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建筑结构 第12章的
所有建筑物都是修建在地表上,建筑物上部结构的荷载通过下部结构最终都会传到地表的土层或岩层上,这部分起支撑作用的土体或岩体就是地基。将建筑物所承受的各种作用传递到地基上的下部承重结构称为基础。
基础底面离地面的深度称为基础的埋置深度。 ; 由室外设计地面到基础底面的距离,叫做基础的埋置深度。图12.1为基础的埋置深度。基础的埋深大于5m时,称为深基础。基础的埋深不超过5m时,称为浅基础。
影响基础埋置深度的因素主要包括:
(1)工程地质和水文地质条件。
(2)建筑物的用途和基础构造。
(3)作用在地基上的荷载大小和性质。;(4)地基土的冻结深度和地基土的湿陷
地基土冻胀时,会使基础隆起,冰冻消失又会使基础下陷,久而久之,基础就会被破坏。基础最好深埋在冰冻线以下200mm。湿陷性黄土性地基遇水会使基础下沉,因此基础应埋置深一些,避免被地表水浸湿。
(5)相邻建筑的基础埋深
基础埋深最好小于原有建筑的基础埋深。当基础深于原有建筑基础时,则新旧基础间的净距一般为相邻基础底面高差的1~2倍。;图12.1 基础的埋置深度 ; 基础按其埋置深度不同,可分为浅基础和深基础。
基础按受力特点分有刚性基础和柔性基础;按其使用材料分有砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础等;按构造形式分有条形基础、独立基础、整片基础和桩基础等。; 无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础,如图12.1所示。
这些材料都是脆性材料,有较好的抗压性能,但抗拉、抗剪强度往往很低。; 为保证基础的安全,必须限制基础内的拉应力和剪应力不超过基础材料强度的设计值,基础设计时,通过基础构造的限制来实现这一目标,即基础的外伸宽度与基础高度的比值应小于规范规定的台阶宽高比的允许值。由于此类基础几乎不可能发生挠曲变形,所以常称为刚性基础或刚性扩大基础。
; 无筋扩展基础可用于6层和6层以下(三合土基础不宜超过4层)的民用建筑和轻型厂房。
砖基础一般做成台阶式,此阶梯称为“大放脚”,大放脚的砌筑方式有两种:“二皮一收”和 “二、一间隔收”砌法。垫层每边伸出基础底面50mm,厚度不宜小于100mm,如图12.3所示。;图12.1 无筋扩展基础 ;图12.3 基础大放脚形式 ; 扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础,见图12.4。这种基础抗弯和抗剪性能良好,特别适用于“宽基浅埋”或有地下水时。
由于扩展基础有较好的抗弯能力,通常被看作柔性基础。这种基础能发挥钢筋的抗弯性能及混凝土抗压性能,适用范围广。 ;扩展基础应满足以下构造要求:
(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)垫层的厚度不宜小于70mm;垫层混凝土强度等级应为C10。
(3)扩展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。
(4)钢筋混凝土强度等级不应小于C20。; (5)当柱下钢筋混凝土独立基础的边长和墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于2.5m时,底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0.9倍,并宜交错布置,如图12.5(a)。
(6)钢筋混凝土条形基础底板在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,另一个方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度的1/4处,如图12.5(b)。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置,如图12.5(c)。;图12.4 扩展基础 ;图12.5 扩展基础底板受力钢筋布置示意图; 当上部结构荷载较大、地基土的承载力较低时,采用无筋扩展基础或扩展基础往往不能满足地基强度和变形的要求。为增加基础刚度,防止由于过大的不均匀沉降引起的上部结构的开裂和损坏,常采用柱下条形基础。根据刚度的需要,柱下条形基础可沿纵向设置,也可沿纵横向设置而形成双向条形基础,称为交梁基础,如图12.7所示。
如果柱网下的地基土较软弱,土的压缩性或柱荷载的分布沿两个柱列方向都很不均匀,则可采用交梁基础。该基础形式多用于框架结构。;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,其坡度宜小于或等于1∶3。
②柱下条形基础的两端宜向外伸出,其长度宜为第一跨度的0.25倍;既可增大基础底面积,又可使基底反力分布比较均匀、基础内力分布比较合理。; ③现浇柱与条形基础梁的交接处,其平面尺寸不应小于图12.8的规定。
④条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除满足计算要求外,顶部钢筋按计算配筋全部贯通,底部通长钢筋不应少于底部
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