建筑结构类型.doc
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一 建筑结构类型 常见的房屋结构有砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构等,各种结构有其自身的特点。 砖混结构顾名思义,就是以砖和钢筋混凝土混合结构。由于砖的生产能够就地取材,因而房屋的造价相对较低。但砖的力学性能较差,承载力小,房屋的抗震性能不好。设计中通过圈梁、构造柱等措施可以是房屋的抗震性能提高,但一般只能建造7层以下的房屋。砖混结构的房屋的承重墙厚一般为370毫米或240毫米,占用房屋的使用面积,使房屋的有效使用率变小。另外砖混结构的房屋的楼板较多采用预应力空心楼板,房间开间不能太大,否则,楼板会发生饶度,影响使用和美观,并会给使用人造成一定的心理压力。虽然,现在许多砖混结构的楼板结构采用全现浇的钢筋混凝土,但因砖混结构整体抗震性能限制,开间仍不能设计的太大。砖混房屋受到结构的限制,空间布置不灵活,不能象框架结构那样,用户可以比较随意的根据自己的需要灵活分割布置空间。 习惯上人们把370毫米厚的墙称为“三七墙”、240毫米厚的墙称为“二四墙”……在工程中厚度大于等于240毫米厚的墙常用做承重墙,小于240毫米厚的墙用做非承重墙。承重墙分为纵向承重墙和横向承重墙,分别承受建筑物上部荷重和承受纵横方向来的地震力。外墙作承重作用,理应受到充分的注意,非承重墙仅承担自重不承担上部荷重,可作为间隔墙使用。在室内装修中要保证其建筑结构的安全,应高度重视与杜绝装修中“拆墙凿洞”造成危及住宅结构的安全隐患。房屋使用人要树立安全第一的意识,在装饰中严禁拆改和损坏主体和承重结构。不得在承重墙上开洞;不得任意扩大门窗洞口;外墙的窗间墙和窗下墙,均是重要的承受荷重的部分,装修工程时不得拆除挑阳台上的窗下墙,这种情况往往造成挑阳台倾覆失稳,造成人身安全事故。在承重墙上任意开凿门窗洞口,不但减少了墙体截面积,也在凿墙过程中造成洞口附近的墙体酥裂,实际受损部位已超出了洞口宽度范围,有可能造成承重墙截面削弱过大,砖砌体已不能满足承载能力及稳定性要求,随时有可能倒塌的危险。 因砖混房屋受到力学限制并要使用大量的粘土砖,毁坏耕地严重,建设土地利用率不高,在土地资源日益紧缺的今天,城市开发建设的砖混结构房屋量已渐渐减少。但在商品住宅建设中,因其价格较低,公滩面积较小,仍受到许多人的青睐。 1 钢筋混凝土结构 现浇钢筋混凝土结构框架结构一般由梁、板、柱所组成。其特点是框架结构布置灵活,具有较大的室内空间,使用比较方便。框架结构的楼板大多采用现浇钢筋混凝土板。 由于有框架结构的柱截面较大,不宜家具布置和装修,影响室内使用,以往在住宅建筑中采用较少。结合框架结构特点,在新建住宅中出现了一种异形柱框架轻型住宅结构和短肢剪力墙结构体系。 异形柱框轻住宅与其他传统结构相比,具有以下特点:由T形边柱、十字形中柱、L形角柱组成框架受力体系,其柱间填充墙与体壁同厚,室内不出现柱楞便于使用,填充墙采用轻质保温隔热材料,因墙体减薄,与砌体结构相比可增加使用面积。异形柱框轻住宅结构体系和短肢剪力墙结构体系在多高层住宅中的应用方面具有广阔的发展前景。 框架间的填充墙多采用轻质砌体墙。这些轻质墙体材料种类较多,如非承重黏土空心砖,加气混凝土砌块,空心焦渣混凝土砌块、轻钢龙骨石膏板及多中复合轻质隔墙板。这些轻质墙体起围护和分隔空间的作用,装修时可以开洞或拆除。 (1)剪力墙 其实就是现浇钢筋混凝土墙,主要承受水平地震荷载,这样的水平荷载对墙、柱产生一种水平剪切力,剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系,它的刚度很大,空间整体性好,房间内不外露梁、柱楞角,便于室内布置,方便使用。剪力墙结构有较好的抗震性能,其不足之处是结构自重大,预应力剪力墙结构常可以做到大空间住宅布局,剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。此时,房间的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间,此种方式为装修改造,带来了较大的方便之处,也深受广大住户欢迎。 框架剪力墙结构房屋集成了框架结构和剪力墙结构的优点,空间布置灵活,抗震性能好。 按房屋建筑结构分类 钢结构 是指承重的主要构件是用钢材料建造的,包括悬索结构。 钢、钢筋混凝土结构 是指承重的主要构件是用钢、钢筋混凝土建造的。 钢筋混凝土结构 是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。 混合结构 是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。 砖木结构 是指承重的主要构件是用砖、木材建造的。如一幢房屋是木制房架、砖墙、木柱建造的。 其他结构 是指凡不属于上述结构的房屋都归此类。如竹结构、砖拱结构、窑洞等。 框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙,框架结构的竖向刚度不强,高层或超高层的框架结构建筑更是如此!为了解决这个问题故使用剪力墙.你可以去了 (2)框架结构 框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。 框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。 1。框架-剪力墙结构,出称为框剪结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。 2。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。 3。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪力墙来承担。因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力,沿高度分布比样均匀,各层梁柱的弯矩比较接近,有利于减小梁柱规格,便于施工。 (3)框架-剪力墙结构 框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度,框剪结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为,在下部楼层,剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力,上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,而框架则有内收的趋势,框架拉剪力墙按剪切型曲线变形,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力,剪力墙不但不承受荷载产生的水平力,还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也出现相当大的剪力。 剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力,它的刚度很大,空间整体性好,房间内不外露梁、柱楞角,便于室内布置,方便使用。剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。所以,购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽 框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,框剪结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。 (4)筒体结构体系 1. 筒体结构定义 由剪力墙围成筒状,构成空间薄壁实腹筒体,或由框架通过加密柱子形成密排柱,加大框架梁的截面高度以加大刚度,形成空间整体受力的非实腹筒体——框筒,或由四个平面桁架组成的空间桁架形成的非实腹筒体——桁架筒。 由一个或多个这样的实腹筒体或非实腹筒体组成的结构体系,称为筒体结构体系。用筒体结构体系来抵抗水平荷载,它比剪力墙或框-剪结构系具有更大的强度和刚度。 筒体结构根据筒体的组成形式不同,区分为框筒结构、筒中筒结构、筒束结构等 2. 框筒结构 ⑴ 含义:框筒是由深梁密柱框架组成的空间结构。 ⑵ 受力特性:承受水平荷载时,框筒结构的整体工作性态,不同于平面框架结构,而是与空间结构的实腹筒体相似,可以视为箱形截面的竖向悬臂构件, ⑶ 剪力滞后:倾覆力矩在框筒柱中产生的轴力分布,使框筒的一侧翼缘框架柱受拉,另一侧的翼缘框架柱受压,腹板框架则有拉有压。但由于框筒的筒壁是网络式的结构,使得腹板框架和翼缘框架中的各柱的轴力分布不均匀,角柱的轴力大,中柱的轴力小。这种现象称为剪力滞后。剪力滞后越严重,框筒的空间整体作用就越小。 3. 筒中筒结构 ⑴ 含义:由框筒作为外筒,以实腹筒作为内筒,内、外筒之间由平面内刚度很大的楼板连结,使外框筒和实腹内筒协同工作,形成一个刚度很大的空间结构体系。这种筒体中镶套筒体的结构形式称为筒中筒结构(或称双重筒体结构)。 ⑵ 受力特性:外框筒采用大的平面尺寸,以利于抵抗水平荷载产生的倾覆力矩和扭矩,内筒为楼梯间或电梯间、管道竖井等构成的钢筋混凝土实腹筒体或带支撑框架,具有较大的抵抗水平剪力的能力。 4. 筒束结构 ⑴ 含义:由两个或两个以上的框筒组成的结构体系称为筒束结构体系。 ⑵ 受力特性:框筒可以是钢框筒,也可以是钢筋混凝土框筒。该结构体系空间刚度极大,能适应很高的高层建筑的受力要求。构成筒束的每一单元筒能够单独形成一个筒体结构,所以沿建筑物高度方向,可以中断某些单元筒。通过单元筒的平面组合,可以形成不同的平面形状,或形成很大的楼面面积,以满足建筑使用要求。 2 桩 桩的分类 工程技术的不断发展,新型钢桩和钢筋混凝土桩在工程建设中用途越来越广泛。而不同的桩型特点亦有不同。 按受力情况分类: 摩擦桩 —— 荷载绝大部分由桩周土的摩擦力承担,而桩端阻力可以忽略不计的桩 基桩 端承摩擦桩 —— 荷载主要由桩身摩擦力承担的 端承桩 —— 荷载绝大部分由桩尖支承力来承担,而桩侧阻力可以忽略不计的 摩擦端承桩 ——荷载主要由桩端阻力承担的桩 按施工方法分类: 机械成孔桩 灌注桩 人工挖孔桩 沉管灌注桩 钢筋混凝土桩 基桩 预制桩 预应力混凝土桩 钢桩 水泥土搅拌桩 搅拌桩 其他化学材料搅拌桩 按桩的外型尺寸分类 长桩 基桩 短桩 中长桩 变截面桩 按沉桩方法预制桩可分为打入桩、压入桩、振动沉入桩、旋入桩等。 预制桩按材料可分为普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩。按桩截面形状又可分为实心桩和空心桩,圆形桩和方形桩、异形桩等。接桩的方法有钢板角钢焊接,法兰盘加螺栓联结,硫磺胶泥锚固以及机械联结(如插入楔块、销钉联结)等。 混凝土灌注桩按施工方法可分为振动沉管灌注桩、弗朗克桩、钢套管旋入冲抓成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、预压孔打入灌注桩、预压孔打入混凝土桩以及钻扩孔混凝土灌注桩等。 弗朗克桩在欧洲流行甚广,我国也有用此法施工的工程。这种方法适用于松散砂、砾及超固结粘土,桩身直径30~60cm,桩长10~24m,管心锤重25~50kN,落距3~5m,单桩容许承载力可达1500kN。旋转钢管下沉成孔的灌注桩,在钢管底部装有经过淬火的钢齿,可沉入至页岩或砂岩层,直径可达1.5米。钢管用法兰盘联接,预压孔打入混凝土桩是介于打入桩和灌注桩之间的一种桩型。其施工步骤是先将钢制的传力杆打入土中0.5~1.0m,然后拔出钢传力杆,往孔中灌注混凝土或砂浆,再将一根预制的钢筋混凝土桩置于孔中, 打到预定深度,这种桩的承载力高于普通桩。 钻孔扩底灌注桩,国内外都已广泛地应用,用于住宅及高层建筑。由机械成孔,直径一般为0.6~2.5m,可一直钻到坚硬密实土层或基岩,但在有砂或粉砂的地下水位以下钻孔时,需要套管,有时将套管留在土中,或用膨润土泥浆护壁。为增加桩端承载力,常在超固结粘土中设置扩大头,扩大头直径约为桩身直径的2~3倍。 对于打入桩,在砂土地基上打桩,将桩周边砂挤密,挤密区内砂土的内摩擦角增大。对于中密或密实的砂,在打桩时会引起地表隆起。对于较松散的砂,打桩初期地表要下沉,每侧下沉扩展的范围距离相当于桩长。 在粘性土中打桩也会引起桩周土的重塑,抗剪强度会有临时的降低,降低值可达到20%~50%。打桩后,抗剪强度会逐渐提高,有时甚至会超过原来的强度。打入桩使土内摩擦角相应增大,可通过标准贯入试验确定桩侧摩阻力。 在粘土中打桩也会引起地表面隆起,总隆起量大约相当于群桩总体积的一半。在深基坑内,打桩会引起坑底隆起。因周围侧向位移受到限制,基坑的隆起量就比较大。为减少隆起量,应在开挖前打桩(但需送桩,会降低打桩效率)。 浅埋的筏板基础和不同桩长的摩擦桩,都可用于软粘土层。补偿筏基由于施工时挖除土方量与上部结构重量相同,因而土中应力影响范围较小,基础沉降甚小。而长摩擦群桩由于有可能影响范围较大,引起地基的沉降变形量也大,这种情况下桩基础并不一定比浅筏基础方案好。因此应进行方案比较。 在粘土中的摩擦群桩中,桩间距一般不少于3D。当桩群的破坏方式从块体破坏转为桩破坏时,其桩间距应大于最佳桩距。 改变桩距尺寸,必然要影响承台尺寸。加大桩距可减少桩数,但承台尺寸却要增加,这也会影响整个桩基础的工程造价。 在群桩施工中,易造成桩偏离中心线,还需注意到打桩时土体之间相挤压造成隆起及断桩等问题。 如果桩尖持力层岩层的层理面倾斜得很陡,并有张开的横向节理时,端承桩承载力的取值应慎重对待。 桩基承载力包括单桩承载力和群桩承载力,单桩承载力又根据承受荷载状态的不同,分为竖向受压桩、抗拔桩、以及承受水平方向力的桩。位于粘性土地基中的摩擦群桩还应考虑群桩效应问题。 总之,根据不同建筑荷载要求及场地条件,可使用不同桩型,一些新桩型的发展,又有力地推动了上部结构的发展,为建筑结构的设计提供了许多可选择的方案 3地基基础 基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。 如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构,墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件,这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。 如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。勘察时,应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况,根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史,明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。 在初步计算时,最好先计算房屋结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济;如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值,那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。 一、地基的处理方法 利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;2)冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。 地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。 经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后,建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时尚应在使用期间继续观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。 常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。 1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。 2、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。 3、砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。 4 、振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。 5 、水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。 6 、高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。 7、 预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。 8 、夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。 9、 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。 10 、石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。 11 、灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同,土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。 12 、柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。 13 、单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1~2m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,对Ⅱ级湿陷性地基,应通过试验确定碱液法的适用性。 14、在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言,方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。 4建筑基础的分类 箱形基础 箱形基础是由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的,形成中空箱体的整体结构,共同来承受上部结构的荷载。箱形基础整体空间刚度大,对抵抗地基的不均匀沉降有利,一般适用于高层建筑或在软弱地基上造的上部荷载较大的建筑物。当基础的中空部分尺寸较大时,可用作地下室。 2.在进行箱形基础基坑开挖时,如地下水位较高,应采取措施降低地下水位至基坑底以下(500)mm处。 筏板基础 筏板基础: 筏型基础又叫笩板型基础。是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用笩板型基础。而且笩板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础。 由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降。 2.筏板基础施工,混凝土浇筑完毕,应洒水养护的时间为(不少于7天)。 筏形基础 筏形基础 raft foundation 当建筑物上部荷载较大而所在地的地基承载能力又比较弱,这时采用简单的条形基础或井格式基础已不能适应地基变形的需要时,常将墙或柱下基础连成一片,使整个建筑物的荷载承受在一块整板上,这种满堂式的板式基础称筏式基础。筏形基础有平板式和梁板式之分。 独立基础 当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用方行或矩形的独立式基础,这类基础称为独立式基础.也称单独基础,是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础.一般是指结构柱基,高烟囱,水塔基础等的形式. 独立基础分阶形基础;坡形基础;杯形基础3种。 独立基础的特点一,一般只坐落在一个十字轴线交点上,有时也跟其它条形基础相连,但是截面尺寸和配筋不尽相同。独立基础如果坐落在几个轴线交点上承载几个独立柱,叫做共用独立基础。 独立基础的特点二,基础之内的纵横两方向配筋都是受力钢筋,且长方向的一般布置在下面。 长宽比在3倍以内且底面积在20 m2以内的为独立基础(独立桩承台) 扩展基础 用钢筋混凝土建造的基础抗弯能力强,不受刚性角限制,称为扩展基础。 扩展基础spread foundation 将上部结构传来的荷载,通过向侧边扩展成一定底面积,使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力,而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求,这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。 满堂基础 用板梁墙柱组合浇筑而成的基础,称为满堂基础。一般有板式(也叫无梁式)满堂基础、梁板式(也叫片筏式)满堂基础和箱形基础三种形式。板式满堂基础的板,梁板式满堂基础的梁和板等,才能套用满堂基础定额,而其上的墙、柱则套用相应的墙柱定额。箱形基础的底板套用满堂基础定额,隔板和顶板则套用相应的墙、板定额。 底宽在3m以上且底面积在20 m2以上的为满堂基础(满堂桩承台) 桩基础 由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中,桩基础应用广泛。 浅基础 浅基础:基础埋深不大(一般浅于5m),只需经过挖槽,排水等普通施工程序就可建成的基础。 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。包括独立基础、条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等 沉井基础 上下敞口带刃脚的空心井筒状结构下沉水中到设计标高处,以井筒作为结构外壳而建筑成的基础。 沉井是用混凝土(或钢筋混凝土)等建筑材料制成的井筒结构物。施工时,先就地制作第一节井筒,然后用适当的方法在井筒内挖土,使沉井在自重作用下克服阻力而下沉。随着沉井的下沉,逐步加高井筒,沉到设计标高后,在其下端浇筑混凝土封底,如沉井作为地下结构物使用,则在其上端再接筑上部结构;如只作为建筑物基础使用的沉井,常用素混凝土或砂石填充井筒。 沉井下沉的方法一般有静压法和振动法,还有气锤法. 沉井的特点: 埋深较大,整体性好,稳定性好,具有较大的承载面积,能承受较大的垂直和水平荷载。此外,沉井既是基础,又是施工时的挡土和挡水围堰结构物,其施工工艺简便,技术稳妥可靠,无需特殊专业设备,并可做成补偿性基础,避免过大沉降,在深基础或地下结构中应用较为广泛,如桥梁墩台基础、地下泵房、水池、油库、矿用竖井以及大型设备基础、高层和超高层建筑物基础等。但沉静基础施工工期较长,对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象,造成沉井倾斜;沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大,也将给施工带来一定的困难。 条形基础 是基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基础和柱下条形基础, 基础的长度大于或等于10倍基础宽度。 条形基础的特点一,布置在一条轴线上且与两条以上轴线相交,有时也和独立基础相连,但截面尺寸与配筋不尽相同。 条形基础的特点二,横向配筋为主要受力钢筋,纵向配筋为次要受力钢筋或者是分布钢筋。主要受力钢筋布置在下面。 墙下条形基础和柱下独立基础(单独基础)统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中,使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。 5施工组织设计 施工组织设计是用来指导施工项目全过程各项活动的技术、经济和组织的综合性文件,是施工技术与施工项目管理有机结合的产物,它是工程开工后施工活动能有序、高效、科学合理地进行的保证,它是工程开工后施工活动能有序,髙效,科学,合理地进行的保证。 施工组织设计的基本原则: ①配套投产,根据建设项目的生产工艺流程、投产先后顺序,都要服从施工组织总设计的规划和安排,安排各单位工程开竣工期限,满足配套投产; ②确定重点,保证进度; ③建设总进度一定要留有适当的余地; ④重视施工准备,有预见地把各项准备工作做在工程开工的前头; ⑤选择有效的施工方法,优先采用新技术、新工艺,确保工程质量和生产安全; ⑥充分利用正式工程,节省暂设工程的开支; ⑦施工总平面图的总体布置和施工组织总设计规划应协调一致、互为补充 6 高层建筑施工的控制要点 1 概述 随着我国社会经济的蓬勃发展,建筑科学和建筑技术也有了高速发展。尤其在城市,随着土地的紧张及进一步充分发挥土地的综合利用率,高层建筑正在日益成为城市建设的主体。一般而言,9~16层(<50m)为一类高层,17~25层(<75m)为二类高层,26~40层(<100m)为三类高层,>40层(>100m)为超类层。由于高层建筑的投入相对多层大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量及安全等方面有它的特殊性,从进一步加强质量及确保安全角度出发,结合在实践中的一些体会,谈谈个人的一些看法。 2 高层建筑的强度控制 强度主要是指混凝土的强度。高层建筑由于混凝土用量大,施工周期长,气候及工作条件影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格。那么如何克服和控制好混凝土的强度这一关呢? 2.1配比的选定 工程开工前,一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并都要到法定试验机构做级配试验,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降2%~3%,混凝土强度将下降15%~20%,而水泥数量的影响为5%~20%,石子及砂的级配影响为5%~20%;水灰比影响为多增1%,强度降低5%~10%。既然影响如此之大,那就应该采取相应措施进行控制。 (1)根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验,以确保在施工过程中配比的及时调整,如5~40mm石子,M<2.3细砂做一组,5~40mm石子,M≥2.3中粗砂做一组等等。 (2)对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配比调整,以确保实验室配比的实际通用性。在实际施工中要加强原材料把关工作,砂石级配不良时,应采取相应措施进行调整。 2.2严格养护制度 高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明,在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因,多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果,其强度比全湿养护28天:全湿养护3天:空气中养护28d分别为2:1.5:1。由此可见养护的重要性。 (1)对大体积浇筑量大的混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有专人负责,从主观意识上要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、覆盖等多方面措施进行考虑,不漏主要关键细节。 (2)加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录,及时发现问题,确保养护的有效性。 3 建筑裂缝的控制 从我国的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002表3.3.4看出,裂缝宽度在不同的环境下,不同的混凝土结构其裂缝宽度也有不同的控制标准,允许裂缝最大为0.2~0.4mm。但作为裂缝控制来说,应以预控为主,等裂开了、缝增大了再补救那是万不得已。裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免,但从质量角度考虑应尽可能减少。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室,所以裂缝产生的可能性更大。下面主要叙述有关对裂缝的“放”、“抗”相关措施。 所谓“放”,就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施;所谓“抗”,就是处于约束状态下的结构,在没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的措施。 3.1设计措施 (1)“放”的措施:设置永久性伸缩缝;外墙面适当位置留分隔缝等。 (2)“抗”的措施:避免结构断面突变带来的应力集中:重视对构造钢筋的配置;对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体,增设间距≯3m的构造柱,每层强高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁;砌体无约束端增设构造柱;预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处,用钢丝网(每边搭接≮150mm)进行处理;屋面保温层与隔气层的合理设置等。 (3)“放”、“抗”相结合的措施:合理设置后浇带,采取相应补偿收缩混凝土技术,混凝土中多掺纤维素类等。 3.2施工措施 (1)“放”的措施:砌筑填充墙至接近梁底,留一定高度,砌筑完后间隔至少一周,宜15d后补砌挤紧;合理分缝分块施工;在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。 (2)“抗”的措施:a.尽量避免使用早强高的水泥,积极采用掺合料和混凝土外加剂,降低水泥用量(宜<450kg/m3)。实践经验表明,每立方米混- 配套讲稿:
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