墙下条形基础设计例题

1、地基与基础课程设计任务书一、设计目的1、了解一般民用建筑荷载的传力途径，掌握荷载计算方法；2、掌握基础设计方法和计算步骤，明确基础有关构造；3、初步掌握基础施工图的表达方式、制图规定及制图基本技能。二、设计资料工程名称 ：中学教学楼，其首层平面见附图。建筑地点 ：标准冻深 ： Z0 =地质条件 ：见附表序号工程概况 ：建筑物结构形式为砖混结构，采用纵横墙承重方案。建筑物层数为四六层，层高，窗高，室内外高差为。 教室内设进深梁， 梁截面尺寸b h=250 500mm，其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖MU10，砂浆采用M5砌筑，建筑物平面布置详见附图。屋面作法 ：改性沥青防水层20 mm

2、厚 1： 3 水泥砂浆找平层220mm厚（平均厚度包括找坡层）水泥珍珠岩保温层一毡二油（改性沥青）隔气层20 mm厚 1： 3 水泥砂浆找平层预应力混凝土空心板 120mm厚（或 180mm厚）20 mm厚天棚抹灰（混合砂浆） ，刷两遍大白楼面作法 ：地面抹灰1： 3 水泥砂浆20mm厚钢筋混凝土空心板120mm厚（或 180mm厚）天棚抹灰：混合砂浆20mm厚刷两遍大白材料重度： 三毡四油上铺小石子（改性沥青）m一毡二油（改性沥青）m塑钢窗m混凝土空心板120mm厚m预应力混凝土空心板180mm厚m水泥砂浆20KN/m混合砂浆17KN/m浆砌机砖19KN/m水泥珍珠岩制品4KN/m钢筋混凝土

3、25 KN/m2222233333屋面雪荷载及有关地区冻深附表 1地 点标准冻深 Z0 （ m）雪荷载标准值（2KN/m）哈尔滨齐齐哈尔牡丹江佳木斯伊春大庆屋面、楼面使用活荷载标准值附表 2类别2备注说明标准值 KN/m不上人的屋面（上人的屋面）墙、柱、基础计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数，楼 面（教 室、试验室、阅览室）按楼层活荷载折减系数为：45 层；走 廊、门厅、楼梯6 8 层为。厕 所、盥洗室注：表中使用活荷载仅用于教学楼，黑龙江省建筑地基基础设计规范地基承载力特征值表I Le标贯 Nf ak一般粘性土地基承载力特征值f ak(kp a)附表30(380)320250(200)(

4、160)310275215170140120260240190150125105220210170135110100190180150120100一般粘性土地基承载力特征值f ak (kp a )附表 43579111315110145180215250290325粉土地基承载力特征值f(kp )表 5aka标贯 N3579101112131415f ak105145185225245265285305325345砂土地基承载力特征值f ak(kp a)附表 6标贯 N101530土的名称中砂、粗砂180250340粉砂、细砂140180250淤泥及淤泥质土地基承载力特征值f ak(kp a)

5、附表 7天然含水量 W（ %）36404550556575f ak100908070605040土层序指标号地下水位 (m)1 -72 -734 -85 -66 -107 -98 -79 -1210 -10工程地质条件土层土层Es的的dsplN名厚名厚2称m称m%33N/mmKN/mKN/m耕土粘土281937108杂填粉土252230128土杂填粉质282234107土粘土多年粘土30213997填土耕土粉质292335107粘土填土粘土527183688杂填16粘土26203787土杂填粘耕土16粘土201837108填土粘土1820203987土的名称细砂饱合粘

6、土淤泥土质粉质粘土粘土粉土粉质粘土淤泥中砂粉土层Es pl厚ds2NmKN/%N/ mm3m328-1015338974522423-428223410742442972520408732723418103193025453-420-121542018361010墙下条形基础设计一、设计资料工程名称：中学教学楼建筑地点 ：河北省某市标准冻深 ： Z0 =2 m工程概况 ：建筑物结构形式为砖混结构，采用纵横墙承重方案。建筑物层数为六层，层高，窗高，室内外高差为。教室内设进深梁，梁的截面尺寸b h=250 500mm，其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖MU15，砂浆采用M5砌筑。屋面作法

7、：改性沥青防水层20 mm厚 1： 3 水泥砂浆找平层220mm厚（平均厚度包括找坡层）水泥珍珠岩保温层一毡二油（改性沥青）隔气层20 mm厚 1： 3 水泥砂浆找平层预应力混凝土空心板 120mm厚（或 180mm厚）20 mm厚天棚抹灰（混合砂浆） ，刷两遍大白楼面作法 ：地面抹灰1： 3 水泥砂浆20mm厚钢筋混凝土空心板120mm厚（或 180mm厚）天棚抹灰：混合砂浆mm20厚刷两遍大白材料重度： 三毡四油上铺小石子（改性沥青）2m一毡二油（改性沥青）2m塑钢窗2m混凝土空心板 120mmm厚2预应力混凝土空心板180mmm厚2水泥沙浆20KN/m3混合沙浆17KN/m3浆砌机砖19

8、KN/m3水泥珍珠岩制品4KN/m3屋面及楼面使用活荷载：屋面、楼面使用活荷载标准值附表 1类别2备注说明标准值 KN/m不上人的屋面（上人的屋面）墙、柱、基础计算截面以上各楼 面（教 室、试验室、阅览室）楼层活荷载总和的折减系数，走 廊、门 厅、楼 梯按楼层活荷载折减系数为：厕 所、盥洗室4 5层；6 8层为。注：表中使用活荷载仅用于教学楼，河北省省某市建筑地基基础设计规范的地基承载力特征值：一般粘性土地基承载力特征值fak(kpa)附表 2I L0e(380)320250(200)(160)31027521517014012026024019015012510522021017013511

9、0100190180150120100一般粘性土地基承载力特征值fak(kPa)附表 -3标贯 N3579111315f ak110145180215250290325粉土地基承载力特征值fak(kPa)附表 -43579101112131415标贯 N105145185225245265285305325345f ak砂土地基承载力特征值fak(kPa)附表 -5标贯 N101530土的名称中砂、粗砂180250340粉砂、细砂140180250淤泥及淤泥质土地基承载力特征值fak(kPa)附表 -6天然含水量 W（ %）36404550556575f ak100908070605040二、

10、基础设计步骤（一）计算上部结构竖向荷载对于纵横墙承重方案，外纵墙荷载传递途径为：屋面（楼面）荷载 进深梁 外纵墙墙下基础 地基计算上部结构传来的竖向荷载时，根据房屋结构承重方案的受力特点，合理地选择荷载计算单元，具体可分为以下两种情况：（ 1）对于有门窗洞的墙以及搁置进深大梁的承重墙，可取一个开间为计算单元。（ 2）对于无门窗洞的墙，可取 1m宽为荷载计算单元。由上部结构传至基础设计标高处的竖向荷载主要有：结构自重（屋面、楼面、墙体等）；屋面使用活荷载（注意：屋面使用活荷载与雪荷载二者不能同时考虑，取其较大者计算）以及楼面使用活荷载。（二）根据建筑物荷载大小、地基土质情况等，合理选择基础类型和

11、材料。（三）根据工程地质条件、建筑物使用要求以及地下水影响等因素、确定基础埋深。首先根据工程地质条件，可初步选择基础持力层，建筑地基基础设计规范规定，基础埋深不得小于m。对于寒冷地区，确定外墙基础埋深时，应考虑地基土冻胀的影响。主要根据持力层土质情况、冻前天然含水量、及冻结期间地下水位距冻结面的最小距离、平均冻胀率等因素，确定地基土的冻胀性（查表7-3 ）。再根据土的冻胀性、基础形式、采暖情况、基底平均压力，确定基底下容许残留冻土层厚度hm ax （查表 7-4 ），然后计算基础最小埋深（还需考虑土的类别、环境对冻深等因素的影响）即：dmaxzd hmax选择外基础埋深时，要求基础埋深d d

12、min ，内墙基础埋深不必考虑地基土冻胀的影响，可以适当浅埋。（四）根据工程地质条件，计算地基持力层和下卧层的承载力。如果地基下卧层是软弱土层（淤泥或淤泥质土），必须进行软弱下卧层承载力验算，并要求满足：pzpczf az（五）根据修正后的地基承载力特征值f a 以及相应于荷载效应标准组合上层结构传至基础顶面的竖向力FK （即每延米荷载） ，按下式计算墙下条形基础宽度：FKbf aG .d（六）对于墙下钢筋混凝土条形基础，需根据抗剪强度条件确定基础高度（即底板厚度） ，同时还要考虑其构造要求。 然后计算基础底板配筋。 具体设计步骤与计算方法详见下面设计实例。三、墙下条形基础设计实例根据设计资料

13、、工程概况和设计要求，教学楼采用墙下钢筋混凝土条形基础。基础材料选用 C25 混凝土，ft2； HPB235钢筋，2. 。建筑场地工程地质条件，见附图mmf y 210N/ mm-1 所示。下面以外纵墙（墙厚）基础为例，设计墙下钢筋混凝土条形基础。（一）确定基础埋深已知哈尔滨地区标准冻深Zo=2m,工程地质条件如附图-1 所示：附图 -1建筑场地工程地质条件根据建筑场地工程地质条件，初步选择第二层粉质粘土作为持力层。根据地基土的天然含水量以及冻结期间地下水位低于冻结面的最小距离为8m，平均冻胀率=4，冻胀等级为级，查表7-3 ，确定持力层土为冻胀性土，选择基础埋深=。（二）确定地基承载力1、第

14、二层粉质粘土地基承载力I LP2419290.5L19eds(1)2.719.8 (10.24)118.71 0.75查附表 -2 ，地基承载力特征值f aK = KPa 按标准贯入试验锤击数N=6，查附表 -3 ， f aK =二者取较小者，取faK=2、第三层粘土地基承载力ds(1)2.79.8(10.29)0.9e1181I LP2921.50.7531.521.5L查附表 -2 ， f aK =135 KPa ，按标准贯入锤击数查表-3 ， f aK =145 KPa，二者取较小者，取 f aK =135 KPa。3 、修正持力层地基承载力特征值根据持力层物理指标 e =， I L =

15、，二者均小于。查教材表 4-2b，m17 118.70.617.63KN / m31.6f af akd m (d0.5)162.51.617.63 (1.6 0.5) 193.5KPa（五）计算上部结构传来的竖向荷载FK对于纵横墙承重方案，外纵墙荷载传递途径为：屋面（楼面）荷载进深梁外纵墙墙下基础地基附图 2教学楼某教室平面及外墙剖面示意图1、外纵墙（墙厚）基础顶面的荷载，取一个开间为计算单元（见附图-2 ）(1) 屋面荷载恒载：改性沥青防水层：m21 ： 3 水 泥 沙 浆 2 0 mm 厚 ：mmmm2 0 = m21： 10 水泥珍珠岩保温层（最薄处100找坡层平均厚 120厚）：2

16、4=m改性沥青隔气层： 3水泥沙浆2 0 mm 厚 ： 2 0 = m2钢混凝土空心板120 mm 厚：2m混 合 沙 浆 2 0 mm 厚 ： 1 7 = m2恒载标准值：2m恒载设计值： = m2屋面活载标准值m2屋面活载设计值 = m2屋面总荷载标准值+ = m2屋面总荷载设计值+ = m2(2) 楼面荷载恒载：地 面 抹 灰 水 泥 砂 浆 2 0 mm 厚 2 0 = m2钢 筋 混 凝 土 空 心 板 1 2 0 mm 厚m2天 棚 抹 灰 混 合 砂 浆 2 0 mm 厚2 1 7 = m恒载标准值m2恒载设计值 = m2楼面活载标准值（教室）m2楼面活载设计值 *= m 2楼面

17、总荷载标准值2 *+ = m2楼面总荷载设计值m2注： *为荷载规范规定：设计墙、柱和基础时活荷载按楼层的折减系数(3)进深梁自重钢筋混凝土梁25=梁侧抹灰172=mm梁自重标准值m梁自重设计值 = m（ 4）墙体自重（注：窗间墙尺寸：）窗 重: =浆砌机砖:19（）=墙双面抹灰：（17+20）（）=墙体自重标准值墙体自重设计 值=(5) 基础顶面的竖向力 FKFK = 屋面荷载 + 楼面荷载（层数-1 ） 进深 /2+ （进深梁重进深/2+ 墙体自重）开间层数即：FK =+ 5 2+（ 2+） 6=m2、内纵墙（墙厚）基础顶面的荷载，取一个开间为计算单元对于纵横墙承重方案，内纵墙荷载传递途径

18、：屋面（楼面）荷载进深梁内纵墙墙下基础地基走廊屋面（楼面）荷载(1) 屋面荷载（同外纵墙）m2(2) 楼面荷载（同外纵墙）kN/m 2(3)进深梁自重（同外纵墙）m(4) 墙体自重浆砌机砖:19=墙双面抹灰：217=墙体自重标准值墙体自重设计值=(5) 基础顶面的竖向力 FKFK 屋面荷载 + 楼面荷载 （层数 -1 ） 进深 /2+（进深梁重进深/2+ 墙体自重）开间层数 + 屋面荷载 +楼面荷载（层数-1 ） 走廊开间 /2，即：FK（ + 5） 2+（ 2+） 6+（ + 5） 2= += m3、山墙（墙厚）基础顶面的荷载，取轴山墙开间、m宽为计算单元1(1)屋面荷载（同外纵墙）KN/m

19、 2(2)楼面荷载（同外纵墙）KN/m 2(3)墙体自重浆砌机砖:1 9 = m墙双面抹灰： （ 1 7 + 2 0 ） = m墙体自重标准值m墙体自重设计值 = m（ 5）基础顶面的竖向力 FKFK = 屋面荷载 + 楼面荷载（层数 -1 ） 开间 /2+ 墙体自重层数，即：FK =+ 5 2+ 6= m3、内横墙（墙厚）基础顶面的荷载，取1m宽为计算单元(1) 屋面荷载（同外纵墙）KN/m 2(2) 楼面荷载（同外纵墙）KN/m2(3) 墙体自重浆砌机砖:1 9 = m墙双面抹灰： 2 1 7 = m墙体自重标准值m墙体自重设计值 = m(4) 基础顶面的竖向力FKFK = 屋面荷载 +楼

20、面荷载（层数-1 ） 开间 +墙体自重层数，即：FK =+ 5 + 6=m( 四 )求基础宽度1、外纵墙基础bFk230.9取 b1.6 md1.48 mf aG193.520 (1.60.6)22、内纵墙基础bFk301.1，取b2.1md193.520 (1.62.01mf aG0.6)3、山墙基础bFk272.09，取d1.75 mf aG193.520 (1.60.6)24、内横墙基础bFk194.31.30 m，取 b1.4 md193.520 (1.6f aG0.6)( 五 )计算基础底板厚度及配筋1、外纵墙基础(1) 地基净反力PjF1.35230.9194.82kPab1.6(

21、2) 计算基础悬臂部分最大内力a11.60.490.555 m ，2M1 Pj a121194.820.555241.7922VPj a1194.82 0.555108.13 kN初步确定基础底版厚度先按 hb的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。8hb1 . 60 .2 m8 8取 h=300mm h0=300-40=260mm(3) 受剪承载力验算0.7 hs f t bh00.71.01.27 1000260 231140 N 231.14 kN V=基础底板配筋M41.7910 62Asf y0.9850mm0.9h0260 2102选用 12130 mm（ AS=870mm）

22、, 分布钢筋选用 8300 mm。2、内纵墙基础（ 1）地基净反力PjF1.35301.1193.5kPab2.1（ 2）计算基础悬臂部分最大内力a12.10.370.865 m2M21193.50.865272.41 Pj a122VPj a1193.50.865167.4 kN初步确定基础底版厚度先按 hb的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。8hb2 .10 .26 m88取 h0.3 m =300mm， h30040260 mm.（ 3）受剪承载力验算0.7hs f t bh00.71.01.271000260 231140 N= V167.4 kN基础底板配筋AsM72.4 10620.9h0 f y1473 mm0.9 260 210选用16130mm（15472, 分布钢筋选用。）As8300 mmmm3 、山墙基础(1) 地基净反力F1.35 272.09193.3 kPaPj1.9b(2) 计算基础悬臂部分最大内力a11.90.490.705 m ，2M1 Pj a12 1193.30.705248.0422V Pj a1193.30.7051