反循环—地下水以下泥浆护壁冲击,夯扩,爆破沉管灌注浇注法省,易泥皮,虚土,断桩水上水下其他离心,预应力,工厂,现场《建筑结构基础与识图》第六章基础二、桩基础的受力特点1.单桩竖向荷载的传递：单桩在竖向荷载作用下，桩身产生相对于土的向下位移，从而使桩侧表面受到土的向上摩阻力。随着荷载增加，桩侧摩阻力从桩身上段向下传递;桩底持力层也因受压产生桩端反力，当沿桩身全长的摩阻力都到达极限值之后，桩顶荷载增量就全归桩端阻力承担，直到桩底持力层破坏。2.群桩效应：由2根以上桩组成的桩基称为群桩基础。竖向荷载作用下，由于承台、桩、土相互作用，群桩基础中的一根桩单独受荷时的承载力和沉降性状，往往与相同条件的独立单桩有显著差别。一般来说，群桩基础的承载力小于单桩承载力与桩数的乘积，这种现象称为群桩效应。群桩基础竖向承载力与单桩竖向承载力之和的比值称为群桩效应系数。《建筑结构基础与识图》第六章基础三、桩基础的构造要求（1）桩的平面布置可采用对称式、梅花式、行列式和环状排列。图6-15桩的常用布置形式(a)柱下桩基(三桩承台)(b)柱下桩基(矩形承台)(c)环形桩基《建筑结构基础与识图》第六章基础（2）扩底灌注桩的扩底直径，不应大于桩身直径的3倍。（3）桩底进入持力层的深度，根据地质条件、