墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計例題

.“地基與根底“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、掌握根底設(shè)計方法和計算步驟，明確根底有關(guān)構(gòu)造；3、初步掌握根底施工圖的表達(dá)方式、制圖規(guī)定及制圖根本技能。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：Z=0地質(zhì)條件：見附表序號工程概況：建筑物構(gòu)造形式為磚混構(gòu)造，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，室外高差為0.6m。教室設(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〕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厚預(yù)應(yīng)力混凝土空心板180mm厚水泥砂漿混合砂漿漿砌機(jī)磚水泥珍珠巖制品

0.4KN/m20.05KN/m20.45KN/m21.88KN/m22.37KN/m220KN/m317KN/m319KN/m34KN/m3鋼筋混凝土

25KN/m3屋面雪荷載及有關(guān)地區(qū)凍深

附表—1地點

標(biāo)準(zhǔn)凍深Z〔m〕

雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔KN/m2〕0.2.02.21.82.02.42.1屋面、樓面使用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值類別標(biāo)準(zhǔn)值KN/m2不上人的屋面〔上人的屋面2.0〕0.5樓面〔教室、試驗室、閱覽室〕2.0走廊、門廳、樓梯2.5廁所、盥洗室2.5注：表中使用活荷載僅用于教學(xué)樓，

0.400.300.550.700.600.30附表—2備注說明墻、柱、根底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：4～5層0.7；6～8層為0.65。省建筑地基根底設(shè)計規(guī)地基承載力特征值表一般粘性土地基承載力特征值f(kp)附表—3akaI00.250.500.751.001.20Le0.60(380)320250(200)(160)0.703102752151701401200.802602401901501251050.902202101701351101001.00190180150120100一般粘性土地基承載力特征值f(kp)附表—4aka標(biāo)貫N3579111315f110145180215250290325ak粉土地基承載力特征值f(kp)表—5aka標(biāo)貫N3579101112131415f105145185225245265285305325345ak砂土地基承載力特征值f(kp)附表—6標(biāo)貫Naka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f(kp)附表—7aka天然含水量W〔%〕36404550556575f100908070605040ak.土層序指標(biāo)號地下水位(m)-7-7-6.5-8-6-10-9-7-12-10

Ⅰ土層土的的名厚名稱mKN/m3稱耕土0.616.3粘土雜填0.517.0粉土土雜填0.816.7粉質(zhì)土粘土多年0.816.9粘土填土耕土0.516.2粉質(zhì)粘土填土0.616.1粘土雜填0.716粘土土雜填0.516.2粘土土耕土0.616粘土填土0.816.3粘土

工程地質(zhì)條件Ⅱ厚dsωωpωlEsN%%%N/mm2mKN/m36.418.02.722819371086.518.92.702522301285.718.12.742822341075.218.52.72302139975.518.22.73292335107518.32.71271836886.318.42.72262037876.5182.732419381075.418.22.722018371086.2182.7320203987

Ⅲ土層的dsωωpωl名厚KN/%%%稱mm3細(xì)砂319.02.6828----飽合粘土319.52.723824.542.5淤泥3.517.52.70452242土質(zhì)粉質(zhì)418.32.74282234粘土粘土419.62.7137.52442粉土4.518.72.73252040粉質(zhì)318.52.72272341粘土淤泥3192.7302545中砂418.62.6820----粉土418.82.74201836

EsNN/mm210 157-10 77710--1510. >.墻下條形根底設(shè)計一、設(shè)計資料工程名稱：中學(xué)教學(xué)樓建筑地點：省*市標(biāo)準(zhǔn)凍深：Z=2m0工程概況：建筑物構(gòu)造形式為磚混構(gòu)造，采用縱橫墻承重方案。建筑物層數(shù)為六層，層高3.6m，窗高2.4m，室外高差為0.6m。教室設(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〕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〕0.4KN/m2一氈二油〔改性瀝青〕0.05KN/m2塑鋼窗0.45KN/m2混凝土空心板120mm厚1.88KN/m2預(yù)應(yīng)力混凝土空心板180mm厚2.37KN/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〕0.5墻、柱、根底計算截面以上各樓面〔教室、試驗室、閱覽室〕2.0樓層活荷載總和的折減系數(shù)，走廊、門廳、樓梯2.5按樓層活荷載折減系數(shù)為：廁所、盥洗室2.54～5層0.7；6～8層為0.65。注：表中使用活荷載僅用于教學(xué)樓，.省省*市建筑地基根底設(shè)計規(guī)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—2I00.250.500.751.001.20Le0.60(380)320250(200)(160)0.703102752151701401200.802602401901501251050.902202101701351101001.00190180150120100一般粘性土地基承載力特征值fak(kPa)附表-3標(biāo)貫N3579111315f110145180215250290325ak粉土地基承載力特征值fak(kPa)附表-4標(biāo)貫N3579101112131415f105145185225245265285305325345ak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〔%〕36404550556575f100908070605040二、根底ak設(shè)計步驟〔一〕計算上部構(gòu)造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(jìn)深梁→外縱墻→墻下根底→地基計算上部構(gòu)造傳來的豎向荷載時，根據(jù)房屋構(gòu)造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。由上部構(gòu)造傳至根底設(shè)計標(biāo)高±0.00處的豎向荷載主要有：構(gòu)造自重〔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，合理選擇根底類型和材料?！踩掣鶕?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、確定根底埋深。.首先根據(jù)工程地質(zhì)條件，可初步選擇根底持力層，建筑地基根底設(shè)計規(guī)規(guī)定，根底埋深不得小于0.5m。對于寒冷地區(qū)，確定外墻根底埋深時，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、根底形式、采暖情況、基底平均壓力，確定基底下容許殘留凍土層厚度h 〔查表7-4〕，然后計算根底最小埋深max〔還需考慮土的類別、環(huán)境對凍深等因素的影響〕即：選擇外根底埋深時，要求根底埋深d＞d ，墻根底埋深不必考慮地基土凍脹的影響，min可以適當(dāng)淺埋?！菜摹掣鶕?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(jìn)展軟弱下臥層承載力驗算，并要求滿足：〔五〕根據(jù)修正后的地基承載力特征值f 以及相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合上層構(gòu)造傳至根a底頂面的豎向力F 〔即每延米荷載〕，按下式計算墻下條形根底寬度：K〔六〕對于墻下鋼筋混凝土條形根底，需根據(jù)抗剪強(qiáng)度條件確定根底高度〔即底板厚度〕，同時還要考慮其構(gòu)造要求。然后計算根底底板配筋。具體設(shè)計步驟與計算方法詳見下面設(shè)計實例。三、墻下條形根底設(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根底。根底材料選用C25混凝土，f1.27N/mm2；HPB235鋼筋，f210N/mm2.。建筑場地工程地質(zhì)條件，ty見附圖-1所示。下面以外縱墻〔墻厚0.49m〕根底為例，設(shè)計墻下鋼筋混凝土條形根底。〔一〕確定根底埋深地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深Z=2m,工程地質(zhì)條件如附圖-1所示：o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(jié)期間地下水位低于凍結(jié)面的最小距離為8m，平均凍脹率η=4，凍脹等.級為Ⅲ級，查表7-3，確定持力層土為凍脹性土，選擇根底埋深ｄ=1.6m?！捕炒_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

=202.5KPa按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N=6，查附表-3，aKf

=162.5KPa二者取較小者，取

f

=162.5KPaaK

aK2、第三層粘土地基承載力查附表-2，

f

=135KPa，按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)查表-3，

f

=145KPa，二者取較小者，aK

aK取f =135KPa。aK3、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=0.9， I=0.75，二者均小于0.85。L查教材表4-20.3，1.6b〔五〕計算上部構(gòu)造傳來的豎向荷載 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(jìn)深梁→外縱墻→墻下根底→地基附圖2教學(xué)樓*教室平面及外墻剖面示意圖1、外縱墻〔墻厚0.49m〕根底頂面的荷載，取一個開間3.3m為計算單元〔見附圖-2〕(1)屋面荷載恒載：改性瀝青防水層：0.4KN/m21：3水泥沙漿20mm厚：0.0220=0.4KN/m21：10水泥珍珠巖保溫層〔最薄處100mm厚找坡層平均厚120mm〕：0.22×4=0.88KN/m2m21：3水泥沙漿20mm厚：0.02×20=0.4KN/m2鋼混凝土空心板120mm厚：1.88KN/m2混合沙漿20mm厚：0.02×17=0.34KN/m2————————————————————————————————————恒載標(biāo)準(zhǔn)值：4.35KN/m2恒載設(shè)計值：1.2×4.35=5.22KN/m2屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值0.5KN/m2屋面活載設(shè)計值1.4×0.5=0.7KN/m2————————————————————————————————————屋面總荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.35+0.5=4.85KN/m2屋面總荷載設(shè)計值5.22+0.7=5.92KN/m2(2)樓面荷載恒載：地面抹灰水泥砂漿20mm厚0.02×20=0.4KN/m2.鋼筋混凝土空心板120mm厚1.88KN/m2天棚抹灰混合砂漿20mm厚0.02×17=0.34KN/m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值2.62KN/m2恒載設(shè)計值1.2×2.62=3.14KN/m2樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值〔教室〕2.0KN/m2樓面活載設(shè)計值1.4×2.0×0.65*=1.82KN/m2————————————————————————————————————樓面總荷載標(biāo)準(zhǔn)值2×0.65*+2.62=3.92KN/m2樓面總荷載設(shè)計值5.94KN/m2注：0.65*為荷載規(guī)4.1.2規(guī)定：設(shè)計墻、柱和根底時活荷載按樓層的折減系數(shù)進(jìn)深梁自重鋼筋混凝土梁25×0.25×0.5=3.13KN/m梁側(cè)抹灰17×0.02×0.5×2=0.34KN/m————————————————————————————————————梁自重標(biāo)準(zhǔn)值3.47KN/m梁自重設(shè)計值1.2×3.47=4.16KN/m〔4〕墻體自重〔注：窗間墻尺寸：2.1m×2.4m〕窗重:0.45×2.1×2.4=2.27KN漿砌機(jī)磚:19×0.49×〔3.6××2.4〕=63.86KN墻雙面抹灰：0.02×〔17+20〕×〔3.6××2.4〕=5.06KN————————————————————————————————————墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值71.19KN墻體自重設(shè)計值1.2×71.19=85.43KN(5)根底頂面的豎向力FK=[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〕÷開間×層數(shù)即：=[4.85+3.92×5]×6.6/2+〔3.47×6.6/2+71.19〕÷3.3×6=230.9KN/mK2、縱墻〔墻厚0.37m〕根底頂面的荷載，取一個開間3.3m為計算單元對于縱橫墻承重方案，縱墻荷載傳遞途徑：屋面〔樓面〕荷載→進(jìn)深梁↘縱墻→墻下根底→地基走廊屋面〔樓面〕荷載↗(1)屋面荷載〔同外縱墻〕4.85kN/m2(2)樓面荷載〔同外縱墻〕3.92kN/m2(3)進(jìn)深梁自重〔同外縱墻〕3.47kN/m(4)墻體自重漿砌機(jī)磚:19×0.37×3.6×3.3=83.52KN墻雙面抹灰：0.02×2×17×3.6×3.3=8.08KN.————————————————————————————————————墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值91.60KN墻體自重設(shè)計值1.2×91.60=109.92KN(5)根底頂面的豎向力FK[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〕K÷開間×層數(shù)+[屋面荷載+樓面荷載×〔層數(shù)-1〕]×走廊開間/2，即：〔4.85+3.92×5〕×6.6/2+〔3.47×6.6/2+91.6〕÷3.3×6+〔4.85+3.92×5〕K×2.7/2=80.685+187.37+33.01=301.1KN/m3、山墻〔墻厚0.49m〕根底頂面的荷載，取①軸山墻4.5m開間、1m寬為計算單元(1)屋面荷載〔同外縱墻〕4.85KN/m(2)樓面荷載〔同外縱墻〕3.92KN/m(3)墻體自重

22漿砌機(jī)磚:19×0.49×3.6=33.52KN/m墻雙面抹灰：0.02×〔17+20〕×3.6=2.66KN/m————————————————————————————————————墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值 36.18KN/m墻體自重設(shè)計值 1.2×36.18=43.42KN/m〔5〕根底頂面的豎向力FK=[屋面荷載+樓面荷載×〔層數(shù)-1〕]×開間/2+墻體自重×層數(shù)，即：K=[4.85+3.92×5]×4.5/2+36.18×6=272.09KN/mK3、橫墻〔墻厚0.24m〕根底頂面的荷載，取1m寬為計算單元(1)屋面荷載〔同外縱墻〕4.85KN/m(2)樓面荷載〔同外縱墻〕3.92KN/m(3)墻體自重

22漿砌機(jī)磚:19×0.24×3.6=16.42KN/m墻雙面抹灰：0.02×2×17×3.6=2.45KN/m————————————————————————————————————墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值 18.87KN/m墻體自重設(shè)計值 1.2×18.87=22.64KN/m(4)根底頂面的豎向力FK=[屋面荷載+樓面荷載×〔層數(shù)-1〕]×開間+墻體自重×層數(shù)，即：K=[4.85+3.92×5]×3.3+18.89×6=194.3KN/mK(四)求根底寬度1、外縱墻根底.bF230.9k1.48m取b1.6mfaGd193.520(1.60.6)22、縱墻根底bF301.12.01m，取b2.1mkG3、山墻根底bF272.09k1.75m，取1.9mfaGd193.520(1.60.6)24、橫墻根底bFd194.31.30m，取b1.4mkG(五)計算根底底板厚度及配筋1、外縱墻根底(1)地基凈反力PjF1.35230.9194.82kPab1.6(2)計算根底懸臂局部最大力1.60.490.555m，2112Pa212194.820.555241.79kN.mj1V Pa194.820.555108.13kN1初步確定根底底版厚度b先按h 8的經(jīng)歷值初步確定，然后再進(jìn)展受剪承載力驗算。b818.60.2m取h=0.3m=300mmh=300-40=260mm0(3)受剪承載力驗算0.7fbh0.71.01.271000260231140N231.14kN＞V=113.4kNhst0根底底板配筋A(yù)M41.79106850mm2s0.9hf0.9260210y選用Φ12130mm〔AS=870mm2〕,分布鋼筋選用Φ8300mm。2、縱墻根底〔1〕地基凈反力.PF1.35301.1193.5kPajb2.1〔2〕計算根底懸臂局部最大力a2.10.370.865m1212Pa212193.50.865272.4kN.mj1V Pa193.50.865167.4kN1初步確定根底底版厚度b先按h 8的經(jīng)歷值初步確定，然后再進(jìn)展受剪承載力驗算。b2.10.26m88取h0.3m =300mm，〔3〕受剪承載力驗算

h300

40

260mm.0.7

fbh

0.71.01.27

1000

260

231140

N=231.14kN＞V

167.4

kNhs

t

0根底底板配筋A(yù)s

M0.9h

f

72.41060.9260210

1473mm

20 y選用Φ16130mm〔A 1547mm2〕,分布鋼筋選用Φ8300mm。s3、山墻根底(1)地基凈反力PjF1.35272.09193.3kPab1.9(2)計算根底懸臂局部最大力1.90.490.705m，2112Pa212193.30.705248.04kN.mj1V Pa193.30.70