将房屋所承受的荷载传递给地基的结构。基础是整个房屋结构的重要组成部分,直接关系着建筑物的安危。为了满足地基承载力和沉降变形的要求,基础必须有足够大的底面积。同时,基础还应有足够的强度、刚度和耐久性,以保证上部结构的坚固性和正常使用。 基础的类型很多,有条形基础、独立基础、杯形基础、十字形基础(又称井格基础)、筏形基础和箱形基础。随着高层建筑的增多,各种类型的桩基础被广泛采用,必要时还做成桩筏基础、桩箱基础(见图)。
房屋基础的类型 (a)条形基础;(b)独立基础;(c)杯形基础;(d)井格基础;(e)筏形基础;(f)箱形基础
在承重砖墙或荷载不大的柱下,可分别采用砖砌大放脚条形基础[图(a)]或混凝土独立基础[图(b)]。这两种都是刚性基础,其底宽应根据材料的刚性角α来确定,通常用基础每边放宽(d)与高度(h)之比来控制刚性角。例如混凝土基础的d/h不得大于1.0,以防止底面拉裂。当基础每边悬伸较大,不能满足刚性角要求,而又不宜加大基础高度时,则必须采用钢筋混凝土基础。 在一般的单层工业厂房及多层框架结构的房屋中,常采用柱下独立钢筋混凝土基础。当柱为预制时,常采用钢筋混凝土杯形基础[图(c)]。待预制柱插入杯口后,柱四周缝隙用细石混凝土灌注密实。基础的高度,由柱与基础交接处的混凝土冲切强度确定。 多层和高层房屋的基础,除直接建于坚硬的基岩上外,当天然地基的容许承载力和变形能满足设计要求时,可分别采用钢筋混凝土条形、十字形基础乃至筏形和箱形基础。柱下条形基础是沿一个方向(一般沿房屋的横向)柱列设置的连续的肋梁;十字形基础[图(d)]是沿两个方向柱列设置的肋梁;荷载很大时,两个方向的基础板将很靠近,这时可改用整片的筏形基础[图(e)],做成带肋板或无梁板式基础;当设有地下室时,则可利用地下室内设置的纵、横墙,及上面的楼板与基础板一起构成箱形基础[图(f)],这种基础刚度很大,能有效地调节地基的不均匀沉降。 当天然地基的容许承载力和变形不能满足设计要求时,则应对地基进行人工处理后再采用上述基础形式。软弱地基的处理方法有:①强使密实。②换置垫层。③排水固结。④化学加固等。 当承载力和变形要求较高,采用人工处理方法不能满足要求时,一般可利用下部坚实土层或岩层作为持力层,建造桩基础、墩基础、沉井或地下连续墙等深基础。 在深基础中,以桩基础最为常用。桩基础由设置在土中的桩和承接上部结构的承台组成。桩在平面内可布置成方形或矩形网格,或三角形及梅花形网格。桩基础中的桩数常不止1根,通过承台将若干根桩在上端连成一体,形成群桩。桩基础中的桩一般为竖直桩,有时也设置斜桩。按受力条件,桩分别为端承桩(通过桩端传递荷载)和摩擦桩(通过桩侧传递全部或部分荷载于土层中,主要依靠桩身侧面与土之间的摩擦力来支撑)。 实际工程中因施工方法不同,有预制桩和灌注桩两大类。预制桩有钢筋混凝土实心桩及管桩、钢桩和木桩等,可用锤击打入、振动打入、静压和旋入等沉桩方式。灌注桩有钻孔扩底桩、大直径钻孔桩、沉管灌注桩等多种类型。 高层和超高层建筑常将地下室底板作为桩承台,形成桩筏基础,使房屋的地基、基础和上部结构形成互相制约的整体,并可适当利用地基土的承载力。
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