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基礎

(建築學名詞)

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基礎是指建築物地面以下的承重結構,如基坑、承台、框架柱、地梁等。是建築物的牆或柱子在地下的擴大部分,其作用是承受建築物上部結構傳下來的荷載,並把它們連同自重一起傳給地基。 [1] 
中文名
基礎
外文名
foundation
分    類
灰土基礎、磚基礎
基    礎
條形基礎 剛性基礎
組    成
由土和岩石組成

基礎歷史背景

編輯
中國在建築物的基礎建造方面有悠久的歷史。從陝西半坡村新石器時代的遺址中發掘出的木柱下已有摻陶片的夯土基礎;陝縣廟底溝屋柱下也有用扁平的礫石做的基礎;洛陽王灣牆基的溝槽內則填紅燒土碎塊或鋪一層平整的大塊礫石。到戰國時期,已有塊石基礎。到北宋元豐年間,基礎類型已發展到木樁基礎、木筏基礎及複雜地基上的橋樑基礎、堤壩基礎,使基礎型式日臻完善。在《營造法式》中對地基設計和基礎構造都作了初步規定,如對一般基礎埋深作出“凡開基址,須相視地脈虛實,②採用地基上樑和板的計算方法。其深不過一丈,地基土質較好的情況下能夠滿足設計要求。淺止於五尺或四尺,……”的規定。

基礎分類

編輯
1、按使用的材料分為:灰土基礎磚基礎、毛石基礎、混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎。
2、按埋置深度可分為:不埋式基礎、淺基礎深基礎。埋置深度不超過5M者稱為淺基礎,大於5M者稱為深基礎。
3、按受力性能可分為:剛性基礎柔性基礎
4、按構造形式可分為條形基礎、獨立基礎滿堂基礎樁基礎。滿堂基礎又分為筏形基礎箱形基礎
各類基礎釋義:
1) 條形基礎:當建築物採用磚牆承重時,牆下基礎常連續設置,形成通長的條形基礎。
2) 剛性基礎:是指抗壓強度較高,而抗彎和抗拉強度較低的材料建造的基礎。所用材料有混凝土、磚、毛石灰土三合土等,一般可用於六層及其以下的民用建築和牆承重的輕型廠房。
3) 柔性基礎:用抗拉和抗彎強度都很高的材料建造的基礎稱為柔性基礎。一般用鋼筋混凝土製作。這種基礎適用於上部結構荷載比較大、地基比較柔軟、用剛性基礎不能滿足要求的情況。
4) 獨立基礎:當建築物上部為框架結構或單獨柱子時,常採用獨立基礎;若柱子為預製時,則採用杯形基礎形式。
5)滿堂基礎:當上部結構傳下的荷載很大、地基承載力很低、獨立基礎不能滿足地基要求時,常將這個建築物的下部做成整塊鋼筋混凝土基礎,成為滿堂基礎。按構造又分為筏形基礎箱形基礎兩種。
6) 筏形基礎:筏形基礎形象於水中漂流的木筏。井格式基礎下又用鋼筋混凝土板連成一片,大大地增加了建築物基礎與地基的接觸面積,換句話説,單位面積地基土層承受的荷載減少了,適合於軟弱地基和上部荷載比較大的建築物。
7) 箱形基礎:當筏形基礎埋深較大,並設有地下室時,為了增加基礎的剛度,將地下室的底板、頂板和牆澆製成整體箱形基礎。箱形的內部空間構成地下室,具有較大的強度和剛度,多用於高層建築。
8) 樁基礎:當建造比較大的工業與民用建築時,若地基的軟弱土層較厚,採用淺埋基礎不能滿足地基強度和變形要求,常採用樁基。樁基的作用是將荷載通過樁傳給埋藏較深的堅硬土層,或通過樁周圍的摩擦力傳給地基。按照施工方法可分為鋼筋混凝土預製樁和灌注樁。補充知識會詳細介紹樁基礎。
9)灰土基礎:是由石灰,土和水按比例配合,經分層夯實而成的基礎。灰土強度在一定範圍內隨含灰量的增加而增加。但超過限度後,灰土的強度反而會降低。這是因為消石灰在鈣化過程中會析水,增加了消石灰的塑性。
10)磚基礎:以磚為砌築材料,形成的建築物基礎。是我國傳統的磚木結構砌築方法,現代常與混凝土結構配合修建住宅、校舍、辦公等低層建築
11)毛石基礎:是用強度等級不低於MU30毛石,不低於M5的砂漿砌築而形成。為保證砌築質量,毛石基礎每台階高度和基礎的寬度不宜小於400mm,每階兩邊各伸出寬度不宜大於200mm。石塊應錯縫搭砌,縫內砂漿應飽滿,且每步台階不應少於兩批毛石。毛石基礎的抗凍性較好,在寒冷潮濕地區可用於6層以下建築物基礎。
12)混凝土基礎:是以混凝土為主要承載體的基礎形式,分無筋的混凝土基礎和有筋的鋼筋混凝土基礎2種。

基礎擴展基礎

編輯
1) 牆下條形基礎和柱下獨立基礎單獨基礎)統稱為擴展基礎。擴展基礎的作用是把牆或柱的荷載側向擴展到土中,使之滿足地基承載力和變形的要求。擴展基礎包括無筋擴展基礎鋼筋混凝土擴展基礎。
2) 無筋擴展基礎:無筋擴展基礎係指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土灰土三合土等材料組成的無需配置鋼筋的牆下條形基礎或柱下獨立基礎。無筋基礎的材料都具有較好的抗壓性能,但抗拉、抗剪強度都不高,為了使基礎內產生的拉應力和剪應力不超過相應的材料強度設計值,設計時需要加大基礎的高度,其基礎的寬高比必須符合規範要求。因此,這種基礎幾乎不發生撓曲變形,故習慣上把無筋基礎稱為剛性基礎

基礎獨立基礎

編輯
1) 獨立基礎一般是用來支承柱子的,按基礎截面形式又分為台階式(或階梯形)基礎,錐形基礎,杯形基礎
2) 杯形基礎:當柱採用預製構件時,則基礎做成杯口形,然後將柱子插入並嵌固在杯口內,故稱杯形(或杯口)基礎。當杯的深度大於長邊長度時稱為高杯口基礎。
柱下獨立錐形基礎柱獨立基礎3) 獨立基礎的特點:一般只坐落在一個十字軸線交點上,有時也跟其它條形基礎相連,但是截面尺寸和配筋不盡相同。獨立基礎如果坐落在幾個軸線交點上承載幾個獨立柱,叫做共用獨立基礎。
部分基礎詳圖見下:

基礎具體要求

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基礎的要求 基礎承受着房屋的全部荷載,因此基礎應具有足夠的強度,才能穩定地把荷載傳給地基,同時基礎應滿足耐久性要求。如果基礎先於上部結構破壞,檢查和加固都十分困難,而且還會影響房屋建築的使用壽命。
基礎的埋置深度 由室外設計地面到基礎底面的距離,叫做基礎的埋置深度。圖3.2為基礎的埋置深度。基礎的埋深大於5m時,稱為深基礎。基礎的埋深不超過5m時,稱為淺基礎。影響基礎埋置深度的因素主要包括:(1)建築物有無地下室、設備基礎及基礎的形式及構造等。
(2)作用在地基上的荷載大小和性質。
地基土的凍結深度和地基土的濕陷
地基土凍脹時,會使基礎隆起,冰凍消失又會使基礎下陷,久而久之,基礎就會被破壞。基礎最好深埋在冰凍線以下200mm。濕陷性黃土性地基遇水會使基礎下沉,因此基礎應埋置深一些,避免被地表水浸濕。

基礎基礎工程分類

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按基礎材料分類
磚基礎、毛石基礎、灰土基礎(石灰:黏性土的體積比3:7~2:8)、三合土基礎(石灰:砂:骨料1:2:4或1:3:6)、混凝土基礎和毛石混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎、木基礎等;
按基礎構造和形式分類
條形基礎、獨立基礎殼體基礎、墩式基礎、杯口基礎)、聯合基礎(柱下條形基礎、柱下十字交叉基礎、筏形基礎箱形基礎)、實體基礎;
三按基礎的特殊用途和特殊施工方法分類
補償性基礎、錨杆基礎;
按基礎受力性能分類
無筋擴展基礎剛性基礎)、擴展基礎(柔性基礎)。
參考資料
  • 1.    聶洪達 .房屋建築學:北京大學出版社,2007