墙下条形基础设计例题

实用文档目录 1 4 5 6 19.实用文档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 3.6m，窗高 2.4m，室内外高差为0.6m。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20mm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）0.4KN/m 2一毡二油（改性沥青）0.05KN/m 2塑钢窗0.45KN/m 2混凝土空心板 120mm 厚1.88KN/m 2预应力混凝土空心板180mm 厚2.37KN/m 2水泥砂浆20KN/m 3混合砂浆17KN/m 3浆砌机砖19KN/m 3水泥珍珠岩制品4KN/m 3钢筋混凝土325 KN/m.实用文档屋面雪荷载及有关地区冻深地 点标准冻深 Z0 （m）哈尔滨2.0齐齐哈尔2.2牡丹江1.8佳木斯2.0伊春2.4大庆2.1屋面、楼面使用活荷载标准值类别标准值 KN/m 2不上人的屋面（上人的屋面2.0）0.5楼 面（教 室、试验室、阅览室）2.0走 廊、门 厅、楼 梯2.5厕 所、盥洗室2.5注：表中使用活荷载仅用于教学楼，附表 1雪荷载标准值（KN/m 2 ）0.400.300.550.700.600.30附表 2备注说明墙、柱、基础计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数，按楼层活荷载折减系数为：45 层 0.7 ；68 层为 0.65 。黑龙江省建筑地基基础设计规范地基承载力特征值表一般粘性土地基承载力特征值f ak(kp a)附表 3I L00.250.500.751.001.20e0.60(380)320250(200)(160)0.703102752151701401200.802602401901501251050.902202101701351101001.00190180150120100一般粘性土地基承载力特征值f ak (kp a )附表 4标贯 N3579111315f ak110145180215250290325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)附表 7天然含水量 W（ %）36404550556575f ak100908070605040.实用文档三、设计要求1、结构布置方案：中学教学楼结构类型为砖混结构，纵墙承重方案。2、基础方案：采用墙下钢筋混凝土条形基础3、基础材料：混凝土采用 C20，钢筋采用 HPB235 级。（如四层教学楼也可采用毛石基础，毛石采用 MU 20, 砂浆采用 M5 ）。4、绘图要求：绘制2 号图一张，包括基础平面布置图和基础剖面图，并编写施工说明。绘图比例：基础平面布置图1： 100；基础剖面图1： 30。3、 设计进度课程设计时间为一周。时间与进度安排：第1 3 天为荷载计算、地基与基础计算，三天内务必完成；第4 5 天绘制基础施工图。要求计算书内容清晰完整；并要求图面能清晰准确表达设计者意图，保证图面质量。.实用文档.实用文档土层序指标号地下水位 (m)1 -72 -73 -6.54 -85 -66 -107 -98 -79 -12土的名称耕土杂填土杂填土多年填土耕土填土杂填土杂填土耕土层土的厚3名m称KN/m0.616.3粘土0.517.0粉土0.816.7粉质粘土0.816.9粘土0.516.2粉质粘土0.616.1粘土0.716粘土0.516.2粘土0.616粘土工程地质条件层Es厚dsplN3%2mKN/mN/mm6.418.02.722819371086.518.92.702522301285.718.12.742822341075.218.52.72302139975.518.22.73292335107518.32.71271836886.318.42.72262037876.5182.732419381075.418.22.72201837108土层Es的ds plN名厚KN/2称m3%N/ mmm细砂319.02.6828-1015饱合粘土319.52.723824.542.597淤泥3.517.52.704522423-土质粉质418.32.74282234107粘土粘土419.62.7137.5244297粉土4.518.72.7325204087粉质318.52.72272341810粘土淤泥3192.73025453-中砂418.62.6820-121510 -10填土0.816.3粘土6.2182.7320203987粉土418.82.742018361010.实用文档地基与基础课程设计指导书墙下条形基础一、 设计资料工程名称 ：中学教学楼，首层平面见附图-3建筑地点 ：哈尔傧市标准冻深 ： Z0 =2 m地质条件 ：见附图 -1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 3.6 m，窗高 2.4 m，室内外高差为0.6 m。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 ：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20mm厚刷两遍大白材料重度： 三毡四油上铺小石子（改性沥青）0.4KN/m2一毡二油（改性沥青）0.05KN/m2塑钢窗0.45KN/m2混凝土空心板120mm1.88KN/m2厚预应力混凝土空心板180厚2.37KN/m2mm水泥沙浆20KN/m3混合沙浆17KN3/m浆砌机砖19KN/m3水泥珍珠岩制品4KN/m3.实用文档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类别标准值2备注说明KN/m不上人的屋面（上人的屋面2.0 ）0.5墙、柱、基础计算截面以上各楼 面（教 室、试验室、阅览室）2.0楼层活荷载总和的折减系数，走 廊、门 厅、楼 梯2.5按楼层活荷载折减系数为：厕 所、盥洗室2.54 5层 0.7；6 8层为 0.65 。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推荐的地基承载力特征值：一般粘性土地基承载力特征值f ak (kp a)附表 2I L00.250.500.751.001.20e0.60(380)320250(200)(160)0.703102752151701401200.802602401901501251050.902202101701351101001.00190180150120100一般粘性土地基承载力特征值f ak (kPa)附表 -3标贯 N3579111315f ak110145180215250290325粉土地基承载力特征值 f ak (kPa)附表 -43579101112131415标贯 N105145185225245265285305325345f ak砂土地基承载力特征值f ak (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f ak (kPa)附表 -6天然含水量 W（ %）36404550556575f ak100908070605040二、设计目的1、了解砌体结构的受力特点及荷载传递途径；2、掌握荷载计算方法及浅基础设计步骤；3、明确基础有关构造要求；4、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。三、设计要求.实用文档1、结构布置方案：中学教学楼结构类型为砖混结构，纵墙承重方案。2、基础类型及构造要求：采用墙下钢筋混凝土条形基础，混凝土采用C25 ，基础垫层混凝土采用 C10。基础底板钢筋采用HPB235级；其受力钢筋直径不宜小于mm10 ；间距不宜mmmmmm大于 200 ，也不小于 100。基础纵向分布钢筋的直径不小于8；间距不宜大于 300mm。基础设垫层钢筋保护层不小于40mm。3、绘图要求：绘制 2 号图一张，包括基础平面布置图和基础剖面图，并编写施工说明。绘图比例：基础平面布置图1： 100；基础剖面图 1： 30。四、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0.00 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0.5 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：dmaxzdhmax选择外基础埋深时，要求基础埋深 d d 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：bFKG .df a（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.实用文档实例。五、墙下条形基础设计实例根据设计资料、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，f y2 . 。建筑场地工程地质条件，1.27N/ mm210N/ mm见附图 -1 所示。下面以外纵墙（墙厚m0.49 ）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Z =2m,工程地质条件如附图-1 所示：o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m8 ，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=1.6。m（二）确定地基承载力1、第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 =202.5 KPa 按标准贯入试验锤击数N=6，查附表 -3 ，faK =162.5KPa 二者取较小者，取faK =162.5KPa2、第三层粘土地基承载力ds(1)2.79.8(10.29)0.9e1181I LP2921.531.50.75L21.5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.实用文档根据持力层物理指标e =0.9 ， I L =0.75 ，二者均小于 0.85 。查教材表 4-2b0.3 ，1.6m17 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mm-2 ）0.49 ）基础顶面的荷载，取一个开间3.3 为计算单元（见附图(1) 屋面荷载恒载：改性沥青防水层：0. 4 KN/ m21： 3水泥沙浆20 mm 厚：0.0220=0.4KN/ m21： 10水泥珍珠岩保温层（最薄处100 厚找坡层平均厚120 ）：mmmm0.222 4=0.88KN/ m.实用文档改性沥青隔气层：mm0.0. 5 K N/ m21： 3 水泥沙浆200.0220=0.4KN/m2厚：钢混凝土空心板120 mm厚：1.88KN/m2混合沙浆 20mm0.02 17=0.34KN/m厚：2恒载标准值：4.35KN/m2恒载设计值：1.2 4.35=5.22KN/m2屋面活载标准值0. 5 KN/ m2屋面活载设计值1. 4 0. 5 = 0. 7 KN/ m2屋面总荷载标准值4.35+0.5=4.85KN/2m屋面总荷载设计值5.22+0.7=5.92KN/m 2(2) 楼面荷载恒载：地面抹灰水泥砂浆20 mm 厚0. 0 2 2 0=0. 4KN/m 2钢筋混凝土空心板120 mm 厚1.88KN/m 2天 棚 抹 灰 混 合 砂 浆 2 0 mm 厚0. 02 1 7 = 0. 3 4 K N/ m2恒载标准值2. 6 2 K N/ m2恒载设计值1.22.6 2= 3. 14 KN/ m2楼面活载标准值（教室）2. 0 K N/ m2楼面活载设计值1.4 2.0 0.65* =1.82KN/m 2楼面总荷载标准值2 0. 6 5 * + 2. 6 2 =3. 9 2KN/m 2楼面总荷载设计值5. 9 4 KN/ m2注： 0.65 * 为荷载规范4.1.2 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 0.2 5 0.5= 3.1 3KN/m梁侧抹灰1 7 0. 0 2 0. 5 2 = 0. 3 4 KN/ m梁自重标准值3.47KN梁自重设计值1.2 3.47=4.16KN（ 4）墙体自重（注：窗间墙尺寸：mm2.12.4）/m/m窗重 :0.45 2.1 2.4=2.27KN浆砌机砖 :19 0.49 （ 3.6 3.3-2.1 2.4 ） =63.86KN墙双面抹灰：0.02（ 17+20）（ 3.6 3.3-2.1 2.4 ）=5.06KN墙体自重标准值71. 1 9KN.实用文档墙体自重设计值1. 271. 19=85. 43KN(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 =4.85+3.925 6.6/2+ （ 3.47 6.6/2+71.19） 3.3 6=230.9KN/m2、内纵墙（墙厚0.37m）基础顶面的荷载，取一个开间3.3m 为计算单元对于纵横墙承重方案，内纵墙荷载传递途径：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）4.85kN/m 2(2) 楼面荷载（同外纵墙）3.92 kN/m 2(3)进深梁自重（同外纵墙）3.47kN/m(4) 墙体自重浆砌机砖:19 0. 37 3.6 3.3 =83.5 2K N墙双面抹灰：0. 02 2 173.6 3. 3=8. 08KN墙体自重标准值91. 6 0KN墙体自重设计值1.2 91.60 = 109.92KN(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（ 4.85+3.92 5） 6.6/2+（ 3.47 6.6/2+91.6） 3.3 6+（ 4.85+3.92 5） 2.7/2= 80.685+187.37+33.01=301.1KN/mmmm宽为计算单元3、山墙（墙厚 0.49 ）基础顶面的荷载，取轴山墙4.5 开间、 1(1)屋面荷载（同外纵墙）4.85 KN/m 2(2) 楼面荷载（同外纵墙）3.92KN/m 2(3) 墙体自重浆砌机砖 :19 0.49 3.6=33.52KN墙双面抹灰：0.02 （ 17+20 ） 3.6=2.66KN/m/m墙体自重标准值36.18KN墙体自重设计值1.2 36.18 = 43.42KN（ 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 =4.85+3.92 5 4.5/2+36.18 6= 272.09KN /m/m/m.实用文档3、内横墙（墙厚0.24m）基础顶面的荷载，取m1宽为计算单元(1) 屋面荷载（同外纵墙）4.85 KN/m 2(2) 楼面荷载（同外纵墙）3.92 KN/m 2(3) 墙体自重浆砌机砖:190. 243. 6=16.4 2 KN/ m墙双面抹灰：0. 0 2 2 1 7 3. 6 = 2. 4 5 K N / m墙体自重标准值1 8.87 KN/m墙体自重设计值1. 2 1 8. 8 7 = 2 2. 6 4 KN/ m(4) 基础顶面的竖向力 FKFK = 屋面荷载 + 楼面荷载（层数-1 ） 开间 +墙体自重层数，即：FK =4.85+3.92 5 3.3+18.89 6=194.3KN /m( 四 )求基础宽度1、外纵墙基础Fk230.91.48 m取 b1.6 mbdf a G193.50.620 (1.6)22、内纵墙基础Fk301.12.01，取b2.1mbd193.520 (1.6mf aG0.6)3、山墙基础Fk272.091.75，取1.9mbdmf aG193.520 (1.60.6)24、内横墙基础bFk194.31.30 m，取 b1.4 md 193.5 20 (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(2) 计算基础悬臂部分最大内力a11.60.490.555 m ，2M1 Pj a121194.82 0.555241.79 kN. m22.实用文档V Pj a1194.82 0.555 108.13 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。8b1 . 60 .2 mh8 8取 h=0.3m=300mm h0=300-40=260mm(3) 受剪承载力验算0.7 hsf t bh00.7 1.01.27 1000260 231140 N 231.14 kN V=113.4kN基础底板配筋AsM41.7910620.9850 mm0.9h0 f y260 210选用 130（2） , 分布钢筋选用8300 mm。12mm AS=870mm2、内纵墙基础（ 1）地基净反力PjF1.35301.1193.5 kPab 2.1（ 2）计算基础悬臂部分最大内力a12.10.370.865 m2M1Pj a121193.50.865272.4 kN.m22VPj 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 .26m88取 h0.3 m =300mm， h300 40260mm.（ 3）受剪承载力验算0.7hsf t bh00.71.01.271000 260 231140 N=231.14kN V 167.4 kN基础底板配筋AsM72.410620.9h0f y0.91473 mm260 210选用16130mm（ As15472 , 分布钢筋选用。）8300 mmmm3 、山墙基础(1) 地基净反力.实用文档F1.35 272.09Pj193.3 kPab1.9(2) 计算基础悬臂部分最大内力a11.90.490.705 m ，2M1Pj a121193.30.705248.04 kN. m22V Pj a1193.30.705136.27 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 . 90 .24m88取 h0.3m300mm030040 260mmh(3) 受剪承载力验算0.7 hs f t bh00.7 1.0 1.271000 260 231140 N231.14 kN V136.27 kN基础底板配筋M48.0410 62Asf y0.9 260977.6 mm0.9h02102选用 14150mm（ AS=1026mm）, 分布钢筋选用 8300 mm。4、内横墙基础(1) 地基净反力PjF1.35194.3187.4 kPab1.4计算基础悬臂部分最大内力a11.40.240.580 m2M1 Pj a121187.40.580231.52 kN.m22VPj a1187.40.580108.7 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 . 40 .175m88取 h0.25 m ， h0 25040210 mm.实用文档(2) 受剪承载力验算0.7hs f t bh00.71.01.271000210 186690 N=186.69kN108.7kN基础底板配筋AsM31.52106794mm20.9h0 f y0.92102102选用 12140 mm（AS=808mm）, 分布钢筋选用 8300 mm。.( 六 ) 确定基础剖面尺寸，绘制基础底板配筋图1、 外纵墙基础剖面及底板配筋，详见附图-3 。附图 -3外纵墙基础剖面图2、 内纵墙基础剖面及底板配筋详图，见附图-4 。附图 -4 内纵墙基础剖面图.实用文档3、 山横墙基础剖面及底板配筋图，见附图-5 。附图 -5山横墙基础剖面图4、 内横墙基础剖面及底板配筋图，见附图-6 。附图 -6内横墙基础剖面图.实用文档.实用文档.