造價工程師《土建工程》知識點整理：民用建筑地基

更新時間：2016-05-18 08:55:06 來源：環(huán)球網(wǎng)校

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　　巖體的力學(xué)特性

　　(一)巖體的變形特征

　　巖體的變形通常包括結(jié)構(gòu)面變形和結(jié)構(gòu)體變形兩個部分。巖體變形參數(shù)是由變形模量或彈性模量來反映的。

　　(二)巖體的強度性質(zhì)

　　由于巖體是由結(jié)構(gòu)面和各種形狀巖石塊體組成的，所以，其強度同時受二者性質(zhì)的控制。一般情況下，巖體的強度既不等于巖塊巖石的強度，也不等于結(jié)構(gòu)面的強度，而是二者共同影響表現(xiàn)出來的強度。但在某些情況下，可以用巖石或結(jié)構(gòu)面的強度來代替。如當(dāng)巖體中結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，呈完整結(jié)構(gòu)時，巖石的強度可視為巖體強度。如果巖體沿某一結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生整體滑動時，則巖體強度完全受結(jié)構(gòu)面強度控制。

　　工業(yè)與民用建筑工程的承重結(jié)構(gòu)的形式

　　(1)排架結(jié)構(gòu)型。排架結(jié)構(gòu)型是將廠房承重柱的柱頂與屋架或屋面梁作鉸接連接，而柱下端則嵌固于基礎(chǔ)中，構(gòu)成平面排架，各平面排架再經(jīng)縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接組成為一個空間結(jié)構(gòu)。它是目前單層廠房中最基本、應(yīng)用最普遍的結(jié)構(gòu)形式。

　　(2)剛架結(jié)構(gòu)型。剛架結(jié)構(gòu)的基本特點是柱和屋架合并為同一個剛性構(gòu)件。柱與基礎(chǔ)的連接通常為絞接，如吊車噸位較大，也可做成剛接。一般重型單層廠房多采用剛架結(jié)構(gòu)。

　　(3)空間結(jié)構(gòu)型。一般常見的有膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等。

　　民用建筑地基的分類

　　地基分為天然地基和人工地基兩大類。天然地基是指天然土層具有足夠的承載能力，不需經(jīng)過人工加固便可作為建筑的承載層，如巖土、砂土、黏土等。人工地基是指天然土層的承載力不能滿足荷載要求，經(jīng)過人工處理的土層。

　　人工地基處理方法及應(yīng)用

　　人工地基處理的方法主要有：壓實法、換土法、化學(xué)處理法、打樁法等。天然地基施工簡單、造價較低，而人工地基比天然地基施工復(fù)雜，造價也高。因此在一般情況下，應(yīng)盡量采用天然地基。

　　(1)壓實法：地基土是由土壤顆粒、水、空氣三部分組成。當(dāng)土壤中水及空氣含量過大時，土壤的承載力就低，且壓縮變形量也大。含水量大、密實性差的地基土，可預(yù)先人工加壓，排出一定量的空氣和水，使土壤板結(jié)，提高地基土的承載力。這種方法不消耗建筑材料，較為經(jīng)濟，但作業(yè)效率低。

　　(2)換土法：當(dāng)?shù)鼗纳媳韺硬糠譃槌休d能力低的軟弱土(如淤泥、雜土)時，可將軟弱土層全部挖走，換成堅硬土(或墊上砂、碎石，或墊上按一定比較配制的砂石混合體)，這種方法稱為換土法。這種方法處理的地基強度高，見效快，但成本較大。

　　(3)化學(xué)處理法：對局部地基強度不足的在建建筑物或已建建筑物，可以采用注入化學(xué)物質(zhì)，促使土壤板結(jié)，提高地基承載力。

　　(4)打樁法：是將鋼筋混凝土樁打入或灌注入土中，由樁和樁間土層一起組成復(fù)合地基，從而提高地基的承載力。

　　熱處理鋼筋

　　熱處理鋼筋是鋼廠將熱軋的帶肋鋼筋(中碳低合金鋼)經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成的，即以熱處理狀態(tài)交貨，成盤供應(yīng)，每盤長約200m.熱處理鋼筋強度高，用材省，錨固性好，預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定，主要用作預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕，也可以用于預(yù)應(yīng)力混凝土板、吊車梁等構(gòu)件。

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　　鋼結(jié)構(gòu)用鋼

　　(一)熱軋型鋼

　　常用的熱軋型鋼有工字鋼、槽鋼、角鋼、L型鋼、H型鋼及T型鋼等。

　　(二)冷彎薄壁型鋼

　　通常是用2～6mm薄鋼板冷彎或模壓而成，有空心薄壁型鋼和開口薄壁型鋼。冷彎薄壁型鋼由于壁薄，剛度好，能高效地發(fā)揮材料的作用，在同樣的負荷下，可減輕構(gòu)件質(zhì)量、節(jié)約材料，通常用于輕型鋼結(jié)構(gòu)。

　　(三)鋼板材

　　(1)鋼板和鋼帶。

　　(2)花紋鋼板。花紋鋼板主要用于平臺、過道及樓梯等的鋪板。

　　(3)壓形鋼板。壓型鋼板曲折的板形大大增加了鋼板在其平面外的慣性矩、剛度和抗彎能力，具有重量輕、強度剛度大、施工簡便和美觀等優(yōu)點。在建筑上，壓型鋼板主要用作屋面板、墻板、樓板和裝飾板等。

　　(4)彩色涂層鋼板。彩色涂層鋼板主要用于建筑物的圍護和裝飾。

　　(四)鋼管和棒材。

　　(1)鋼管。在截面面積相同的情況下，鋼管的剛度較大，是軸心受壓桿的理想截面形式。鋼管大多用于制作桁架、塔桅等構(gòu)件，也可用于網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和制作鋼管混凝土。

　　(2)棒材。

　　冷彎性能

　　冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是鋼材的重要工藝性能。冷彎性能指標(biāo)是通過試件被彎曲的角度(90°、180°)及彎心直徑d對試件厚度(或直徑)a的比值(d/a)區(qū)分的。試件按規(guī)定的彎曲角和彎心直徑進行試驗，試件彎曲處的外表面無裂斷、裂縫或起層，即認為冷彎性能合格。

　　冷彎試驗?zāi)芙沂句摬氖欠翊嬖趦?nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力、夾雜物未熔合和微裂隙等缺陷。在拉力試驗中，這些缺陷常因塑造性變形導(dǎo)致應(yīng)力重分布而得不到反映。因此冷彎試驗是一種比較嚴格的試驗，對鋼材的焊接質(zhì)量也是一種嚴格的檢驗，能揭示焊件在受彎表面存在的裂紋和夾雜物。

　　沖擊韌性

　　沖擊韌性指鋼材抵抗沖擊載荷的能力。其指標(biāo)是通過標(biāo)準試件的彎曲沖擊韌性試驗確定。按規(guī)定，將帶有V形缺口的試件進行沖擊試驗。試件在沖擊荷載作用下折斷時所吸收的功，稱為沖擊吸收功Akv(J)。鋼材的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、內(nèi)在缺陷及環(huán)境溫度等都是影響沖擊韌性的重要因素。Akv值隨試驗溫度的下降而減小，當(dāng)溫度降低達到某一范圍時，Akv急劇下降而呈脆性斷裂，這種現(xiàn)象稱為冷脆性。發(fā)生冷脆時的溫度稱為脆性臨界溫度，其數(shù)值越低，說明鋼材的低溫沖擊韌性越好。因此，對直接承受動荷載而且可能在負溫下工作的重要結(jié)構(gòu)，必須進行沖擊韌性檢驗。