房屋建筑学基础类型

第三节基础的类型按所用的材料及受力特点可分为刚性基础:柔性基础。基础按构造形式分为独立式基础条形基础片筏基础箱形基础桩基础等。（一）无筋扩展基础（也称刚性基础）：（1）刚性基础：指由刚性材料制作的墙下条形基础要或柱下独立基础。（2）刚性材料:一般指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料.常用的有砖、灰土、混凝土、三合土、毛石等。（3）适用：多层民用建筑或轻型厂房。为满足地基容许承载力的要求，需要加大基底面积，基底宽B一般大于上部墙宽。（4）刚性角：根据试验可知，上部结构的压力在基础中的传递是沿一定角度分布的，这个传力角度称为压力分布角或刚性角。当刚性基础底部宽度超过刚性角的控制范围时，基础底部将产生拉应力而破坏。因此，当基础扩大时，为了保证基础底面不受拉，必须保证基础放大部分在刚性角范围内。为了设计施工方便，将刚性角换算成的正切值b/h，即用宽高比表示刚性角。刚性基础的受力、传力特点基础材料质量要求台阶宽高比允许值pk≤100100＜pk≤200200＜pk≤300混凝土基础C15混凝土1﹕1.001﹕1.001﹕1.25毛石混凝土基础C15混凝土1﹕1.001﹕1.251﹕1.50砖基础砖不低于MU10，M5砂浆1﹕1.501﹕1.501﹕1.50毛石基础M5砂浆1﹕1.251﹕1.50—灰土基础体积比为3﹕7或2﹕8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3；粉质粘土：1.50t/m3；粘土：1.45t/m31﹕1.251﹕1.50—三合土基础体积比为1﹕2﹕4～1﹕3﹕6（石灰﹕砂﹕骨料），每层约需铺220mm，夯至150mm1﹕1.501﹕1.20—刚性基础台阶宽高比允许值常用刚性基础构造1、砖基础（1）概念：是指用砖砌筑的基础。（2）优点：取材容易、价格较低、施工简便。（3）缺点：强度、耐久性、抗冻性差。在砖基下面放置垫层，垫层材料可用3：7灰土、碎砖三合土或砂等。砖不低于MU10，砂浆不低于M5。（4）大放角：砖基础的逐步放阶形式称为大放角。作用：增加基础底面的宽度，使上部荷载能均匀的传到地基上。做法：两皮一收：每两皮砖的高度，收进1/4砖的宽度；二一间隔收：两皮砖的高度与一皮砖的高度相间隔，交替收进，每次均收进1/4砖的宽度。在相同底宽的情况下，二一间隔收可减少基础高度。（5）适用于适用于地基土质好，地下水位较低的低层建筑（5层以内）（二一间隔收）（二皮一收）垫层一般为C10素混凝土，高100~300mm，两端各挑出100mm。除用混凝土垫层外，也可用三七灰土、碎砖三合土、砂垫层等。2、灰土基础（1）概念：灰土基础是用经过消解后的生石灰和粘土按一定比例拌合而成，一般取灰土比例为3:7或2:8。（2）施工：应逐层铺设，每层夯实前虚铺220~250㎜，夯实后的厚度为150㎜。每150㎜称“一步”灰土，300㎜可称“二步”灰土。（3）优点：施工简便，造价较低，就地取材，可以节省水泥、砖石等材料。缺点：灰土基础的抗冻、防水性能差，在地下水位以下或较潮湿的地基上不宜采用。（4）适用：灰土基础一般适用于五层或五层以下、地下水位较低的砌体结构房屋，其厚度与建筑物层数有关。3、三合土基础（1）概念：三合土基础是用石灰、砂、碎石（或碎砖、矿渣等）三种材料按1:2:4或1:3:6的体积比拌和夯实而成。（2）施工在基槽内分层夯实，每层夯实前虚铺220㎜，夯实后的厚度为150㎜。（3）要求：基础宽度不应小于600mm，高度不应小于300mm.（4）优缺点：造价低廉，施工简单，但强度较低。（4）适用：地下水位较低的四层和四层以下的民用建筑中。4、毛石基础（1）概念：毛石基础由未加工成形的毛石和砂浆砌筑而成。（2）剖面形式：有台阶形、锥形和矩形等。多为阶梯形。（3）设计施工：基础顶面要比墙或柱每边宽出100mm，为满足刚性角要求，每个台阶挑出的宽度不应大于200，高度不应小于400；当宽度小于时，毛石基础可做成矩形截面。（4）特点：强度较高，抗冻、耐水、经济。（5）适用：可用于受地下水侵蚀和冰冻作用的多层建筑，但其整体性欠佳，不宜用于有震动的建筑。5、混凝土基础（1）断面形式有：矩形：当基础高度小于350㎜时，多做成矩形；台阶形：若基础高度大于350㎜，可做成台阶形，每个台阶高度为350～400㎜；锥形：如果台阶多于三级，可做成锥形基础。特点：坚固、耐久、耐水、耐腐蚀等特点。适用：地下水位高，受冰冻影响的建筑物。6、毛石混凝土基础（1）概念：在浇筑混凝土时加入20~30%的粒径不越过300的毛石，这种基础称为毛石混凝土基础。（2）优点：当混凝土基础体积过大时使用此基础，因此其优点是节省混凝土，节约造价。（3）要求：所用毛石的尺寸应小于基础宽度的，且毛石在混凝土中应均匀分布。掺入毛石节约水泥墙下砼基础（二）扩展基础（也称柔性基础、非刚性基础）（1）概念：指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。（2）优点：钢筋混凝土的抗弯和抗剪性能好，可在上部结构荷载较大，地基承载力不高以及水平力和力矩等荷载的情况下使用，这类基础的高度不受台阶宽高比的限制。在同样条件下，采用钢筋混凝土基础较混凝土基础可节约大量的混凝土和挖土工作量。锥形基础边缘高不宜200mm，坡度i≤1:3；小于250mm时可做成等厚板。阶梯形基础每阶高宜为300～500mm。垫层厚度一般为100mm，垫层混凝土强度等级应为C10。底板受力钢筋最小直径不宜10mm,间距不宜200mm和100mm。墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径≮8mm，间距≯300mm。有垫层时混凝土的净保护层厚不宜40mm，无垫层时不宜70mm。混凝土强度等级不宜低于C20。当地基软弱或承受差异荷载时，为增强基础的整体性和抗弯能力，可采用带肋基础。肋部纵向筋和箍筋按经验确定。根据经验,初选时基础的高度一般大于或等于b/8。扩展基础构造要求二、按基础的构造形式分类基础的类型按其形式不同可以分为（条形基础）带形基础、独立式基础、筏板基础、箱型基础、桩基础。（一）独立基础（1）当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的独立基础。独立基础是柱下基础的基本形式。（2）断面形式：踏步形（阶梯形）、锥形和杯形（3）杯口基础当柱为预制时，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。有时因建筑物场地起伏或局部工程地质条件变化，以及避开设备基础等原因，可将个别柱基础底面降低，做成高杯口基础，或称长颈基础。（4）材料：混凝土或钢筋混凝土。独立基础独立基础杯形基础独立式基础施工现场墙下独立基础（二）条形基础（1）概念：条形基础呈连续的带形，也称为带形基础。（2）分类：墙下条形基础和柱下条形基础两类。墙下条形基础：一般为粘土砖、灰土、三合土等材料的刚性条形基础，当建筑物荷载大、地基承载力较小或上部结构有需要时，可用钢筋混凝土条形基础。柱下条形基础：常用于框架结构或排架结构。当建筑物荷载较大或荷载分布不均匀或地基承载力偏低时，为增加基底面积或增强整体风度，可将柱下基础连接在一起，形成钢筋混凝土条形基础。墙下条形基础柱下条形基础（三）井格基础：条形基础的衍生，纵横向均相连，形成井字型；当地基条件较差或上部荷载较大时，为了提高建筑的整体刚度，提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础。井格基础（四）筏形基础（满堂基础）（1）片筏基础：当建筑物上部荷载大，而地基又较弱，这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要，通常将墙或柱下基础连成一片钢筋混凝土板，使建筑物的荷载承受在一块整板上称为片筏基础。（2）特点：片筏基础的整体性好。（3）适用：常用于地基软弱的多层砌体结构、框架结构、剪力墙结构等，以及上部结构荷载较大且不均匀的情况。（4）布置形式：平板式：梁板式：（五）箱形基础（1）箱形基础：箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙体组成，是一个整体的空心箱体结构。当上部建筑物为荷载大、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。（2）特点：箱形基础的整体空间刚度大，整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，同时有较好的地下空间可以利用（基础的中空部分可用作地下室或停车库），能承受很大的弯矩。（3）适用：高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物.（六）桩基础（1）当浅层地基上不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础，一般地广泛采用桩基础。（2）构造组成：由设置于土中的桩身承接上部结构的承台（3）桩基是按设计的点位将桩身置于土中，桩的上端灌注钢筋混凝土承台梁，承台梁上接柱或墙体，以便使建筑荷载均匀地传给桩基。在寒冷地区，承台梁下一般铺设100一200mm厚的粗砂或焦渣，以防土壤冻胀引起承台的反拱破坏。桩基础桩基础（4）分类：1）按桩的受力特征可分为摩擦桩和端承桩；2）按制作工艺分：预制桩灌注桩：振动灌注桩、钻孔灌注桩、扩底灌注桩、爆扩灌注桩等。3）按桩身的材料不同可分为：钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等。4）按截面形式可分为方形桩、圆形桩、环形、六角形；桩基础（5）桩基础的组合桩基础可以由单根桩或多根桩组成的桩群承担上部荷载。一、填空题1．是建筑物的重要组成部分，它承受建筑物的全部荷载并将它们传给。2．至基础低面的垂直距离称为基础的埋深。3．地基分为和两大类。4.地基土质均匀时，基础应尽量，但最小埋深不小于。5．当地基承载力不变时，建筑总荷载越大，基础底面积越_______。6．基础埋深不超过______时称为浅基础。7．直接承受建筑物荷载的土层为_______，其以下土层为_______。8．当埋深大于原有建筑物时，基础间的净距应根据_______、_______和_______等确定，一般为______________的1~2倍。9．基础按材料和受力特点可分为__________和__________；按构造型式分为_______、________、__________、__________、__________。二、选择题1．当地下水位很高，基础不能埋在地下水位以上时，应将基础底面埋置在（）以下。从而减少和避免地下水的浮力和影响。A、最高水位220mmB、最低水位200mmC、最高水位500mmD、最高水位与最低水位之间2．砖基础采用台阶式、逐级向下放大的做法，一般为每2皮砖挑出（）的砌筑方法。A、1/2砖B、1/4砖C、3/4砖D、1皮砖3．刚性基础的受力特点是（）。A、抗拉强度大，抗压强度小B、抗拉、抗压强度均大C、抗剪强度大D、抗压强度大，抗拉强度小4．柔性基础与刚性基础受力的主要区别是（）。A、柔性基础比刚性基础能承受更大的荷载B、柔性基础只能承受压力，刚性基础既能承受拉力，又能承受压力C、柔性基础既能承受压力，又能承受拉力，刚性基础只能承受压力D、刚性基础比柔性基础能承受更大的拉力三、简答题1．地基与基础的关系如何？2．影响基础埋深的因素有哪些？3．基础按构造形式不同分为哪几种？各自的适用范围如何？