7--基础和地下室

房屋建筑学第3篇建筑构造1.授课时间：第二周周三1-2节（1.2班)、周四1-2节（4.5班）2.授课题目：第二章基础3.教学目的：掌握基础与地基的关系及相关概念，理解地基基础的设计要求，掌握地基处理分类，掌握基础按照材料特点分类，刚性角的概念4.教学内容：基本内容：基础与地基的关系及分类；重点：地基基础概念，基础分类；难点：刚性角概念控制5.教学方法：讲授6.教学资源：多媒体7.教学过程设计：复习15分钟，讲授：60分钟，讨论10分钟，作业5分8.页码：p182-1899.作业：地基与基础的关系7-8第九章基础与地下室地基、基础的概念•1．基础：是建筑物的墙或柱在地下的扩大部分。其作用是承受建筑的全部荷载并把荷载传给地基。（基础是建筑物的一部分）•2.地基:基础底面以下，承受建筑物重量的土壤层。（地基不是建筑物的组成部分）•地耐力：地基每平方米所能承受的最大压力9.1地基与基础概述第九章基础与地下室问题:建筑物总荷载、基础底面积和地基承载力三者之间的关系如何？•建筑物总荷载一定，基础底面积越大，单位面积承载力越小。•从上式可以看出，当建筑物总荷载不变时，地基承载力f越小，基础底面积A越大。地基的分类天然地基、人工地基两种类型。（1)天然地基——天然土层，具有足够的承载能力(2)人工地基——经人工处理的地基.如：压实法、换土法、打桩法等。地基下沉2005年8月四川省国道213线接连遭遇多次泥石流、塌方的袭击城墙的半面墙体连带顶部青砖全部塌陷。西安城墙近30米长内侧墙体坍塌地基下沉墙体开裂（1）、压实法：用重锤或压路机将软弱土层夯实或压实。适用于f和设计要求相差不大的情况。（2）换土法：适用于地基土中全部或局部为软弱土。*换土时应避免挖成陡坡锅底状，造成应力集中。*换土应就地取材，与周围土质接近，防止不均匀沉降。（3）、打桩法•组成:承台梁（板）、桩身•*寒冷地区应在承台下铺设100mm厚的粗砂或焦渣，防止土壤冻涨引起承台反拱破坏。•尺寸：承台宽不小于500mm厚不小于300mm•分类：摩擦桩端承桩预制桩基础施工现场•预制桩施工⑸桩基础地基与基础的设计要求1、具有足够的强度、刚度和稳定性。2、应具有良好的耐久性。3、采用经济合理的方案。4、基础施工过程要严格把关不留隐患。9.2基础类型一、基础类型１、按材料及受力特点分：刚性基础（无筋扩展）：砖基础、毛石基础、混凝土基础、灰土及三合土基础柔性基础（扩展）：钢筋混凝土基础•（1）刚性基础构造要求:•刚性基础指由刚性材料构成的基础。如砖、•灰土、素混凝土、毛石等。•刚性材料的力学特点是抗压强度高，但其抗•剪、抗拉强度相对而言很低。•因此，对于刚性基础构造设计应注意刚性角•的问题。•当刚性基础底部宽度超过刚性角控制范围时，基础底部就容易因受剪而开裂。•因此，刚性材料基础设计时为避免受拉或受剪而破坏必须使基底宽度在刚性角控制范围内。••刚性角用b／h表示:•砖石基础b／h=1:1.25--1.5•混凝土基础b／h=1:1宽基浅埋(2)柔性基础构造要求：••钢筋混凝土基础常做成锥形，但最薄处不应小于200mm，一般为200--400mm。阶梯状态，每步高约300—500mm。⒉按构造形式分类基础独立基础条形基础筏片基础桩基础箱形基础井格基础当地基承载能力较高时，上部结构为框架结构且荷载较小时采用。土方量小，施工简便。易发生地基不均匀沉降。适用范围：优点：缺点：山东财政学院国际交流学院基础工程2004年10月：独立基础与筏形基础优点：纵向整体性好。•缺点：土方量大，施工场地开挖纵横沟槽，搬运不方便。当上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础沿墙身设置,多做成长条形，故称条形基础或带形基础。2004年11月潍坊市坊子区普利城市花园别墅工地条形基础、单独基础适用于：高层建筑。特点：可以克服独立基础下沉不均的弊病。但造价高，施工复杂。井格基础特点：适用范围：当上部结构荷载较大，而所在地的地基承载力又较软弱时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载作用在一块整板上，这种基础称为筏片基础。适用于：高层建筑筏片基础伟东新都工地筏片基础箱式基础：将筏片基础的四周和顶部用钢筋混凝土浇筑成盒状的整体基础。特点：既可提高建筑物和基础的刚度，又可利用基础的空间作为地下室。适用于：高层或超高层建筑箱形基础当上部结构荷载较大，而且地基软弱土层较厚时，地基承载力不能满足要求时，则可采用桩基础。端承桩摩擦桩桩基础按照受力状态不同分为按照施工方法不同分为灌注桩和预制桩灌注桩预制桩⑸桩基础灌注桩9.3基础的埋深及影响因素基础埋深指从室外设计地面至基础底面的深度。分为深基础和浅基础（不超过5米）基础埋深不能浅于500mm影响基础埋深的因素（1）建筑物使用要求、荷载大小及基础形式有无地下室、是否高层建筑等•（2）、工程地质条件的影响•a、均匀好土—浅基础•b、上层软土小于2m厚—埋于下部好土•c、上层软土大于2m厚小于5m厚—•低层轻型宽基浅埋；高层中型深埋于好土•d、上层软土大于5m厚—地基加固或桩基础•e、上层好土下层软土—宽基浅埋•f、好土软土交替—端承桩或深埋于下层好土（3）、地下水位的影响基础尽量埋于冰冻线以下200mm。冻土深度小于0.5m基础埋深不受影响（4）、土的冻结深度的影响（5）、相邻建筑物基础的影响9.4基础在结构图中的表达•是通过基础施工图来实现的。基础平面图1:100基础平面图示例所有外JQLJQLJQLJQLJQLJQLJQLJQLJQLJQLJQLJQLJQLJQL1JQLJQLJQLJQLJQLJQL1JQL墙为7J7J3J3JJ7J7J2J2J6J62J2J2J2JJ4J4J4J43JJ37J7J7JJ7J6J61J1JJ22J2J2J2J2J2J2JJ11J5J5J2J2J2J2J2J2JJ22JJ11J5J5J44JJ224455457891012360009002100360036003600570036003600JJ18536003300GHJJJJJJF33003600E2100D3600CC185B3600A370,900900除图中注明外,21006003600240。60002100600012009003600185内墙为57003600360061045891232100111111条形基础详图：表示基础各部分的形状、大小、材料、构造以及基础的埋置深度等的图样。一般采用垂直断面图来表示。图示内容：主要表示基础墙、大放脚、基础垫层、防潮层（或基础圈梁）、室内外地坪线等位置。图线要求：凡剖到的基础墙、大放脚、基础垫层等的轮廓线画成粗实线，断面内画材料图例。防潮层、室内外地坪线等位置一般用粗实线表示。尺寸注法：应标注出基础各部分（如基础墙、大放脚、基础垫层等）的详细尺寸以及室内外地面标高和基础底面（基础埋置深度）的标高。§8－2基础图•条形基础条形基础详图示意图§8－2基础图10010060120601201800-1.80010025010@20010@2002501206012060100100100-0.600370601800240900-1.800（900）1100（1000）12001:201:202（4）J1（3）J1JQL6@2004124126@200JQL312312JQL1JQL+0.000+0.000505050505050602402403708-32402002008@2008@200条形基础详图示意图§8－2基础图2408-3240312312JQL6@2003702404124126@200JQL1-1.8001800120601206010010024060370J5J6（7）1JQLJQL+0.00010020060-1.800180010010060120601208@20010@200200100+0.000-0.600700（900）1:207001:208@20010@200•独立基础图独立基础图包括：平面图及垂直断面图。图线：平面图中可见的投影轮廓线用中实线表示，局部剖面中的钢筋网及柱子的断面配筋用粗实线表示。详图中剖到部分的外形线可用中实线表示，钢筋及室内外地面线可用粗实线表示。尺寸：平面图中应表示出基础的长、宽及钢筋的尺寸。详图中则应表明基础的长、高尺寸，钢筋尺寸、室内外地面及基础底面的标高尺寸。§8－2基础图+0.0001004184181-2.600Z基础平面图1:2021412003703001151153003002350150035030018007002266@20010010030025003006@1007006@100独立基础示意图§8－2基础图@@@Z基础详图9.5地下室构造地下室是建筑物首层下面的房间。地下室可用作设备间、储藏间、旅馆、餐厅、商场、车库以及战备人防工程优点：增加使用面积，又节省室内填土的费用地下室分类1.按使用功能分：普通地下室和防空地下室2.按顶板标高分：半地下室和全地下室3.按结构材料分：砖混结构和钢筋混凝土结构地下室•地下室组成地下室的组成1.墙体:地下室的外墙不仅承受垂直荷载，还承受侧压力——按挡土墙设计，防潮、防水砖墙：≮490mm混凝土：≮300mm２、顶板：可用预制板或现浇板或预制板上加现浇层。保温设置人防工程:现浇板地下室的组成3底板：在最高地下水位之上时——防潮；在最高地下水位之下时——防水,钢筋混凝土底板，并双层配筋4门窗防空地下室不许设窗或战时严堵普通地下室设置采光井5楼梯防空地下室每栋至少2部楼梯出口与地面建筑保持一定距离地下室采光•作用：采光、通风•设置：一般每窗一个采光井，或设置通常采光井•组成：三面侧墙（砖）、底板（砼）、防护箅•构造：井深1~2米，宽1米，长比窗宽各大1米•底板成1%~3%纵坡排水•底板较窗台低250~300mm地下室的防潮、防水构造地下室的外墙和底板都埋在地下，常年受到土中水分和地下水的侵蚀和挤压，如不采取有效的构造措施，地面水或地下水将渗透到地下室内——墙皮脱落，降低建筑物的耐久性甚至破坏。因此，保证地下室不潮湿、不进水是地下室设计和施工的重要任务。——防潮、防水地下室的防潮、防水构造（一）防潮•适用：当设计最高地下水位低于地下室底板垫层下皮标高时，水中的水分仅是下渗的地面水和上升的毛细管水，没有侧压力和上浮力——防潮•做法：•墙体设水平防潮层2道---垂直防潮层1道室外散水以上150mm；地下室地坪附近。•底板做60~80mm厚C15混凝土。•墙外侧做弱透水性回填土宽度500mm厚。地下室防潮地下室的防潮、防水构造（二）防水•适用：当设计最高地下水位高于地下室底板垫层下皮标高时，底板和部分外墙被浸在水中，外墙受到地下水的侧压力，底板受到浮力，这都是压力水——水平和垂直防水防水材料防水自防水外包防水内防水1.构件自防水•所谓自防水是指当地下室地坪和墙体均为钢筋混凝土结构时，可采用抗渗性能好的防水混凝土材料，使承重、围护、防水功能三合一。图3-15。图3-15防水混凝土防水处理2.材料防水•材料防水是指在外墙和地坪表面敷设防水材料，如卷材、涂料或防水水泥砂浆等，阻止地下水渗入。其中，卷材防水是常用的一种防水材料。地下室采用卷材防水层时，防水卷材的层数应按地下水的最大水头选用（见表3-2）。卷材防水按防水层铺贴位置的不同，分外防水和内防水两种。最大计算水头（m）卷材所受经常压力(MPa)卷材层数＜30.01~0.0533~60.05~0.146~120.1~0.25＞120.2~0.56•外防水内防水图3-16地下室防水构造(a)外包防水(b)墙身防水层收头处理(c)内包防水课堂小结及布置作业1.地下室的组成部分，构造要求2.地下室采光井的作用3.地下室防潮、防水确定的原则4.地下室防潮、防水构造特点