墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計例題

1、地基與基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)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(chǔ)設(shè)計方法和計算步驟，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：標(biāo)準(zhǔn)凍深：Zo =地質(zhì)條件：見附表序號工程概況: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)為四層高，窗高，室內(nèi)外高差為。教室內(nèi)設(shè)進(jìn)深梁，梁截面尺寸bx h=250X 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20mn厚1: 3水泥砂漿找平層

2、220mn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I80mn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）一氈二油（改性瀝青） 塑鋼窗 混凝土空心板120mm厚20KN/m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板 180mm厚水泥砂漿屋面雪荷載及有關(guān)地區(qū)凍深附表一1地點標(biāo)準(zhǔn)凍深z（ m雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）哈爾濱 齊齊哈爾牡丹江佳木斯伊春大慶屋面、

3、樓面使用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值附表一2類別標(biāo)準(zhǔn)值KN/m備注說明不上人的屋面（上人的屋面） 樓面（教 室、試驗室、閱覽室） 走廊、門廳、樓梯廁所、盥洗室墻、柱、基礎(chǔ)計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；6 8層為。注：表中使用活荷載僅用于教學(xué)樓，混合砂漿漿砌機磚水泥珍珠巖制品鋼筋混凝土17KN/m19KN/m4KN/m25 KN/m黑龍江省建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范地基承載力特征值表般粘性土地基承載力特征值fak（kpa）附表一30(380)320250(200)(160)310275215170140120260240190150125105220210170135110

4、100190180150120100般粘性土地基承載力特征值fak（kpa）附表一4標(biāo)貫N35791113151:ak110145180215250290325粉土地基承載力特征值 fak(kpa)表一5標(biāo)貫N3579101112131415f ak105145185225245265285305325345砂土地基承載力特征值f ak(kp a)附表一6土的名稱標(biāo)貫N101530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)附表一7天然含水量W( %36404550556575f ak100908070605040工程地質(zhì)條件序號Inm

5、土 的 名 稱層厚m3KN/m土 的 名 稱層厚m3KN/md(0%o p%o |%ES2N/mmN土 的 名 稱層厚mKN/3 mds%o p%o l%Es2NrmN1-7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雜填土粘土1824193810

6、7淤泥3193025453-9-12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)計一、設(shè)計資料工程名稱：中學(xué)教學(xué)樓建筑地點：河北省某市標(biāo)準(zhǔn)凍深：Zo=2 m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)為六層,高，窗高，室內(nèi)外高差為。教室內(nèi)設(shè)進(jìn)深梁，梁的截面尺寸MU15b x h=250x 500mm其上鋪鋼筋混凝土空心板，墻體采用機制普通磚 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220mn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

7、氣層20mm厚1: 3水泥砂漿找平層預(yù)應(yīng)力混凝土空心板 I20mn厚 （或I80mn厚）20mn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 20 mm厚刷兩遍大白2 材料重度：三氈四油上鋪小石子（改性瀝青）m一氈二油（改性瀝青）m塑鋼窗m2混凝土空心板120mm厚m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板i80mn厚2m水泥沙漿20KN/m3混合沙漿17KN/m3漿砌機磚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)值附表一1類別標(biāo)準(zhǔn)值KN/m備注說明不上人的屋面(上人的屋面)

8、 樓面(教 室、試驗室、閱覽室) 走廊、門廳、樓梯廁所、盥洗室墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上各 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；6 8層為。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)計規(guī)范的地基承載力特征值:般粘性土地基承載力特征值fak(kpa)附表一20(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N3579111315標(biāo)貫 n3579 ii 131:ak1101451

9、80215250290325粉土地基承載力特征值fak（kPa）附表-4標(biāo)貫N3579101112131415f ak105145185225245265285305325345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（ %36404550556575f ak100908070605040二、基礎(chǔ)設(shè)計步驟（一）計算上部結(jié)構(gòu)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 t進(jìn)深梁t外縱墻t墻下基礎(chǔ) t地基計算上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向

10、荷載時，根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)承重方案的受力特點，合理地選擇荷載計算單元，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(jìn)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(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)設(shè)計標(biāo)高土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(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。首先根據(jù)工程地質(zhì)條件， 可初步選擇基礎(chǔ)持力層， 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)

11、范規(guī)定，基礎(chǔ)埋深不得小于 m。對于寒冷地區(qū)，確定外墻基礎(chǔ)埋深時，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（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hmax （查表7-4），然后計算基礎(chǔ)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：maxZdmax選擇外基礎(chǔ)埋深時，要求基礎(chǔ)埋深d > dmin，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

12、（淤泥或淤泥質(zhì)土），必須進(jìn)行軟弱下臥層承載力驗算，并要求滿足：Pz Pczaz（五）根據(jù)修正后的地基承載力特征值fa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 Fk （即每延米荷載），按下式計算墻下條形基礎(chǔ)寬度:FkaG-d（六）對于墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，需根據(jù)抗剪強度條件確定基礎(chǔ)高度（即底板厚度）， 同時還要考慮其構(gòu)造要求。然后計算基礎(chǔ)底板配筋。具體設(shè)計步驟與計算方法詳見下面設(shè)計 實例。二、墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計實例根據(jù)設(shè)計資料、工程概況和設(shè)計要求，教學(xué)樓采用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)?；A(chǔ)材料選2 2用C25混凝土， ft mm HPB235鋼筋，fy 210N/mm。建筑場地工程地質(zhì)

13、條件，見附圖 -1所示。下面以外縱墻（墻厚）基礎(chǔ)為例，設(shè)計墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。（一）確定基礎(chǔ)埋深=-I,J=L =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建筑場地工程地質(zhì)條件根據(jù)地基土的天8 m平均凍脹率n =4，凍脹等根據(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。然含水量以及凍結(jié)期間地下水位低于凍結(jié)面的最小距離為級為川級，查表 7-3，確定持力層土為凍脹性土，選擇基礎(chǔ)埋深d（二）確定地基承載力1、第二層粉質(zhì)粘土地基承載力Il L0.529 19IlP0.7531.5 21.518.7)12.71 9.8 (1 0.24)10.75查附表-2 ,

14、地基承載力特征值faK = KPa按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N=6,查附表-3 , f二者取較小者，取faK2、第三層粘土地基承載力18e ds (1)12.7 9.8 (10.29)1。.9查附表-2 , faK =135 KPa，按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)查表-3 , faK =145 KPa,二者取較小者,取 faK =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) e=, I L=,二者均小于。查教材表4-217 1 18.7 0.61.617.63KN /m3d m(d0.5)162.5 1.6 17.63 (1.6 0.5)193.5KPa（五）計算上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載Fk對于

15、縱橫墻承重方案，外縱墻荷載傳遞途徑為：屋面（樓面）荷載t進(jìn)深梁t外縱墻t墻下基礎(chǔ)t地基l:及t邀勺；対嚴(yán)r 5" g'.'I n ii I? r r 7；-：曰式西尸E歡遽娜itPQrrrr Si倉祥蠱附圖2教學(xué)樓某教室平面及外墻剖面示意圖1、外縱墻（墻厚）基礎(chǔ)頂面的荷載，取一個開間為計算單元（見附圖-2 ）（1）屋面荷載恒載：22 0= m改性瀝青防水層:1 : 3水泥沙漿2 0 mm厚:1： 10水泥珍珠巖保溫層（最薄處i00mn厚改性瀝青隔氣層：2 0 mm 厚：鋼混凝土空心板 120 mm厚：混合沙漿20mm厚：找坡層平均厚120mm：2x 4=m:3水泥沙漿

16、2x 2 0 = m2m2x 1 7 = m恒載標(biāo)準(zhǔn)值：恒載設(shè)計值：屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值屋面活載設(shè)計值x = m2屋面總荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面總荷載設(shè)計值（2）樓面荷載恒載：地面抹灰水泥砂漿2 0 mm厚鋼筋混凝土空心板1 2 0 mm厚 天棚抹灰混合砂漿2 0 mm厚 恒載標(biāo)準(zhǔn)值恒載設(shè)計值樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值（教室）樓面活載設(shè)計值2x 2 0 = m2m2x 1 7 = m2m2x = m2mx x *= m2樓面總荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面總荷載設(shè)計值注：*為荷載規(guī)范規(guī)定：設(shè)計墻、柱和基礎(chǔ)時活荷載按樓層的折減系數(shù)進(jìn)深梁自重2 5 X X :=m1 7 X X X 2 =m鋼筋混凝土梁梁側(cè)抹灰梁自重標(biāo)準(zhǔn)值m梁自重設(shè)計值x

17、= m（4 ）墻體自重（注：窗間墻尺寸：X）窗重 ：X X =漿砌機磚：1 9 X X(x )=墻雙面抹灰：X ( 17 + 20 ) X(x )=墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值墻體自重設(shè)計值X=基礎(chǔ)頂面的豎向力 FkFk=屋面荷載+樓面荷載x（層數(shù)-1 ） X進(jìn)深/2+ （進(jìn)深梁重X進(jìn)深/2+墻體自重）十開間X層數(shù) 即：Fk =+ x5 x 2+ （x 2+）-x 6=m2、內(nèi)縱墻（墻厚）基礎(chǔ)頂面的荷載，取一個開間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T進(jìn)深梁內(nèi)縱墻T墻下基礎(chǔ)T地基走廊屋面（樓面）荷載/（1）屋面荷載（冋外縱墻）m2（2）樓面荷載（冋外縱墻）kN/m2（3）進(jìn)深梁

18、自重（同外縱墻）m墻體自重漿砌機磚：1 9 x x x =墻雙面抹灰：X 2 X 1 7 X X =墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值墻體自重設(shè)計值X =基礎(chǔ)頂面的豎向力 FkFk 屋面荷載+樓面荷載X （層數(shù)-1 ） X進(jìn)深/2+（進(jìn)深梁重X進(jìn)深/2+墻體自重） 十開間X層數(shù)+屋面荷載+樓面荷載X（層數(shù)-1 ） X走廊開間/2 ，即：Fk（ +X 5）X 2+ （X 2+）-X 6+ （ +X 5） X 2= += m3、山墻（墻厚）基礎(chǔ)頂面的荷載，取軸山墻開間、1m寬為計算單元 屋面荷載（同外縱墻）KN/m2 樓面荷載（同外縱墻）KN/m2墻體自重漿砌機磚：1 9 X X = m墻雙面抹灰：X （ 17 +

19、20 ） X = m墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值墻體自重設(shè)計值（5）基礎(chǔ)頂面的豎向力 FkFk=屋面荷載+樓面荷載X（層數(shù)-1 ） X開間/2+墻體自重X層數(shù)，即:Fk=+ X 5 X 2+X 6= m3、內(nèi)橫墻（墻厚）基礎(chǔ)頂面的荷載，取1m寬為計算單兀（1）屋面荷載（冋外縱墻）KN/m2（2）樓面荷載（冋外縱墻）KN/m2墻體自重漿砌機磚：1 9 x x = m墻雙面抹灰：x 2 x 1 7 x = m墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值墻體自重設(shè)計值基礎(chǔ)頂面的豎向力 fkFk=屋面荷載+樓面荷載x（層數(shù)-1 ） x開間+墻體自重x層數(shù)，即:Fk =+ x 5 x +x 6=m（四）求基礎(chǔ)寬度1、外縱墻基礎(chǔ)Fka G d1.4

20、8 m取 b 1.6 m230.906193.5 20 (1.6)22、內(nèi)縱墻基礎(chǔ)Fka G d301.1193.5 20 (1.6 0.6)2.01m取 b 2.1m3、山墻基礎(chǔ)Fka G d272.091935 20 6 罟)1.75m4、內(nèi)橫墻基礎(chǔ)Fka G d193.5194.320 (1.6 0.6)1.30 m,取 b 1.4m（五）計算基礎(chǔ)底板厚度及配筋1、外縱墻基礎(chǔ)（1）地基凈反力Pj Fj b1.6194.82 kPa（2）計算基礎(chǔ)懸臂部分最大內(nèi)力0.555 m,21Pja121 194.822 j 20.555241.79Pja1 194.82 0.555108.13kN初

21、步確定基礎(chǔ)底版厚度K先按h的經(jīng)驗值初步確定，然后再進(jìn)行受剪承載力驗算。8b 1 .6880.2 m取 h=300mm ho=3OO-4O=26Omm(3) 受剪承載力驗算0.7 hsftbh00.7 1.0 1.27 1000 260231140 N 231.14kN >V=基礎(chǔ)底板配筋A(yù)sM0.9h° fy641.79 100.9 260 210850 mrn9選用1230 mm( A=870mn),分布鋼筋選用 8300 mm2、內(nèi)縱墻基礎(chǔ)(1) 地基凈反力Pj1.35 301.12.1193.5 kPa(2) 計算基礎(chǔ)懸臂部分最大內(nèi)力a12.1 0.3720.865 mA

22、AM -Pia12- 193.5 0.865272.42 j 2VPj a1193.5 0.865 167.4 kN初步確定基礎(chǔ)底版厚度先按hK的經(jīng)驗值初步確定，然后再進(jìn)行受剪承載力驗算。8 乙丄 0.26 m8 8取 h 0.3m =300mm,h 300 40 260mm.(3) 受剪承載力驗算0.7 hsftbh。0.7 1.0 1.27 1000 260231140 N=> V 167.4 kN基礎(chǔ)底板配筋A(yù)sM0.9h° fy672.4 100.9 260 2101473 mm選用16130mmAs 1547mm，分布鋼筋選用 8300 mm3、山墻基礎(chǔ)(1) 地基凈反力Pi F 1.35 272.°9193.3 kPaJ b1.9(2) 計算基礎(chǔ)懸臂部分最大內(nèi)力1.90.49 門”怎a10.705m，21 2 1 2M -Pja1 193.3 0.70548.042 J2V Pja1193.3 0.705136.27 kN初步確定基礎(chǔ)底版厚度K先按h的經(jīng)驗值初步確定