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按基础的受力特点分类

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按基础的受力特点分类

    8.2.2 按基础的受力特点分类

    1.刚性基础

    用刚性材料制作的基础,底面宽度扩大受刚性角的限制的基础称为刚性基础。在常用的建筑材料中,砖、石、素混凝土等抗压强度高,而抗拉、抗剪强度低,均属刚性材料。由这些材料制作的基础都属于刚性基础。

    

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    图8-9 桩基础示意图

    

    从受力和传力角度考虑,由于土壤单位面积的承载能力小,上部结构通过基础将其荷载传递给地基时,只有将基础底面积不断放脚加大面积,才能适应地基受力的要求。根据相关试验得知,上部结构(墙或柱)在基础中传递压力是沿一定角度分布的,这个传力角度称为压力分布角,或称为刚性角,以α表示。由于刚性材料抗压能力强,抗拉能力弱,因此,压力分布角只能在材料的抗压范围内控制。如果基础底面宽度超过控制范围,致使刚性角扩大。这时,基础会因受拉而破坏,如图8-10所示。所以刚性基础底宽度的增大要受刚性角的限制。

    

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    图8-10 刚性基础示意图

    不同材料基础的刚性角是不同的,通常砖砌基础的刚性角控制在26°~33°之间为佳,素混凝土基础的刚性角应控制在45°以内。

    2.非刚性基础

    当建筑物的荷载较大时,基础底面加宽,若仍采用混凝土材料,势必导致基础深度加大。这样,既增加了挖土工作量,而且还使材料用量增加,对工期和造价都十分不利。

    如果在混凝土基础的底部配以钢筋,利用钢筋来承受拉力,使基础底部能够承受较大弯矩,这时,基础宽度的加大不受刚性角的限制,故称钢筋混凝土基础为柔性基础。在同样条件下,将钢筋混凝土基础与混凝土基础相比较,可以节省大量的混凝土材料和挖土工作量,如图8-11所示。

    

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    图8-11 钢筋混凝土基础示意图

    为了保证钢筋混凝土基础施工时,钢筋不致于陷入泥土中,常需在基础与地基之间设置混凝土垫层。

    复习思考题

    1.什么是基础和地基?基础和地基有何区别?

    2.地基与基础的设计要求有哪些?

    3.影响基础埋置深度的因素有哪些?

    4.基础按构造形式分为哪几类?一般适用于什么情况?

    5.什么是刚性基础、非刚性基础?

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