房屋建筑学第3章地基与基础
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建筑地基与基础
建筑地基是建筑物的重要组成部分,它承受着建筑物的重力荷载,并将其传递到地下,起到增加稳定性和承载能力的作用。基础作为地基的一部分,是指建筑物与地基之间的接触面,它通过负责承载建筑物的重量,并将其传递到地基上,起到稳定建筑物的作用。
一、地基的种类及其作用
地基根据不同的地质条件和建筑要求,可以分为浅层地基和深层地基。浅层地基主要包括桩基、板基和筏基等,深层地基则包括桩基、墙基和柱基等。
桩基是将混凝土或钢筋钢桩嵌入地下,通过桩与地基土壤间的摩擦力或端阻力来承担建筑物的荷载。它适用于软弱土壤和较大荷载的情况,能增加承载能力和稳定性。
板基是将混凝土板铺设在地下,承担建筑物荷载并均匀分布到地基土壤中。它适用于土层较均匀的地区,能增加地基的稳定性和均匀承载能力。
筏基是将大面积的混凝土板与整个建筑物的底部相连,通过地下土壤的支持来承担建筑物的荷载。它适用于软弱土壤和较大荷载的情况,能增加承载能力和稳定性。
二、基础的种类及其作用 基础根据建筑物的结构形式和土壤的性质,可以分为扩展基础和连续基础。扩展基础主要是指扩大建筑物底部的表面积,通过增大接触土壤的面积来增加承载能力和稳定性。连续基础主要是指将建筑物的底部与地基连接起来,通过平衡建筑物的重力和地基土壤的承载能力来实现稳定。
扩展基础主要包括浅基础、深基础和复杂基础等。浅基础是指建筑物直接放置在地面上的基础,主要承担建筑物的重量并将其传递到地基上。深基础是指通过将建筑物基础深入地下,使其承受其他荷载,如悬挂、拉伸和抗侧推力等。复杂基础是指通过在地下使用特殊的结构形式和构造技术,提供更高的承载能力和稳定性。
连续基础主要包括承台基础和连梁基础等。承台基础是通过在地下建造水平支撑结构,实现建筑物底部与地基的连接。连梁基础是指在地下建造水平连续梁,将建筑物的底部与地基连接起来,并通过水平力来保持稳定。
三、地基与基础的设计与施工
地基和基础的设计与施工是建筑工程中至关重要的一环。首先,根据地质探测报告和土壤力学参数,确定地基和基础的类型和尺寸,并进行相关计算。
第 1 页 房屋建筑学 基础与地基
画面1 片头
画面2 片头播放完之后,切换到城市美景,摩天大厦(画面要精美,动听音乐)
一位哲人说过“建筑是凝固的音乐,音乐是流动的建筑”,当我们徜徉在交响的城市中,最惧怕的是听见这样不协调声音
画面3 切换到楼房倒塌的视屏,配恐怖的声音。新闻视频,上海楼倒倒
这幢高楼倒塌的很特别,它是整体倾倒,即使仰俯在地,房屋仍然是一个整体,透过这个现象至少给我们传递了一个重要的信息,它的倒塌不是来自到现在还完整的上部构造,问题一定出自这个建筑的下部,让我们把视线聚焦在建筑物的下部,基础与地基
画面4 切换到楼倒倒的桩基
连根拔起的桩基告诉我们,基础与地基对于建筑物而言是如此的重要,稍有差池对于建筑物而言将是灭顶之灾。
画面5 切换到教师
今天我们就来学习基础与地基。什么是基础呢?
画面6 动画静止的高跷,跌倒,同场景站立的人
踩高跷是无法静止的站立的,而人却能稳稳站立在紧固的大地上,其原因是人有脚,脚扩大了与地面第 2 页 的接触面积。跷杆与地面的接触面积太小所以你看中间的哪位摔跟头了吧。建筑物必须静止的立于大地,所以要扩大底面的接触面积,
画面7 动画,推出基础大放脚
所以基础是:建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分,
“脚”。建筑物向地基传递荷载的下部结构。
画面8 切换平面动画,参考ppt4
扩大的面积多少合适呢?同学们可以想象一下。人如果又高又大自然脚也大,所以扩大面积的多少与上部的荷载有关,这就有了两个相关因素一个是上部荷载N,还有一个相关因素是f。扩大的面积过小会影响荷载的传递,扩大面积过大造成不必要的浪费。所以扩大面积要满足这个公式A≥N/f。扩大面积就是A要大于上部荷载与地基承载力之比
画面9 动画泥陷沼泽,参考ppt5
说到这里我们是不是就可以认为高楼就可以稳稳耸立了吗?且慢,假如我今天如果不是站在坚实的地面而是站在沼泽地里。看!只有喊救命的份儿了。
第3章 土的渗透性及渗流 (答案在最底端)
一、 简答题
1. 试解释起始水力梯度产生的原因。
2. 简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。
(1)土的粒度成分及矿物成分。土的颗粒大小、形状及级配,影响土中孔隙大小及其形状,因而影响土的渗透性。土颗粒越粗,越浑圆、越均匀时,渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时,其渗透系数就大大降低。(2)结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时,会阻塞土的孔隙,降低土的渗透性。 (3)土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的,在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙,所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层,它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。(4)水的粘滞度。水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关,从而也影响到土的渗透性。
3. 为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别?
4. 拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场?
5. 为什么流线与等势线总是正交的?
6. 流砂与管涌现象有什么区别和联系?
7. 渗透力都会引起哪些破坏?
二、 填空题
1.土体具有被液体透过的性质称为土的
。
2.影响渗透系数的主要因素有: 、 、 、 、 、
。
3.一般来讲,室内渗透试验有两种,即 和 。
4.渗流破坏主要有 和 两种基本形式。
5.达西定律只适用于 的情况,而反映土的透水性的比例系数,称之为土的 。
三、 选择题
1.反应土透水性质的指标是( )。
A.不均匀系数 B.相对密实度
C.压缩系数 D.渗透系数
房屋建筑学 基础与地基
画面1 片头
画面2 片头播放完之后,切换到城市美景,摩天大厦(画面要精美,动听音乐)
一位哲人说过“建筑是凝固的音乐,音乐是流动的建筑”,当我们徜徉在交响的城市中,最惧怕的是听见这样不协调声音
画面3 切换到楼房倒塌的视屏,配恐怖的声音。新闻视频,上海楼倒倒
这幢高楼倒塌的很特别,它是整体倾倒,即使仰俯在地,房屋仍然是一个整体,透过这个现象至少给我们传递了一个重要的信息,它的倒塌不是来自到现在还完整的上部构造,问题一定出自这个建筑的下部,让我们把视线聚焦在建筑物的下部,基础和地基
画面4 切换到楼倒倒的桩基
连根拔起的桩基告诉我们,基础和地基对于建筑物而言是如此的重要,稍有差池对于建筑物而言将是灭顶之灾。
画面5 切换到教师
今天我们就来学习基础和地基。什么是基础呢?
画面6 动画静止的高跷,跌倒,同场景站立的人
踩高跷是无法静止的站立的,而人却能稳稳站立在紧固的大地上,其原因是人有脚,脚扩大了与地面的接触面积。跷杆与地面的接触面积太小所以你看中间的哪位摔跟头了吧。建筑物必须静止的立于大地,所以要扩大底面的接触面积,
画面7 动画,推出基础大放脚
所以基础是:建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分, “脚”。建筑物向地基传递荷载的下部结构。
画面8 切换平面动画,参考ppt4
扩大的面积多少合适呢?同学们可以想象一下。人如果又高又大自然脚也大,所以扩大面积的多少和上部的荷载有关,这就有了两个相关因素一个是上部荷载N,还有一个相关因素是f。扩大的面积过小会影响荷载的传递,扩大面积过大造成不必要的浪费。所以扩大面积要满足这个公式A≥N/f。扩大面积就是A要大于上部荷载与地基承载力之比
画面9 动画泥陷沼泽,参考ppt5
说到这里我们是不是就可以认为高楼就可以稳稳耸立了吗?且慢,假如我今天如果不是站在坚实的地面而是站在沼泽地里。看!只有喊救命的份儿了。
画面10 动画,空隙率大强度低,含水率高强度低或者教师讲授