墻下條形基礎設計例題

1、目錄課程設計任務書1教學樓首層平面圖4工程地質(zhì)條件表5課程設計指導書6教學樓首層平面大圖19地基與基礎課程設計任務書一、設計目的1、了解一般民用建筑荷載的傳力途徑，掌握荷載計算方法；2、掌握基礎設計方法和計算步驟，明確基礎有關構造；3、初步掌握基礎施工圖的表達方式、制圖規(guī)定及制圖基本技能。二、設計資料工程名稱 ：中學教學樓，其首層平面見附圖。建筑地點 ：標準凍深 ：Z0 =地質(zhì)條件 ：見附表序號工程概況 ：建筑物結構形式為磚混結構，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)設進深梁，梁截面尺寸 b× h=250×

2、500mm，其上鋪鋼筋混凝土空心板，墻體采用機制普通磚 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20 mm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20 mm厚 1：3 水泥砂漿找平層預應力混凝土空心板 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： 三氈四油上鋪小石子（改性瀝青）m22一氈二油（改性瀝青）m塑鋼窗m混凝土空

3、心板 120mm厚m預應力混凝土空心板180mm厚m水泥砂222漿320KN/m混合砂漿317KN/m漿砌機磚319KN/m水泥珍珠巖制品4KN/m3鋼筋混凝土253KN/m屋面雪荷載及有關地區(qū)凍深附表 1地 點標準凍深 Z0 （m）雪荷載標準值（ KN/m2）哈爾濱齊齊哈爾牡丹江佳木斯伊春大慶屋面、樓面使用活荷載標準值附表 2類別標準值2備注說明KN/m不上人的屋面（上人的屋面）墻、柱、基礎計算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)，樓 面（教 室、試驗室、閱覽室）按樓層活荷載折減系數(shù)為：45 層；走 廊、門廳、樓梯6 8 層為。廁 所、盥洗室注：表中使用活荷載僅用于教學樓，黑龍江省建筑地基基礎

4、設計規(guī)范地基承載力特征值表Ie標貫 Nf ak一般粘性土地基承載力特征值 f ak (kp a)附表 3L0(380)320250(200)(160)310275215170140120260240190150125105220210170135110100190180150120100一般粘性土地基承載力特征值f ak(kp a)附表 43579111315110145180215250290325粉土地基承載力特征值 f ak (kp a)表 5標貫 N3579101112131415f ak105145185225245265285305325345砂土地基承載力特征值f ak(kp a

5、)附表 6標貫 N101530土的名稱中砂、粗砂180250340粉砂、細砂140180250淤泥及淤泥質(zhì)土地基承載力特征值f ak(kp a)附表7天然含水量 W（ %）36404550556575f ak100908070605040三、設計要求1、結構布置方案：中學教學樓結構類型為磚混結構，縱墻承重方案。2、基礎方案：采用墻下鋼筋混凝土條形基礎3、基礎材料：混凝土采用 C20，鋼筋采用 HPB235級。（如四層教學樓也可采用毛石基礎，毛石采用 MU 20,砂漿采用 M5）。4、繪圖要求：繪制 2 號圖一張，包括基礎平面布置圖和基礎剖面圖，并編寫施工說明。繪圖比例：基礎平面布置圖面圖 1：

6、30。3、設計進度1：100；基礎剖課程設計時間為一周。時間與進度安排：第 13 天為荷載計算、地基與基礎計算，三天內(nèi)務必完成；第 45 天繪制基礎施工圖。要求計算書內(nèi)容清晰完整；并要求圖面能清晰準確表達設計者意圖，保證圖面質(zhì)量。土層指標序地下水位 (m)號1 -72 -734 -85 -66 -107 -98 -79 -12土的名稱耕土雜填土雜填土多年填土耕土填土雜填土雜填土耕土層土3的厚KN/m名m稱粘土粉土粉質(zhì)粘土粘土粉質(zhì)粘土粘土16粘土粘土16粘土工程地質(zhì)條件層plEs厚KN/m3ds2Nm%N/mm2819371082522301282822341073021399729233510

7、75271836882620378718241938107201837108土的層名厚稱m細砂3飽合粘土3淤泥土質(zhì)粉質(zhì)粘土4粘土4粉土粉質(zhì)粘土3淤泥3中砂4KN/ds plEsN3%2mN/ mm28-101538974522423-28223410724429725204087272341810193025453-20-121510-10填土粘土1820203987粉土42018361010地基與基礎課程設計指導書墻下條形基礎一、設計資料工程名稱 ：中學教學樓，首層平面見附圖-3建筑地點 ：哈爾儐市標準凍深 ：Z0 =2 m地質(zhì)條件 ：見附圖 -1工程概況 ：建筑物結構形式為磚混結構，采用縱

8、橫墻承重方案。建筑物層數(shù)為六層， 層高 3.6 m，窗高 2.4 m，室內(nèi)外高差為 0.6 m。教室內(nèi)設進深梁，梁的截面尺寸b×h=250×500mm，其上鋪鋼筋混凝土空心板， 墻體采用機制普通磚 MU15，砂漿采用 M5砌筑。屋面作法 ：改性瀝青防水層20 mm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20 mm厚 1：3 水泥砂漿找平層預應力混凝土空心板 120mm厚（或 180mm厚）20 mm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

9、 180mm厚）天棚抹灰：混合砂漿20mm厚刷兩遍大白材料重度： 三氈四油上鋪小石子（改性瀝青）一氈二油（改性瀝青）2m2m塑鋼窗m2混凝土空心板 120mm厚2m預應力混凝土空心板180mm厚2m水泥沙漿20KN3/m混合沙漿17KN/m3漿砌機磚19KN3/m水泥珍珠巖制品4KN/m3屋面及樓面使用活荷載：屋面、樓面使用活荷載標準值附表 1類別標準值2備注說明KN/m不上人的屋面（上人的屋面）墻、柱、基礎計算截面以上各樓 面（教 室、試驗室、閱覽室）樓層活荷載總和的折減系數(shù)，走 廊、門 廳、樓 梯按樓層活荷載折減系數(shù)為：廁 所、盥洗室45 層；6 8 層為。注：表中使用活荷載僅用于教學樓，

10、黑龍江省建筑地基基礎設計規(guī)范推薦的地基承載力特征值：一般粘性土地基承載力特征值f ak (kp a)附表 2I L0e(380)320250(200)(160)310275215170140120260240190150125105220210170135110100190180150120100一般粘性土地基承載力特征值f ak (kPa)附表 -3標貫 N3579111315f ak110145180215250290325粉土地基承載力特征值f ak (kPa)附表 -4標貫 N3579101112131415f ak105145185225245265285305325345砂土地基承

11、載力特征值f ak (kPa)附表 -5標貫 N101530土的名稱中砂、粗砂180250340粉砂、細砂140180250淤泥及淤泥質(zhì)土地基承載力特征值f ak (kPa)附表 -6天然含水量 W（ %）36404550556575f ak100908070605040二、設計目的1、了解砌體結構的受力特點及荷載傳遞途徑；2、掌握荷載計算方法及淺基礎設計步驟；3、明確基礎有關構造要求；4、初步掌握基礎施工圖的表達方式、制圖規(guī)定及制圖基本技能。三、設計要求1、結構布置方案：中學教學樓結構類型為磚混結構，縱墻承重方案。2、基礎類型及構造要求：采用墻下鋼筋混凝土條形基礎，混凝土采用 C25 ，基礎

12、墊層混凝土采用 C10?；A底板鋼筋采用 HPB235級；其受力鋼筋直徑不宜小于 10mm；間距不宜大于 200mm，也不小于 100mm。基礎縱向分布鋼筋的直徑不小于 8mm；間距不宜大于 300mm?；A設墊層鋼筋保護層不小于 40mm。3、繪圖要求：繪制 2 號圖一張，包括基礎平面布置圖和基礎剖面圖，并編寫施工說明。繪圖比例：基礎平面布置圖1：100；基礎剖面圖 1：30。四、基礎設計步驟（一）計算上部結構豎向荷載對于縱橫墻承重方案，外縱墻荷載傳遞途徑為：屋面（樓面）荷載 進深梁 外縱墻墻下基礎 地基計算上部結構傳來的豎向荷載時， 根據(jù)房屋結構承重方案的受力特點，合理地選擇荷載計算單元，

13、具體可分為以下兩種情況：（ 1） 對于有門窗洞的墻以及擱置進深大梁的承重墻，可取一個開間為計算單元。（ 2） 對于無門窗洞的墻，可取 1m寬為荷載計算單元。由上部結構傳至基礎設計標高±處的豎向荷載主要有：結構自重（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考慮，取其較大者計算）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、確定基礎埋深。首先根據(jù)工程地質(zhì)條件，可初步選擇基礎持力層，建筑地基基礎設計規(guī)范規(guī)定，基礎埋深不得小于 0.5 m。對于寒冷地區(qū)，

14、確定外墻基礎埋深時，應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、 及凍結期間地下水位距凍結面的最小距離、 平均凍脹率等因素，確定地基土的凍脹性（查表 7-3 ）。再根據(jù)土的凍脹性、基礎形式、采暖情況、基底平均壓力，確定基底下容許殘留凍土層厚度 hmax （查表 7-4 ），然后計算基礎最小埋深（還需考慮土的類別、環(huán)境對凍深等因素的影響）即：選擇外基礎埋深時，要求基礎埋深 d d min ，內(nèi)墻基礎埋深不必考慮地基土凍脹的影響，可以適當淺埋。（四）根據(jù)工程地質(zhì)條件，計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），必須進行軟弱下臥層承載力驗算，并要求

15、滿足：（五）根據(jù)修正后的地基承載力特征值f a 以及相應于荷載效應標準組合上層結構傳至基礎頂面的豎向力FK （即每延米荷載），按下式計算墻下條形基礎寬度：（六）對于墻下鋼筋混凝土條形基礎，需根據(jù)抗剪強度條件確定基礎高度（即底板厚度） ，同時還要考慮其構造要求。然后計算基礎底板配筋。具體設計步驟與計算方法詳見下面設計實例。五、墻下條形基礎設計實例根據(jù)設計資料、工程概況和設計要求，教學樓采用墻下鋼筋混凝土2條形基礎?；A材料選用C25 混凝土，f tmm； HPB235 鋼筋，2 .f y210N/mm。建筑場地工程地質(zhì)條件，見附圖-1 所示。下面以外縱墻（墻厚 0.49 m）基礎為例，設計墻下鋼

16、筋混凝土條形基礎。（一）確定基礎埋深已知哈爾濱地區(qū)標準凍深Zo=2m,工程地質(zhì)條件如附圖 -1 所示：附圖 -1建筑場地工程地質(zhì)條件根據(jù)建筑場地工程地質(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期間地下水位低于凍結面的最小距離為 8m，平均凍脹率 =4，凍脹等級為級，查表7-3 ，確定持力層土為凍脹性土，選擇基礎埋深=1.6 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f aK = KPa 按標準貫入試驗錘擊數(shù)N=6，查附表 -3 ， f aK =二者取較小者，取 f aK = 2、第三層粘土地基承載力查附表 -2 ， f

17、 aK =135 KPa ，按標準貫入錘擊數(shù)查表 -3 ， f aK =145 KPa，二者取較小者，取 f aK =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 e =， I L =，二者均小于。查教材表 4-2b，（五）計算上部結構傳來的豎向荷載FK對于縱橫墻承重方案，外縱墻荷載傳遞途徑為：屋面（樓面）荷載進深梁外縱墻墻下基礎地基附圖 2教學樓某教室平面及外墻剖面示意圖1、外縱墻（墻厚 0.49 m）基礎頂面的荷載，取一個開間 3.3 m為計算單元（見附圖 -2 ）(1) 屋面荷載恒載：改性瀝青防水層：2m1：3 水泥沙漿20mm厚：20=2100m1： 10 水泥珍

18、珠巖保溫層（最薄處厚找坡層平均厚mm120mm）：×2m4=改性瀝青隔氣層：0.0.5KN/m21：3 水泥沙漿 20mm厚：×20=m2鋼混凝土空心板1 2 0 m m 厚 ：m2混合沙漿20mm厚：×17=m2恒載標準值：m2恒載設計值：×=m2屋面活載標準值屋面活載設計值2m× =m2屋面總荷載標準值+=m2屋面總荷載設計值+=m2(2) 樓面荷載恒載：地面抹灰水泥砂漿20 mm厚2× 20= m120mm2鋼筋混凝土空心板厚m天棚抹灰混合砂漿 2 0 mm 厚× 1 7= m2恒載標準值2m恒載設計值× =

19、 m2樓面活載標準值（教室）2m樓面活載設計值× × *=m2樓面總荷載標準值2 × * += m2樓面總荷載設計值m 2注： * 為荷載規(guī)范4.1.2規(guī)定：設計墻、柱和基礎時活荷載按樓層的折減系數(shù)(3)進深梁自重鋼筋混凝土梁25 ×× =m梁側抹灰1 7 ××× 2=m梁自重標準值m梁自重設計值×=m（4）墻體自重（注：窗間墻尺寸：2.1 m×2.4m）窗重 :×× =漿砌機磚:19××（× ）=墻雙面抹灰：×（ 17+20 ）

20、15;（×） =墻體自重標準值墻體自重設計值× =(5) 基礎頂面的豎向力 FKFK =屋面荷載 +樓面荷載×（層數(shù) -1 ） ×進深 /2+ （進深梁重×進深 /2+ 墻體自重）÷開間×層數(shù)即：FK =+ ×5 ×2+（× 2+）÷× 6=m2、內(nèi)縱墻（墻厚0.37m）基礎頂面的荷載，取一個開間3.3m 為計算單元對于縱橫墻承重方案，內(nèi)縱墻荷載傳遞途徑：屋面（樓面）荷載進深梁內(nèi)縱墻墻下基礎地基走廊屋面（樓面）荷載(1)屋面荷載（同外縱墻）m2(2)樓面荷載（同外縱墻）kN/

21、m2(3)進深梁自重（同外縱墻）m(4) 墻體自重漿砌機磚:19×××=墻雙面抹灰：×2×17××=墻體自重標準值墻體自重設計值×=(5) 基礎頂面的豎向力FKFK屋面荷載 +樓面荷載×（層數(shù) -1 ） ×進深 /2+ （進深梁重×進深 /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：FK（+×5）× 2+（× 2+）÷× 6+（+×5）&#

22、215; 2= +=m3、山墻（墻厚 0.49m）基礎頂面的荷載，取軸山墻4.5 m開間、1m寬為計算單元(1)屋面荷載（同外縱墻）KN/m2(2)樓面荷載（同外縱墻）/m2KN(3) 墻體自重漿砌機磚 :19×× =m墻雙面抹灰：×（ 17+20 ）× =m墻體自重標準值m墻體自重設計值× =m（5）基礎頂面的豎向力 FKFK = 屋面荷載 +樓面荷載×（層數(shù) -1 ） ×開間 /2+ 墻體自重×層數(shù)，即：FK =+ ×5 ×2+×6= m3、內(nèi)橫墻（墻厚 0.24m）基礎頂面的荷載

23、，取1m寬為計算單元(1)屋面荷載（同外縱墻）KN/m2(2)樓面荷載（同外縱墻）KN/m2(3) 墻體自重漿砌機磚:19××墻雙面抹灰：×2×17×墻體自重標準值m墻體自重設計值×=(4) 基礎頂面的豎向力 FK= m= mmFK =屋面荷載 +樓面荷載×（層數(shù) -1 ） ×開間 +墻體自重×層數(shù)，即：FK =+ ×5 ×+×6=m( 四) 求基礎寬度1、外縱墻基礎bFk230.91.48m取 b1.6mG df a193.520 (1.60.6)22、內(nèi)縱墻基礎bFk30

24、1.12.01m，取 b2.1md 193.520 (1.6f aG0.6)3、山墻基礎bFk272.091.75m，取 1.9 mdf aG193.520 (1.60.6)24、內(nèi)橫墻基礎Fk194.31.30 m，取 b1.4 mbG d193.520fa(1.6 0.6)( 五) 計算基礎底板厚度及配筋1、外縱墻基礎(1) 地基凈反力F1.35 230.9Pj194.82 kPab1.6(2) 計算基礎懸臂部分最大內(nèi)力a11.60.49，20.555 mM1 Pj a121 194.820.555241.7922VPj a1194.82 0.555108.13kN初步確定基礎底版厚度先按

25、 hb 的經(jīng)驗值初步確定，然后再進行受剪承載力驗算。8b1 .60 .2 mh8 8取 h=0.3m=300mm h0=300-40=260mm(3) 受剪承載力驗算0.7hs f t bh00.71.01.271000260231140 N231.14 kN V=基礎底板配筋AsM41.7910620.9260850 mm0.9h0 f y210選用 121302mm（AS=870mm）, 分布鋼筋選用 8300 mm。2、內(nèi)縱墻基礎（1）地基凈反力F1.35301.1193.5kPaPj2.1b（2）計算基礎懸臂部分最大內(nèi)力a12.10.370.865 m2M1 Pj a1 21193.50.865272.422VPj a1193.50.865167.4 kN初步確定基礎底版厚度先按 hb 的經(jīng)驗值初步確定，然后再進行受剪承載力驗算。8b2 .10 .26mh8 8取 h 0.3m =300mm， h 300 40 260 mm.（3）受剪承載力驗算0.7hs f t bh00.71.01.271000260231140 N= V167.4 kN基礎底板配筋AsM72.4 10614732f y0.9 260 210mm0.9h0選用As15472, 分布鋼筋選用。mm16130mm（） 8300 mm3 、山墻