《建筑构造与识读》-第二章 基础与地下室

《建筑构造与识图》课程教案教案名称教案名称：建筑构造与识图授课教师：授课班级：24级建设工程管理班、24级工程造价班、24级建筑施工技术课程类型：考试课授课信息教学内容第二章基础与地下室1授课课时2课时所属项目基础的类型与构造专业名称24级建设工程管理、工程造价、建筑施工技术授课对象24建设工程管理、工程造价、建筑工程技术授课形式讲授授课时间周一、周三授课地点教材《建筑构造与识图》魏松主编教学分析教学内容2.3基础的类型与构造1.按材料及受力特点分类基础按所用材料及受力特点可分为无筋扩展基础和扩展基础。1）无筋扩展基础无筋扩展基础：由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。特点：具有抗压强度较高，但抗拉、抗剪强度较低的特性，此类基础也常被称为刚性基础或刚性扩展基础。砖基础砖基础在建筑物荷载增大时，只有将基础底面积不断扩大，才能适应地基承载力的要，当刚性基础尺寸放大超过一定范围基础的内力超过其抗拉和抗剪强度，基础会发生折断破坏（如图）。折裂方向与垂直面的夹角ɑ称为压力分布角，或称刚性角。刚性基础放大角度不应超过刚性角。为设计施工方便将刚性角换算成基础的高宽比。不同的材料和不同的基底压力有不同的高宽比要求。在建筑物荷载增大时，只有将基础底面积不断扩大，才能适应地基承载力的要，当刚性基础尺寸放大超过一定范围基础的内力超过其抗拉和抗剪强度，基础会发生折断破坏（如图）。折裂方向与垂直面的夹角ɑ称为压力分布角，或称刚性角。刚性基础放大角度不应超过刚性角。为设计施工方便将刚性角换算成基础的高宽比。不同的材料和不同的基底压力有不同的高宽比要求。2.扩展基础2）扩展基础：又称柔性基础，指用抗拉、抗压、抗剪均较好的钢筋混泥土材料做基础，又称钢筋混泥土基础。墙下钢筋混凝土条形基础、柱下钢筋混凝土独立基础特点：整体性较好，抗弯强度大，能发挥钢筋的抗拉性能及混凝土的抗压性能，在基础设计中广泛采用，特别适用于荷载大，土质较软弱时，并且需要基底面积较大而又必须浅埋的情况。钢筋混泥土基础适用于高层建筑、重型设备或软弱地基及地下水位以下的基础。2.按构造形式分类基础构造形式的选择与建筑上部结构形式、地基土质情况、地基承载力、荷载大小等条件密切相关。1）单独基础当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重，且柱距较大时，基础常采用方形或矩形的单独基础，这种基础称独立基础。地基承载力不低于80kPa时，其材料通常采用钢筋混泥土、素混泥土等。当柱为预制时，则将基础做成杯口型，然后将柱子插入，并嵌固在杯口内，故称为杯口基础。2）条形基础条形基础平面形式为连续条形，如图所示，有墙下条形基础和柱下条形基础两种。（1）墙下条形基础是指承重墙下采用的通长条形基础。中小型建筑常采用刚性条形基础。（2）柱下条形基础一般是指房屋为框架结构时，在一排柱下设置的钢筋混凝土条形基础。如果在柱网纵横方向均设置条形基础，这就形成了十字交叉基础。3）井格基础当框架结构处于地基条件较差或上部荷载较大时，为了提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础。4）筏板基础建筑物的基础由整片的钢筋混泥土板、梁组成，板直接作用于地基上，称为筏板基础。当地基很软弱，而上部结构的荷载又很大时，采用十字形基础仍不能满足要求；或相邻基槽距离很近时，可采用钢筋混凝土做成整块的筏形基础，以扩大基底面积，增强基础的整体刚度。筏片基础常用于地基软弱的多层砌体结构和框架结构、剪力墙结构及上部结构荷载较大且不均匀或地基承载力低的情况。筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基，平板式筏基支持局部加厚筏板类型；梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式。梁板式筏板基础底板厚度不应小于300mm，且板厚与板格的最小跨度之比不应小于1/20.平板式筏板基础的板厚不应小于400mm。5）箱形基础箱型基础是指由底板、顶板、钢筋混凝土纵横隔墙构成的整体现浇钢筋混凝土结构。箱型基础具有较大的基础底面、较深的埋置深度和中空的结构形式，上部结构的部分荷载可用开挖卸去的土的重量得以补偿。与一般的实体基础比较，它能显著地提高地基的稳定性，降低基础沉降量。当柱荷载很大，地基又特别软弱时，基础可做成由钢筋混凝土顶板、底板和纵横交叉的隔墙组成的空间整体结构基础内空可用作地下室，与实体基础相比可减少基底压力。优点：整体性好，抗弯刚度大，空腹深埋，可不相应的增加建筑物的层数，基础空心部分可作为地下室，可以减少基底的附加应力，从而减少地基的变形。6）桩基础桩是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件，其横截面尺寸远小于其长度。桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。桩基础的作用是将荷载传至地下较深处承载性能好的土层，以满足承载力和沉降的要求。桩基础的承载能力高，能承受竖直荷载，也能承受水平荷载，能抵抗上拔荷载也能承受振动荷载，是应用最广泛的深基础形式。桩基础的类型很多，目前较为多用的是钢筋混泥土桩，包括预制桩、灌注桩和扩底桩。学情分析知识和技能基础工程造价、建设工程管理和建筑施工技术一年级下学期的学生，已经学习了《建筑制图与识图》、《建筑材料》、《建筑制图》等支撑课程，具备了基本的建筑、结构的图纸识图能力。认知和实践能力普遍缺乏施工现场实践经验，标准规范意识不强；对图纸还是处于一知半解的状态，二维平面与三维空间的转化能力不足。学习特点工程造价、建设工程管理和建筑施工技术一年级下学期的学生，他们乐于动手，具有创新精神，学习主动性差，工科学习思维和方法体系较差，抽象思维不足，缺乏实践经验，学生喜欢借助现代化的手段学习，喜欢互动式的、参与度高的教学活动。教学目标知识目标1、掌握基础的常见类型；2、掌握常见几种基础的构造。能力目标理解常见基础的类型以及了解常见基础的构造。素质目标1．培养良好的职业道德与法律意识；2.培养爱岗敬业的工作态度；3.培养严谨、实事求是的工作作风;4.培养与他人的沟通与协作能力；5.培养自我管理能力；6.培养环境保护意识和开拓创新精神。思政目标培养学生严谨的学习态度，打好学习的基础，万丈高楼平地起，基础决定高度；同时要有责任意识，基础承上启下，基础不牢地动山摇；要有敬业精神，时代意识，科学自信，社会责任感。教学重点基础的类型及特殊基础的处理教学重点解决方案：案例教学，辅以图片、视频多媒体教学手段，通过启发式提问加强学生的学习理解。教学难点基础的类型及特殊基础的处理教学难点解决方案：案例教学，辅以图片、视频多媒体教学手段，设定具体应用场景、组织小组开展讨论，加深学生对知识点的理解。教学策略教学过程一、通过具体案例，讲述不同类型的基础适应不同类型的建筑，引入本门课程。二、讲授新内容1、基础的类型；2、结合案例教学，讲授的构造，分析在实际情景中的不同基础的使用及其构造要求、通过实际图纸，对不同基础类型的辨别。三、课堂总结组织小组讨论，由学生进行本节课内容小结，最后点评总结。教学策略一年级下学期的学生，他们乐于动手，具有创新精神，学习主动性差，工科学习思维和方法体系较差，抽象思维不足，缺乏实践经验，学生喜欢借助现代化的手段学习，喜欢互动式的、参与度高的教学活动。具体策略如下：1.课程思政内容巧妙融入知识教学、能力培养过程。在工程案例讲解时融入思政元素，引导学生正确价值观，“润物细无声”的塑造学生品格、品行、品味，以培养德才兼备的高素质技能人才。2.创建工程情景，加深对实际工程的感知。利用实际案例，营造真实的工程环境。让学生对所学内容由更深的理解。3.利用任务驱动组织教学，实现做中学、学中做。4.小组讨论式进行协同知识建构：作为小组协作学习的一种典型形态，师生或学生之间通过交流对话而产生新知识，能够促进高阶认知能力的培养；5.借助数字媒体、教学平台等信息化手段，将教学分为课前、课中、课后三个环节，让学生循序渐进、由简入难、逐步完成课堂任务，有效化解操作类课程知易行难的问题，并突出能力培养，达到教学目标。教学方法教法任务驱动法、案例分析法、翻转课堂法、讲评法学法小组讨论法、自主探究法教学资源及信息化手段多媒体、学习通教学过程及时间分配设计课前准备“导”——课前任务导入教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准1、通过教学资源平台预习建筑构造概述。2、以工程案例引入本门课程。1、在学习平台上传学习资源。2、布置学习任务。3、根据平台互动与课前作业情况，调整教学策略。1、登录学习平台学习相关知识。2、完成教师布置的作业。1、让学生对本课程所学内容有直观、具体的理解。2、理论联系实际，增加学生分析、解决问题的能力。3、激发学生学习兴趣，认知课程学习的重要性。学生熟知本节主要知识点为哪些部分。课中教学课中教学“引”——环节一：情景引入（10min）教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准通过具体案例，讲述类型。归纳课前预习过程中出现的问题，引出本门课程。交流讨论：根据生活中的认知，分组交流讨论基础的作用；结合生活中的认知，讨论基础及地基之间的联系与区别。引导学生建立对基础工程的重要性认知，激发学生的学习兴趣。学生熟知本节主要知识点为哪些部分。“固”——环节二：课前知识巩固提升（50min）教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准1、基础的类型2、基础的构造1、以工程案例引入基础的类型；2、结合工程案例、配合以图片、视频方式讲解基础的构造；3、总结本小结内容。1、认真听讲，做好重难点知识记录；2、通过实际图纸，对基础类型和构造进行识别；3、讨论分析一定场景下，如何选用基础类型，以及需关注的相关要求。1、让学生对教学内容理解更直观、更具体。2.理论联系实际，增加学生分析、解决问题的能力。达到知识目标“设”——环节三：情景创设（min）教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准“练”——实施操作（10min）教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准学习通发布本节相关练习课堂答疑完成练习1、加强学生课程学习主动性，加深学生对课程教学内容的理解。2、理论联系实际，增加学生分析、解决问题的能力。达到知识、能力目标“析”——总结分析（5min）教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准本节内容小结归纳总结本节内容1、小组讨论，进行学习内容总结；2．典型习题回答。1、加强学生课程学习主动性，加深学生对课程教学内容的理解。达到知识、能力目标课后夯实拓展“用”——课后强应用教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准知识点复习提醒自主复习强基础、提应用思政关联知识点教学评价评价构成1、课前预习内容的完成度；2、课堂参与度；3、课后作业完成度。评价要素1、学习状态；2、学习方法；3、参与状态；4、思维状态；5、情绪状态。（3）评价标准1、课前自主学习20%；2、课堂回到问题及分组讨论的参与度30%；3、课后作业的完成度50%。教学效果与特色创新教学效果本任务学习，通过课前自主学习的方式让学生进行探究式学习，能够自主发现问题、分析问题，并通过小组成员间的讨论、与教师沟通交流，最终得以解决问题；本教学任务变传统的以教师为中心的教学结构，建立了一种既能发挥教师的主导作用又能充分体现学生主体地位的新型教学结构（双主教学结构），并在此基础上逐步实现教学内容、教学模式、教学手段和教学方法的全面改革，从而使培养大批创新人材的素质教育目标真正落到实处。特色创新1、基于学生课前学习情况来确定难点，通过分析，实现课前、课中、课后三阶段动态调整；2、课堂中融入了价值观的讲解，如吃苦耐劳精神、团队合作精神、人文素养、职业素养等知识。提供了三全育人的有效途径。3、通过“自主学习—翻转课堂—分组讨论—专题实践——价值感悟”等多方位的教学环节，养知识技能与职业素养并茂的多维立体的学生个体。4、在教学过程中注重所学知识的系统化，培养学生工科学习思维。教学反思与诊改问题与不足1、在教学过程中学生是被动学习而非主动学习；2、在教学过程中为实现分层教学，为学生的个性化学习提供便利。改进与完善进一步增强差异化教学，增加教学多样性，提高学生学习热情。

授课信息教学内容第二章基础与地下室2授课课时2课时所属项目地下室构造专业名称24级建设工程管理、工程造价、建筑施工技术授课对象24建设工程管理、工程造价、建筑工程技术授课形式讲授授课时间周一、周三授课地点教材《建筑构造与识图》魏松主编教学分析教学内容2.4地下室构造为了节约用地，城市地下空间被充分的开发，高层建筑常利用深基础（如箱型基础）建造一层或多层地下室，即增加了使用面积，又省掉了室内填土的费用。地下室是建筑物首层地面以下的空间，地下室一般地下室一般由墙身、底板、顶板、门窗、楼梯和采光井等几部分组成。1、地下室的组成与分类（1）地下室的组成地下室一般地下室一般由墙体、底板、顶板、门窗、楼梯五大部分组成。1）墙体地下室的墙体不仅承受垂直荷载，还承受土、地下水和土壤冻胀的侧压力，因此地下室的外墙，如用钢筋混泥土墙的最小厚度除应满足结构要求外，还应满足抗渗厚度的要求，其最小厚度不小于250mm。外墙还应做防水处理。2）顶板通常顶板可用预制板、现浇板或者预制板上做现浇层（装配整体式楼板）。若为防空地下室，必须采用现浇板，并按防空地下室有关设计规定确定顶板厚度和混泥土强度等级，在无采暖的地下室顶板上，即首层地板处，应设置保温层，以利于首层房间的使用舒适。3）底板底板处于最高地下水位以上，并且无压力产生时，可按一般地面工程处理，即垫层上现浇混泥土60~80mm厚，再做面层。如底板处于最高地下水位以下时，底板不仅承受上部垂直荷载，还承受地下水的浮力荷载，因此应采用钢筋混泥土底板，并双层配筋，底板下垫层上还应设置防水层，以防渗漏。4）门窗普通地下室的门窗与地上房间门窗相同。地下室外窗若在室外地坪以下时，应设置采光井和防护算子，以利于室内采光、通风和室外行走安全。防空地下室一般不允许设窗，如需开窗，应设置战时堵严措施。防空地下室的外门应按防空等级要求设置相应的防护构造。5）楼梯楼梯可与地面上房间结合设置。层高小或用作辅助房间的地下室，可设置单跑楼梯。有防空要求的地下室，至少要设置两部楼梯通向地面的安全出口，而且有一个是独立的安全出口。这个安全出口周围不得有较高建筑物，以防空袭倒塌堵塞出口而影响疏散。为了充分利用地下室空间，以满足一定的采光和通风要求，往往在地下室外墙一侧设置采光井。一般沿每个开窗部位单独设置一个，也可将几个采光井并在一起。采光井由底板和侧墙构成：侧墙可以用砖墙或钢筋混凝土板墙制作，底板一般为钢筋混凝土浇筑。2.地下室的分类（1）按使用性质及功能分1）普通地下室普通的地下空间一般按地下楼层进行设计。2）人防地下室有人民防空要求的地下空间。人防地下室应妥善解决紧急状态下的人员隐蔽与疏散，应有保证人身安全的技术措施。（2）按埋入地下深度分类1）全地下室全地下室是指地下室地面低于室外地坪面的高度超过该房间净高1/2者。(>1/2h）2）半地下室半地下室是指地下室地面低于室外地坪面高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者。(1/3~1/2h)

（3）按结构材料分类1）砖混结构地下室用于上部荷载不大及地下水位较低的情况。2）钢筋混凝土结构地下室当地下水位较高及上部荷载很大时，常采用钢筋混凝土墙结构的地下室。3.地下室构造地下室的防潮做法取决于地下室地坪与地下水位的关系，当设计最高地下水位低于地下室底板300mm~500mm，且地基范围内的土壤及回填土无形成上层滞水可能时，采用防潮做法。地下室防潮层只适用于防无压水。地下室墙体为钢筋混凝土：不必做防潮。地下室墙体为砌体：应做防潮。地下室防潮的构造要求：1)砖墙体必须采用水泥砂浆砌筑，灰缝必须饱满。2)在外墙外侧设垂直防潮层，防潮层做法一般为1：2.5水泥砂浆找平、刷冷底子油一道、热沥青两道，防潮层做至室外散水处，然后在防潮层外侧回填低渗透性土壤如粘土、灰土等，并逐层夯实，底宽500mm左右。3)地下室所有墙体，必须设两道水平防潮层，一道设在外墙与地下室地坪交界处，以防止土层中潮气因毛细管作用从基础侵入地下室；另一道设在外墙与首层地板层交界处，用以防止潮气沿地下室墙身和勒脚处侵入地下室或上部结构。4.地下室的防水构造当设计最高地下水位高于地下室底板，或地下室周围土层属弱透水性土存在滞水可能，应采取防水措施。防水做法有：隔水法：利用各种材料的不透水性来隔绝地下室外围水及毛细管水的渗透；降排水法：用人工降低地下水位或排除地下水，直接消除地下水对地下室作用的防水方法；综合防水法：采用多种防水措施来提高防水可靠性的方法，一般地，当地下水量较大或地下室防水要求较高时才采用。采用的防水方案有材料防水和自防水两大类。1）材料防水材料防水是在外墙和底板表面敷设防水材料，借材料的高效防水特性阻止水的渗入，常用卷材、涂料和防水水泥砂浆等。（1）卷材防水（沥青卷材、薄钢板等）卷材防水能适应结构的微量变形和抵抗地下水的一般化学侵蚀，比较可靠，是一种传统的防水做法。防水卷材常用的有高聚物改性沥青卷材和合成高分子卷材，一般用于迎水面。施工时，各自采用与卷材相适应的胶材料胶合成防水层。2）涂料防水涂料防水：在施工现场以刷涂、滚涂等方法，将无定型液态冷涂料在常温下涂敷于地下室结构表面的一种防水做法。地下室防水涂料有：有机防水涂料、无机防水涂料。（3）水泥砂浆防水水泥砂浆防水层的材料有普通水泥砂浆、聚合物水泥防水砂浆、掺外加剂或掺和料防水砂浆等。施工方法：多层涂抹、喷射等；可用于结构主体的迎水面或背水面；适用于结构刚度大、建筑物变形小的混泥土或砌体结构的基层上；优点：施工方便、经济，便于检修；缺点：抗渗性能弱、对结构变形敏感度大；2）构件自防水采用防水混泥土作为地下室外墙和底板材料的防水构造做法称为构件自防水。采用调整配合比或掺加外加剂等手段提高混泥土的防水性能；防水混泥土外墙与底板不能太薄，不应小于250mm，钢筋保护层厚度迎水面不应小于50mm；防水混泥土结构底板必须连续浇筑，其抗渗等级取决于工程埋置深度。其混泥土垫层，强度等级不应小于C10，厚度不应小于100mm，在软弱土中不应小于150mm。学情分析知识和技能基础工程造价、建设工程管理和建筑施工技术一年级下学期的学生，已经学习了《建筑制图与识图》、《建筑材料》、《建筑制图》等支撑课程，具备了基本的建筑、结构的图纸识图能力。认知和实践能力普遍缺乏施工现场实践经验，标准规范意识不强；对图纸还是处于一知半解的状态，二维平面与三维空间的转化能力不足。学习特点工程造价、建设工程管理和建筑施工技术一年级下学期的学生，他们乐于动手，具有创新精神，学习主动性差，工科学习思维和方法体系较差，抽象思维不足，缺乏实践经验，学生喜欢借助现代化的手段学习，喜欢互动式的、参与度高的教学活动。教学目标知识目标1、掌握地下室的分类及组成；2、掌握地下室防水及防潮构造。能力目标理解地下室分类及其组成以及掌握实际工程中地下水防水及防潮的构造做法。素质目标1．培养良好的职业道德与法律意识；2.培养爱岗敬业的工作态度；3.培养严谨、实事求是的工作作风;4.培养与他人的沟通与协作能力；5.培养自我管理能力；6.培养环境保护意识和开拓创新精神。思政目标培养学生视野及格局，感恩党的关怀，对责任意识；要有敬业精神，时代意识，科学自信，社会责任感。教学重点地下室的组成、防潮、防水教学重点解决方案：案例教学，辅以图片、视频多媒体教学手段，通过启发式提问加强学生的学习理解。教学难点地下水防水构造做法教学难点解决方案：案例教学，辅以图片、视频多媒体教学手段，设定具体应用场景、组织小组开展讨论，加深学生对知识点的理解。教学策略教学过程一、通过具体案例，讲述地下室作业，引入本门课程。二、讲授新内容1、地下室分类及构造组成；2、过图片、视频等影像资料讲授地下室防潮以及防水构造。三、课堂总结组织小组讨论，由学生进行本节课内容小结，最后点评总结。教学策略一年级下学期的学生，他们乐于动手，具有创新精神，学习主动性差，工科学习思维和方法体系较差，抽象思维不足，缺乏实践经验，学生喜欢借助现代化的手段学习，喜欢互动式的、参与度高的教学活动。具体策略如下：1.课程思政内容巧妙融入知识教学、能力培养过程。在工程案例讲解时融入思政元素，引导学生正确价值观，“润物细无声”的塑造学生品格、品行、品味，以培养德才兼备的高素质技能人才。2.创建工程情景，加深对实际工程的感知。利用实际案例，营造真实的工程环境。让学生对所学内容由更深的理解。3.利用任务驱动组织教学，实现做中学、学中做。4.小组讨论式进行协同知识建构：作为小组协作学习的一种典型形态，师生或学生之间通过交流对话而产生新知识，能够促进高阶认知能力的培养；5.借助数字媒体、教学平台等信息化手段，将教学分为课前、课中、课后三个环节，让学生循序渐进、由简入难、逐步完成课堂任务，有效化解操作类课程知易行难的问题，并突出能力培养，达到教学目标。教学方法教法任务驱动法、案例分析法、翻转课堂法、讲评法学法小组讨论法、自主探究法教学资源及信息化手段多媒体、学习通教学过程及时间分配设计课前准备“导”——课前任务导入教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准1、通过教学资源平台预习建筑构造概述。2、以工程案例引入本门课程。1、在学习平台上传学习资源。2、布置学习任务。3、根据平台互动与课前作业情况，调整教学策略。1、登录学习平台学习相关知识。2、完成教师布置的作业。1、让学生对本课程所学内容有直观、具体的理解。2、理论联系实际，增加学生分析、解决问题的能力。3、激发学生学习兴趣，认知课程学习的重要性。学生熟知本节主要知识点为哪些部分。课中教学课中教学“引”——环节一：情景引入（10min）教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准通过具体案例，讲述类型。归纳课前预习过程中出现的问题，引出本门课程。交流讨论：根据生活中的认知，分组交流讨论基础的作用；结合生活中的认知，讨论基础及地基之间的联系与区别。引导学生建立对地下室的重要性认知，激发学生的学习兴趣。学生熟知本节主要知识点为哪些部分。“固”——环节二：课前知识巩固提升（50min）教学内容教师活动学生活动设计意图达标通关标准1、地下室分类及构造组成2、地下室防水、防潮的构造做法1、以工程案例引入地下室；2、结合工程案例、配合以图片、视频方式讲解地下室组成及防水防潮做法；3、总结本小结内容。1、讨论交流，加强对地下室防潮以及防水构造教学内容的理解。2、小组讨论，