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本 科 生 毕 业 论 文(设 计)
题 目:建筑结构常见的基础形式及工程实例分析
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完成日期: 2021年4月 28日
建筑结构基础分为深基础以及浅基础,基础形式的选定不仅仅取决于建筑结构的选择,更多的趋向于建筑结构周边土质情况而定,建筑基础持力层的深浅往往对建筑结构基础形式的选择起关键性。本文对扩展基础、联合基础、独立及基础条形基础、筏型基础、箱型基础和壳体基础,及桩基础、墩基础、地下连续墙沉井和沉箱等基础形式的特点、最佳适用范围等进行详细阐述。建筑基础选型,要考虑各方面因素的综合影响,为保证结构的安全与稳定,采用正确的基础方法,可加快工程施工进度、保证工程质量、降低工程造价。
关键词:建筑结构;基础类型;试用范围
目 录
近年来我国高层建筑如雨后春笋般大量涌现。由于高层建筑的受力复杂,对基础的强度、刚度和稳定性的要求更加严格。因此,上部结构和基础、地基的共同工作问题,成为高层建筑分析中人们所关注的问题。因为在建筑结构的设计和施工中,地基和基础是最为重要的。地基和基础是地下隐蔽工程,一旦发生事故就容易造成灾难性后果。
为了满足社会对建筑质量的要求,建筑行业应提高建筑的稳定性和安全性,保证建筑的安全使用,给人们的生产生活带来保障。建筑的上部结构的整体刚度和抗震性能至关重要,而与之相适应的基础选型成为影响结构安全和建筑经济的重要因素。主要是由于地基形式的科学性与否直接影响到建筑工程的整体稳定性,因此,在实际的工程建设中,工作人员应该对桩基问题加强重视。在了解基础工程建设重要性的基础上,最大限度地提升其安裝的安全性和可靠性。
建筑基础工程造价占整个建筑物造价的比重相当大,遇到地基条件较差处理地基须投入较多资金时,则基础造价更高。合理的基础选型,既能在技术先进,也能在经济上合理。
通过大量工程实践,发现有些建筑在基础选型上与上部结构不相适应,与所处地基条件也不很协调,在发挥地基、基础及上部结构空间协调作用上不能较紧密地配合,协同工作,以发挥更大的、更充分的作用。有的建筑物基础选型时不顾上部结构,建筑场地的地基条件也考虑不周,孤立地设计基础,建成使用后出现一些问题。所以,认真总结经验,正确选择基础形式,用以指导工程设计是十分必要的。
本文针对这个问题,对建筑基础类型选择具体应用进行了举例分析说明。
1.1浅基础类型
浅基础一般指基础埋深小于5m,或者基础埋深小于基础宽度的基础。 其基础竖向尺寸与其平面尺寸相当,侧面摩擦力对基础承载力的影响可忽略不计。 浅基础根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础。下文简单讲一下各浅基础的特点:
(一)扩展基础
墙下条形基础和柱下独立基础统称为扩展基础。扩展基础的左右是把墙或柱下的荷载侧向扩展到土中,使之满足地基承载力的要求,扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。
1. 墙下条形基础。
(1)刚性条形基础:是墙基础中常见的形式,通常用砖或毛石砌筑。为保证基础的耐久性,砖的强度等级不能太低,在严寒地区宜用毛石;毛石需用未风化的硬质岩石。砌筑的砂浆,当土质潮湿或有地下水时要用水泥砂浆。刚性基础台阶宽高比及基础砌体材料最低强度等级的要求,有规范规定。
(2)墙下钢筋混凝土条形基础:当基础宽度较大,若再用刚性基础,则其用料多、自重大,有时还需要增加基础埋深,此时可采用柔性钢筋混凝土条形基础,使宽基浅埋。如果地基不均匀,为增强基础的整体性和抗弯能力,可采用有肋梁的钢筋混凝土条形基础,肋梁内配纵向钢筋和箍筋,以承受由不均匀沉降引起的弯曲应力。
2.柱下独立基础。是柱基础中最常用和最经济的形式。也可分为刚性基础和钢筋混凝土基础两大类。刚性基础可用砖、毛石或素混凝土,基础台阶高宽比(刚性角)要满足规范规定。一般钢筋混凝土柱下宜用钢筋混凝土基础,以符合柱与基础刚接的假定。
(二)联合基础
联合基础主要指同列相邻两柱公共的钢筋混凝土基础,即双柱联合基础。在为相邻两柱分别配置独立基础时,常因其中一柱靠近建筑界限,或因两柱间距较小,而出现基地面积不足或者荷载偏心过大等的情况,此时可考虑采用联合基础。联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间的相向倾斜等。
(三)柱下条形基础