地基、基础和地下室结构构造

1、地基、基础和地下室结构构造一、地基与基础基础是建筑物上部承重结构向下的延伸和扩大，它承受建筑物的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。地基不是建筑物的组成部分，它只是承受由基础传来荷载的土层。 地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地基两大类。 凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工加固或改良便可作为建筑物地基的称为天然地基；当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能作为建筑物地基的称为人工地基。影响基础埋深的因素：（1）建筑物上部荷载的大小和性质，多层建筑一般根据地下水位及冻土深度等来确定埋深尺寸，一般高层建筑的基础埋置深度为地面以上建筑物总

2、高度的1/15；（2）工程地质条件，基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的土层或岩石上，俗称“老土层”；（3）水文地质条件，确定地下水的常年水位和最高水位，以便选择基础的埋深。一般宜将基础落在地下常年水位和最高水位之上，这样可不需进行特殊防水处理，节省造价，还可防止或减轻地基土层的冻胀；（4）地基土壤冻胀深度，应根据当地的气候条件了解土层的冻结深度，一般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下，否则冬天土层的冻胀力会把房屋拱起，产生变形，天气转暖后冻土解冻时又会产生陷落；（5）相邻建筑物基础的影响，新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础，但当新建基础深于原有基础时，则要采取一定的

3、措施加以处理，以保证原有建筑的安全和正常使用。基础的分类：按材料和受力特点可分为刚性基础和柔性基础。 刚性基础用刚性材料，如砖、石、素混凝土等制作的基础，底面宽度扩大受刚性角的限制；柔性基础用非刚性材料，如钢筋混凝土制作的基础，基础宽度的加大不受刚性角的限制。 刚性角 基础底面积越大其底面压强越小，对地基的负荷越有利，但放大的尺寸超过一定范围，超过基础材料本身的抗拉、抗剪能力，就会引起折裂破坏，折裂的方向不是沿柱或墙的外侧垂直向下的，而是与垂线形成一个角度a （允许宽高比：b / H=tan），这个角度就是材料刚性角 。（2）按构造形式可分为独立基础、条形基础、井格基础、片筏基础（筏板基础）、

4、箱形基础、桩基础等。桩基础按受力特点分为端承桩和摩擦桩；按桩身材料分为木桩、钢桩、钢筋混凝土桩等；按施工方法分为钻孔灌注桩、冲孔灌注、桩静力压桩、爆扩桩、挖孔桩等。灌注桩是直接在地面上钻孔或打孔，然后放入钢筋笼，浇筑混凝土；静力压桩是采用压桩设备直接把预制钢筋混凝土桩（包括管桩）压到地基土层中；爆扩桩是用机械或人工钻孔后，用炸药爆炸扩大孔底，再浇注混凝土而成。二、地下室构造地下室是建筑物中处于室外地面以下的房间。在房屋底层以下建造地下室，可以提高建筑用地效率。一些高层建筑基础埋深很大，充分利用这一深度来建造地下室，其经济效果和使用效果俱佳。 1地下室的分类按使用功能分为普通地下室和防空地下室；

5、按结构形式分为砖墙结构地下室和混凝土结构地下室；按地下室埋入地下深度可分为全地下室和半地下室。半地下室地下室顶板的底面标高高于室外地面标高的称半地下室，即房间地面低于室外设计地面的平均高度大于该房间平均净高1/3 ，且小于等于1/2，这类地下室一部分在地面以上，可利用侧墙外的采光井解决采光和通风问题。全地下室地下室顶板的底面标高低于室外地面标高的，称为全地下室 。2地下室的组成 地下室一般由墙、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井六部分组成 。 地下室的防水按工程的重要性和使用要求分为四个等级。目前我国地下工程防水常用的措施有卷材防水、混凝土构件自防水、涂料防水、塑料防水板防水、金属防水层等。选用何

6、种材料防水，应根据地下室的使用功能、结构形式、环境条件等因素合理确定。一般处于侵蚀介质中的工程应采用耐腐蚀的防水混凝土、防水砂浆或卷材、涂料；结构刚度较差或受振动影响的工程应采用卷材、涂料等柔性防水材料。 第十五节 工业厂房简述工业厂房是工业建筑中最典型的代表，和民用建筑一样都具有建筑的共同性质，但由于生产工艺的特性使工业厂房与民用建筑有所区别，工业厂房必须满足生产工艺流程的要求，通常跨度大并有较大的内部空间，具有良好的通风和采光能力等。在厂房建筑中支承各种荷载作用的构件所组成的骨架，称为结构。厂房结构稳定、耐久是靠结构构件连接在一起，组成一个结构空间来保证的。 工业厂房的分类按承重结构的材料

7、分为砌体混合结构（无吊车或Q50kN，Le的情形时，需将边柱的外缘从纵向定位轴线向外移出一定尺寸ac，使e+ach+B+Cb，保证结构的安全 。三、单层工业厂房的主要结构构件基础单层厂房的基础采用的基础类型，主要取决于上部结构荷载的大小和性质以及工程地质条件等。一般情况下采用独立的杯形基础。在基础的底部铺设混凝土垫层，厚度为100mm。 现浇独立基础 预制杯形基础基础梁 一般厂房将外墙或内墙砌筑在基础梁上，基础梁两端搁置在柱基础的杯口上。 基础梁的顶面标高通常比室内地面低50mm，以便门洞口处的地面做面层保护基础梁。基础梁与柱的连接与基础埋深有关，当基础埋深较浅时，可将基础梁直接或通过混凝土垫

8、块搁置在基础顶面。当基础埋置较深时，用牛腿支承基础梁。 基础梁下面的回填土一般不需夯实，应留有不少于100mm的空隙，以利于沉降。 柱（1）柱的类型柱按材料分有钢筋混凝土柱和钢柱两种。钢筋混凝土柱又可分为单肢柱和双肢柱两大类。单肢柱截面形式有矩形、工字形及单管圆形。双肢柱截面形式有双肢矩形或双肢圆形管柱，用腹杆（平腹杆或斜腹杆）连接而成 。（2）柱的构造 厂房结构中的屋架、托架、吊车梁和连系梁等构件，常由设在柱上的牛腿支承，其截面尺寸必须满足抗裂和构造要求 。抗风柱与屋架的连接采用竖向可以移动、水平方向又具有一定刚度的弹簧板连接。 吊车梁、连系梁及圈梁吊车梁按截面形式分，有等截面T形、工字形吊

9、车梁及变截面的鱼腹式吊车梁等。吊车梁上翼缘与柱间用钢板或角钢焊接，吊车梁底部安装前应焊接上一块垫板与柱牛腿顶面预埋钢板焊接牢，吊车梁的对接头以及吊车梁与柱之间的缝隙用C20混凝土填实。吊车梁与吊车轨道的连接。为防止吊车在行驶中与山墙冲撞，在吊车梁的尽端应设车挡。 连系梁单层工业厂房砖墙高度超过15m时，须在边柱外侧或高低跨交接处的封墙上设置连系梁，连系梁是厂房的纵向水平连系构件，加强结构的纵向刚度，并承受墙体的荷载。连系梁与柱的连接方式有焊接和螺栓连接。 圈梁圈梁将砌体与厂房的柱（含抗风柱）等连接在一起，起到加强厂房整体刚度和墙身稳定性的作用。现浇圈梁通过柱内预埋的锚拉钢筋与柱连接 。支撑主要

10、作用是保证厂房结构和构件的承载力、稳定性和刚度，并传递部分水平荷载。支撑有屋盖支撑和柱间支撑两种。屋盖支撑包括横向水平支撑（上弦、下弦横向水平支撑）、纵向水平支撑（上弦、下弦纵向水平支撑）、垂直支撑和纵向水平系杆（加劲杆）等。 上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 纵向水平支撑 纵向垂直支撑 纵向水平系杆 柱间支撑按吊车梁位置分为上部和下部两种。柱间支撑布置在伸缩缝区段的中央柱间或靠近端跨的第二跨柱间，一般用型钢制作 。屋盖起围护和承重作用。它包括两部分：覆盖构件，如屋面板或檩条、瓦等；承重构件，如屋架或屋面梁。屋盖结构形式可分为有檩体系和无檩体系两种。有檩体系是在屋架（屋面梁）上弦安装檩条，檩

11、条上铺设小型屋面板，有檩条体系屋面刚度差；无檩体系是将大型屋面板直接搁置在屋架（屋面梁）上弦，无檩体系屋面刚度大。 有檩体系 无檩体系 屋架屋架按其形式：三角形、拱形、梯形、折线形等；按制作材料和工艺：普通钢筋混凝土屋架、预应力钢筋混凝土屋架、钢屋架等。 屋面梁也叫薄腹梁，有单坡和双坡两种，其截面形式有T形和工字形。 托架支承中间屋架，通过托架将屋架上的荷载传递给柱子 屋架与柱的连接：焊接、螺栓连接 门窗及天窗厂房窗的分类及其构造与民用建筑相同，但厂房侧窗一般将悬窗、平开窗或固定窗等组合在一起，厂房侧窗高度和宽度较大，窗的开关常借助于开关器 。厂房的大门主要用于生产运输和人流通行，一般大门的尺

12、寸比装满货物时车辆宽出6001000mm，高出400600mm，大门类型及其构造方式与民用建筑基本相同，门宽2100mm时，应设钢筋混凝土门柱。天窗矩形天窗、下沉式天窗、平天窗等矩形天窗沿厂房纵向布置，主要由天窗架、天窗屋顶、天窗端壁、天窗侧板及天窗扇等组成。四、轻型钢结构厂房简介钢结构的厂房是指主要的承重构件是由钢材组成的，包括钢柱、钢梁、钢结构基础（多为钢筋混凝土基础）、钢屋架、钢屋盖，围护结构的墙体可以是钢结构（压型钢板等），也可以采用砖墙，具体还分轻型和普通（重）型钢结构厂房。轻型钢结构厂房与普通钢结构相比，有较好的经济指标，不仅自重轻、钢材用量省、施工速度快，而且它本身具有较强的抗震

13、能力，并能提高整个房屋的综合抗震性能。 轻型钢结构厂房组成基础梁、柱、檩条、屋面和墙体等单层轻型钢结构厂房一般采用门式刚架、屋架、网架为承重结构，其上设檩条、屋面板(或板檩合一的轻质大型屋面板)，下设柱(对刚架则梁柱合一)、基础，柱外侧有轻质墙架，柱内侧可设吊车梁。 轻型钢结构门式刚架构造 门式刚架横梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板斜放和端板平放，横梁拼接时宜使端板与构件外缘垂直。 门式刚架的柱脚宜采用平板式铰接柱脚，也可采用刚性柱脚。轻型钢屋架构造屋架的结构形式主要取决于所采用的屋面材料和房屋的使用要求。主要以三角形屋架、三角拱屋架和梭形屋架、平坡梯形钢屋架为主，其中平坡梯形钢屋架最为常见。轻型钢屋架与普通钢屋架在本质上无多大差别，轻型钢屋架的杆件截面尺寸较小，连接构造和使用条件稍有不同。轻钢钢结构柱的构造轻钢结构柱按结构形式可分为等截面实腹柱、变截面实腹柱、等截面格构柱和变截面格构柱等。实腹柱是指腹板为整体的受压钢结构构件，常见的焊接H型钢柱即为实腹柱；格构柱由肢件和缀材组成，有缀条柱和缀板柱。 轻型围护结构构造轻型钢结构常采用的墙面和屋面材料有压型钢板、太空板、石棉水泥瓦和瓦楞铁等几种。 压型钢板是目前墙面和轻型屋面有檩体系中应用最广泛的屋面材料，采用热镀锌钢板或彩色镀锌钢板，经辊压冷弯成各种波型，具有轻质、高强