墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)例題

1、一、設(shè)計(jì)目的1、了解一般民用建筑荷載的傳力途徑，掌握荷載計(jì)算方法；2、掌握基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法和計(jì)算步驟，明確基礎(chǔ)有關(guān)構(gòu)造； 3、初步掌握基礎(chǔ)施工圖的表達(dá)方式、制圖規(guī)定及制圖基本技能。二、設(shè)計(jì)資料工程名稱：中學(xué)教學(xué)樓，其首層平面見附圖。建筑地點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)凍深：Z0 =地質(zhì)條件：見附表序號(hào)工程概況：建筑物結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)，采用縱橫墻承重方案。建筑物層數(shù)為四六層，層高3.6m，窗高2.4m，室內(nèi)外高差為0.6m。教室內(nèi)設(shè)進(jìn)深梁，梁截面尺寸b×h=250×500mm，其上鋪鋼筋混凝土空心板，墻體采用機(jī)制普通磚MU10，砂漿采用M5砌筑，建筑物平面布置詳見附圖。屋面作法：改性瀝青防水層20m

2、m厚1：3水泥砂漿找平層220mm厚（平均厚度包括找坡層）水泥珍珠巖保溫層 一氈二油（改性瀝青）隔氣層 20mm厚1：3水泥砂漿找平層 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 20mm厚天棚抹灰（混合砂漿），刷兩遍大白樓面作法：地面抹灰1：3水泥砂漿20mm厚 鋼筋混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 天棚抹灰：混合砂漿20mm厚 刷兩遍大白材料重度：22222水泥砂漿 20KN/m3混合砂漿 17KN/m3漿砌機(jī)磚 19KN/m3水泥珍珠巖制品 4KN/m3 鋼筋混凝土 25 KN/m3屋面雪荷載及有關(guān)地區(qū)凍深 附表1地 點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)凍深Z0（m）雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）哈爾濱齊

3、齊哈爾牡丹江佳木斯伊春大慶屋面、樓面使用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 附表2類別標(biāo)準(zhǔn)值KN/m2備注說明不上人的屋面（上人的屋面2.0）樓 面（教 室、試驗(yàn)室、閱覽室）走 廊、門 廳、樓 梯廁 所、盥洗室 墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)，按樓層活荷載折減系數(shù)為：45層0.7；68層為0.65。注：表中使用活荷載僅用于教學(xué)樓，黑龍江省建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范地基承載力特征值表一般粘性土地基承載力特征值fak(kpa) 附表 3ILe0(380)320250(200)(160)3102752151701401202602401901501251052202101701351101001901801

4、50120100 一般粘性土地基承載力特征值fak(kpa) 附表 4標(biāo)貫N3579111315fak110145180215250290325 粉土地基承載力特征值fak(kpa) 表 5標(biāo)貫N3579101112131415fak105145185225245265285305325345砂土地基承載力特征值fak(kpa) 附表6標(biāo)貫N土的名稱101530中砂、粗砂180250340粉砂、細(xì)砂140180250 淤泥及淤泥質(zhì)土地基承載力特征值fak(kpa) 附表 7天然含水量W（%）36404550556575fak100908070605040工 程 地 質(zhì) 條 件序號(hào)土層 指 標(biāo)地

5、下水位(m) 土的名稱層厚mKN/m3土的名稱層厚mKN/m3ds%p%l%EsN/mm2N土的名稱層厚mKN/m3ds%p%l%EsN/mm2N1-7耕土粘土281937108細(xì)砂飽合328-10152-7雜填土粉土252230128粘土338973雜填土粉質(zhì)粘土282234107淤泥土質(zhì)4522423-4-8多年填土粘土30213997粉質(zhì)粘土42822341075-6耕土粉質(zhì)粘土292335107粘土42442976-10填土粘土527183688粉土252040877-9雜填土16粘土26203787粉質(zhì)粘土32723418108-7雜填土粘泥31930254

6、53-9-12耕土16粘土201837108中砂420-121510-10填土粘土1820203987粉土42018361010墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料工程名稱：中學(xué)教學(xué)樓建筑地點(diǎn)：河北省某市標(biāo)準(zhǔn)凍深：Z0 =2 m工程概況mmm。教室內(nèi)設(shè)進(jìn)深梁，梁的截面尺寸b×h=250×500mm，其上鋪鋼筋混凝土空心板，墻體采用機(jī)制普通磚MU15，砂漿采用M5砌筑。屋面作法：改性瀝青防水層 20mm厚1：3水泥砂漿找平層220mm厚（平均厚度包括找坡層）水泥珍珠巖保溫層 一氈二油（改性瀝青）隔氣層 20mm厚1：3水泥砂漿找平層 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板120mm厚（或180mm厚）

7、20mm厚天棚抹灰（混合砂漿）， 刷兩遍大白樓面作法：地面抹灰1：3水泥砂漿20mm厚 鋼筋混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 天棚抹灰：混合砂漿20mm厚 刷兩遍大白材料重度：/m2/m2/m2混凝土空心板120mm/m2預(yù)應(yīng)力混凝土空心板180mm/m2水泥沙漿 20KN/m3混合沙漿 17KN/m3漿砌機(jī)磚 19KN/m3水泥珍珠巖制品 4KN/m3屋面及樓面使用活荷載：屋面、樓面使用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 附表1類別標(biāo)準(zhǔn)值KN/m2備注說明不上人的屋面（上人的屋面2.0）樓 面（教 室、試驗(yàn)室、閱覽室）走 廊、門 廳、樓 梯廁 所、盥洗室 墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系

8、數(shù)，按樓層活荷載折減系數(shù)為：45層0.7；68層為0.65。注：表中使用活荷載僅用于教學(xué)樓，河北省省某市建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的地基承載力特征值：一般粘性土地基承載力特征值fak(kpa) 附表2ILe0(380)320250(200)(160)310275215170140120260240190150125105220210170135110100190180150120100一般粘性土地基承載力特征值fak(kPa) 附表-3標(biāo)貫N3579111315fak110145180215250290325粉土地基承載力特征值fak(kPa) 附表 -4標(biāo)貫N3579101112131415fak

9、105145185225245265285305325345砂土地基承載力特征值fak(kPa) 附表-5標(biāo)貫N土的名稱101530中砂、粗砂180250340粉砂、細(xì)砂140180250淤泥及淤泥質(zhì)土地基承載力特征值fak(kPa) 附表-6天然含水量W（%）36404550556575fak100908070605040二、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟（一）計(jì)算上部結(jié)構(gòu)豎向荷載對(duì)于縱橫墻承重方案，外縱墻荷載傳遞途徑為：屋面（樓面）荷載進(jìn)深梁外縱墻墻下基礎(chǔ)地基計(jì)算上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載時(shí)，根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)承重方案的受力特點(diǎn)，合理地選擇荷載計(jì)算單元，具體可分為以下兩種情況：（1） 對(duì)于有門窗洞的墻以及擱置進(jìn)深大梁

10、的承重墻，可取一個(gè)開間為計(jì)算單元。（2） 對(duì)于無門窗洞的墻，可取1m寬為荷載計(jì)算單元。由上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00處的豎向荷載主要有：結(jié)構(gòu)自重（屋面、樓面、墻體等）；屋面使用活荷載（注意：屋面使用活荷載與雪荷載二者不能同時(shí)考慮，取其較大者計(jì)算）以及樓面使用活荷載。（二）根據(jù)建筑物荷載大小、地基土質(zhì)情況等，合理選擇基礎(chǔ)類型和材料。（三）根據(jù)工程地質(zhì)條件、建筑物使用要求以及地下水影響等因素、確定基礎(chǔ)埋深。 m。對(duì)于寒冷地區(qū)，確定外墻基礎(chǔ)埋深時(shí)，應(yīng)考慮地基土凍脹的影響。主要根據(jù)持力層土質(zhì)情況、凍前天然含水量、及凍結(jié)期間地下水位距凍結(jié)面的最小距離、平均凍脹率等因素，確定地基土的凍脹性

11、（查表7-3）。再根據(jù)土的凍脹性、基礎(chǔ)形式、采暖情況、基底平均壓力，確定基底下容許殘留凍土層厚度（查表7-4），然后計(jì)算基礎(chǔ)最小埋深（還需考慮土的類別、環(huán)境對(duì)凍深等因素的影響）即：選擇外基礎(chǔ)埋深時(shí)，要求基礎(chǔ)埋深，內(nèi)墻基礎(chǔ)埋深不必考慮地基土凍脹的影響，可以適當(dāng)淺埋。（四）根據(jù)工程地質(zhì)條件，計(jì)算地基持力層和下臥層的承載力。如果地基下臥層是軟弱土層（淤泥或淤泥質(zhì)土），必須進(jìn)行軟弱下臥層承載力驗(yàn)算，并要求滿足：（五）根據(jù)修正后的地基承載力特征值以及相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合上層結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力（即每延米荷載），按下式計(jì)算墻下條形基礎(chǔ)寬度： （六）對(duì)于墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，需根據(jù)抗剪強(qiáng)度條件確定基

12、礎(chǔ)高度（即底板厚度），同時(shí)還要考慮其構(gòu)造要求。然后計(jì)算基礎(chǔ)底板配筋。具體設(shè)計(jì)步驟與計(jì)算方法詳見下面設(shè)計(jì)實(shí)例。三、墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)例根據(jù)設(shè)計(jì)資料、工程概況和設(shè)計(jì)要求，教學(xué)樓采用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)?；A(chǔ)材料選用C25混凝土，mm2；HPB235鋼筋，210N/mm2.。建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，見附圖-1所示。下面以外縱墻（墻厚0.49m）基礎(chǔ)為例，設(shè)計(jì)墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。（一）確定基礎(chǔ)埋深已知哈爾濱地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深Zo=2m,工程地質(zhì)條件如附圖-1所示：附圖-1 建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)條件根據(jù)建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，初步選擇第二層粉質(zhì)粘土作為持力層。根據(jù)地基土的天然含水量以及凍結(jié)期間地下水位低于凍結(jié)面

13、的最小距離為8m，平均凍脹率=4，凍脹等級(jí)為m。（二）確定地基承載力 1、第二層粉質(zhì)粘土地基承載力 查附表-2，地基承載力特征值=202.5 KPa按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=6，查附表-3，=162.5KPa二者取較小者，取2、第三層粘土地基承載力查附表-2， =135 KPa，按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)查表-3，=145 KPa，二者取較小者，取=135 KPa。3 、修正持力層地基承載力特征值根據(jù)持力層物理指標(biāo)=0.9， I=0.75，二者均小于0.85。查教材表4-2 0.3，（五）計(jì)算上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載 對(duì)于縱橫墻承重方案，外縱墻荷載傳遞途徑為：屋面（樓面）荷載進(jìn)深梁外縱墻墻下基礎(chǔ)地基附圖2教

14、學(xué)樓某教室平面及外墻剖面示意圖1、外縱墻mm為計(jì)算單元（見附圖-2）(1) 屋面荷載恒載： m21：3水泥沙漿20mm厚： 0.02 m21：10 水泥珍珠巖保溫層（最薄處100mm厚找坡層平均厚120mm）：×m2改性瀝青隔氣層： m21：3水泥沙漿20mm×/m2鋼混凝土空心板120mm/m2混合沙漿20mm×/m2/m2×/m2/m2×/m2m2/m2 (2)樓面荷載恒載：地面抹灰水泥砂漿20mm厚×/m2鋼筋混凝土空心板120mm厚/m2天棚抹灰混合砂漿20mm×/m2/m2×/m2/m2×

15、15;*/m2樓面總荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2×*/m2樓面總荷載設(shè)計(jì)值 2*為荷載規(guī)范4.1.2規(guī)定：設(shè)計(jì)墻、柱和基礎(chǔ)時(shí)活荷載按樓層的折減系數(shù)(3) 進(jìn)深梁自重鋼筋混凝土梁 25××/m梁側(cè)抹灰 17×××/m/m×/mm×m）××漿砌機(jī)磚: 19×××××（17+20）××××(5)基礎(chǔ)頂面的豎向力= 屋面荷載 + 樓面荷載×（層數(shù)-1）×進(jìn)深/2+（進(jìn)深梁重×進(jìn)深/2+墻體自重）&#

16、247;開間×層數(shù) 即：×5××6.6/2+71.19）÷×/m2、內(nèi)縱墻（墻厚0.37m）基礎(chǔ)頂面的荷載，取一個(gè)開間3.3m為計(jì)算單元 對(duì)于縱橫墻承重方案，內(nèi)縱墻荷載傳遞途徑：屋面（樓面）荷載進(jìn)深梁內(nèi)縱墻墻下基礎(chǔ)地基走廊屋面（樓面）荷載/m(2)樓面荷載（同外縱墻） 3.92 kN/m/m(4)墻體自重漿砌機(jī)磚: 19××××2×17×××(5)基礎(chǔ)頂面的豎向力 屋面荷載 + 樓面荷載×（層數(shù)-1）×進(jìn)深/2+（進(jìn)深梁重×進(jìn)

17、深/2+墻體自重）÷開間×層數(shù)+ 屋面荷載 + 樓面荷載×（層數(shù)-1）×走廊開間/2 ，即：×5）××6.6/2+91.6）÷××5）×/mm）基礎(chǔ)頂面的荷載，取m開間、1m寬為計(jì)算單元 (1) 屋面荷載（同外縱墻） 4.85 KN/m(2)樓面荷載（同外縱墻） 3.92 KN/m(3)墻體自重漿砌機(jī)磚: 19××/m×（17+20）×/m/m×/m（5）基礎(chǔ)頂面的豎向力=屋面荷載 + 樓面荷載×（層數(shù)-1）×開間/

18、2+墻體自重×層數(shù)，即：×5××/m3、內(nèi)橫墻（墻厚0.24m）基礎(chǔ)頂面的荷載，取1m寬為計(jì)算單元 (1) 屋面荷載（同外縱墻） 4.85 KN/m(2)樓面荷載（同外縱墻） 3.92 KN/m (3)墻體自重漿砌機(jī)磚: 19××/m×2×17×/m/m×/m(4)基礎(chǔ)頂面的豎向力= 屋面荷載 + 樓面荷載×（層數(shù)-1）×開間+墻體自重×層數(shù)，即：×5××/m(四) 求基礎(chǔ)寬度1、外縱墻基礎(chǔ)m取m2、內(nèi)縱墻基礎(chǔ)m，取m3、山墻基礎(chǔ)m，取m4、內(nèi)橫墻基礎(chǔ)m，取m(五) 計(jì)算基礎(chǔ)底板厚度及配筋1、外縱墻基礎(chǔ) (1)地基凈反力kPa(2)計(jì)算基礎(chǔ)懸臂部分最大內(nèi)力m ，kN.mkN 初步確定基礎(chǔ)底版厚度 先按的經(jīng)驗(yàn)值初步確定，然后再進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算。m取h=0.3m=300mm h0=300-40=260mm(3)受剪承載力驗(yàn)算N基礎(chǔ)底板配筋mm選用12130mm（AS=870mm2）,分布鋼筋選用8300