墙下条形基础设计例题.docx

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墙下条形基础设计例题

《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：

Zo=

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bxh=250X500mm其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖建筑物平面布置详见附图。

MU10

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

220mn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

20

预应力混凝土空心板120mm厚（或180mm厚）mm厚天棚抹灰（混合砂浆），

刷两遍大白

180mm厚）

钢筋混凝土空心板120mm厚（或

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）一毡二油（改性沥青）塑钢窗

混凝土空心板120mm厚

预应力混凝土空心板

180mm厚

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

25KN/m

地点

标准冻深乙（m

雪荷载标准值（KN/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一2

类别

标准值KN/m

备注说明

不上人的屋面（上人的屋面）楼面（教室、试验室、阅览室）走廊、门厅、楼梯

厕所、盥洗室

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：

4〜5层；

6~8层为。

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

般粘性土地基承载力特征值fak（kpa）附表一3

0

（380）

320

250

（200）

（160）

310

275

215

170

140

120

260

240

P190

150

125

105

220

210

170

135

110

100

190

180

150

120

100

般粘性土地基承载力特征值fak（kpa）附表一4

标贯N

3

5

7

9

11

13

15

fak

110

145

180

215

250

290

325

粉土地基承载力特征值fak（kpa）表一5

标贯N

3

5

7

9

10

11

12

13

14

15

fak

105

145

185

225

245

265

285

305

325

345

砂土地基承载力特征值fak（kpa）附表一6

标贯N土的名称

10

15

30

中砂、粗砂

180

250

340

粉砂、细砂

140

180

250

淤泥及淤泥质土地基承载力特征值fak（kpa）附表一7

天然含水量W（%

36

40

45

50

55

65

75

fak

100

90

80

70

60

50

40

底层平而图

工程地质条件

序

号

\土层

\指\标

地下\

水位（m）\

I

n

m

土的名称

层

厚

m

3

KN/m

土的名称

层

厚

m

3

KN/m

ct

（0

%

op

%

oi

%

ES

N/mrri

N

土的名称

层

厚

m

KN/

3m

ds

%

op

%

ol

%

Es

Nrm

N

1

-7

耕土

粘土

28

19

37

10

8

细砂饱合

3

28

--

--

10

15

2

-7

杂填土

粉土

25

22

30

12

8

粘土

3

38

9

7

3

杂填土

粉质粘土

28

22

34

10

7

淤泥土质

45

22

42

3

-

4

-8

多年填土

粘土

30

21

39

9

7

粉质粘土

4

28

22

34

10

7

5

-6

耕土

粉质粘土

29

23

35

10

7

粘土

4

24

42

9

7

6

-10

填土

粘土

5

27

18

36

8

8

粉土

25

20

40

8

7

7

-9

杂填土

16

粘土

26

20

37

8

7

粉质粘土

3

27

23

41

8

10

8

-7

杂填土

粘土

18

24

19

38

10

7

淤泥

3

19

30

25

45

3

--

9

-12

耕土

16

粘土

20

18

37

10

8

中砂

4

20

--

--

12

15

10

-10

填土

粘土

18

20

20

39

8

7

粉土

4

20

18

36

10

10

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=2m

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，

高，窗高，室内外高差为。

教室内设进深梁，梁的截面尺寸

MU15，

bxh=250x500mm其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖砂浆采用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

220mn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i20mn厚（或i80mn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I20mn厚（或180mm厚）

天棚抹灰：

混合砂浆20mn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）

2

m

塑钢窗

2m

混凝土空心板120mn厚

2m

预应力混凝土空心板180mm厚

水泥沙浆20KN

混合沙浆17KN

浆砌机砖19KN

水泥珍珠岩制品4KN

2m

/m3

/m3

/m3

/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一1

类别

标准值KN/m

备注说明

不上人的屋面（上人的屋面）楼面（教室、试验室、阅览室）走廊、门厅、楼梯厕所、盥洗室

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：

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:

般粘性土地基承载力特征值fak（kpa）附表一2

0

（380）

320

250

（200）

（160）

310

275

215

170

140

120

260

240

190

150

125

105

220

210

170

135

110

100

190

180

150

120

100

般粘性土地基承载力特征值fak（kPa）附表-3

标贯N

3

5

7

9

11

13

15

fak

110

145

180

215

250

290

325

粉土地基承载力特征值fak（kPa）附表-4

标贯N

3

5

7

9

10

11

12

13

14

15

fak

105

145

185

225

245

265

285

305

325

345

砂土地基承载力特征值fak（kPa）附表-5

标贯N

土的名称J

10

15

30

中砂、粗砂

180

250

340

粉砂、细砂

140

180

250

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（%

36

40

45

50

55

65

75

fak

100

90

80

70

60

50

40

二、基础设计步骤

（1）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t进深梁t外纵墙t墙下基础t地基

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土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hmax（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：

选择外基础埋深时，要求基础埋深d>dmin，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：

PzPczfaz

（五）根据修正后的地基承载力特征值fa以及相应于荷载效应标准组合上层结构传至基

g.d

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:

fa

（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、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，ftmmHPB235钢筋，fy210N/mrT1。

建筑场地工程地质条件，见附图-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乙=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

根据地基土的天

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。

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n=4，冻胀等

级为川级，查表7-3，确定持力层土为冻胀性土，选择基础埋深d

（二）确定地基承载力

1、第二层粉质粘土地基承载力

Il

2419

0.5

2919

查附表-2,地基承载力特征值faK=KPa按标准贯入试验锤击数N=6,查附表-3,f

二者取较小者，取faK

2、第三层粘土地基承载力

查附表-2,faK=135KPa，按标准贯入锤击数查表-3,faK=145KPa,二者取较小者,

取faK=135KPa。

3、修正持力层地基承载力特征值

查教材表4-2b

Fk

（五）计算上部结构传来的竖向荷载

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T进深梁T外纵墙T墙下基础T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：

m

2

1:

3水泥沙浆20mm厚：

20=m

1：

10水泥珍珠岩保温层（最薄处lOOmn厚找坡层平均厚120mm：

2

x4=m

改性沥青隔气层：

：

3水泥沙浆

2

20mm厚：

x20=m

钢混凝土空心板120mm厚:

混合沙浆20mm厚：

17xxx2=m

梁自重标准值

m

梁自重设计值

x=m

（4）墙体自重（注：

窗间墙尺寸：

X）

窗重:

xx=

浆砌机砖:

19xx

（x）=

墙双面抹灰：

x（17+20）x

（x）=

墙体自

重

标准

值

墙体自重设计值

x=

（5）基础顶面的竖向力FK

Fk=[屋面荷载+楼面荷载x（层数-1）]X进深/2+（进深梁重X进深/2+墙体自重）十开间X层数即：

Fk=[+x5]x2+（x2+）-x6=m

2、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：

屋面（楼面）荷载T进深梁\

内纵墙T墙下基础T地基

走廊屋面（楼面）荷载/

（1）屋面荷载（同外纵墙）

（2）楼面荷载（同外纵墙）

kN

m2

/m2

（3）进深梁自重（同外纵墙）

（4）墙体自重浆砌机砖:

墙双面抹灰：

墙体自重标准值墙体自重设计值x=

（5）基础顶面的竖向力FK

Fk[屋面荷载+楼面荷载x（层数-1）]x进深/2+（进深梁重x进深/2+墙体自重）十开间x层数+[屋面荷载+楼面荷载x（层数-1）]x走廊开间/2，即：

Fk（+x5）x2+（x2+）+x6+（+x5）x2=++=m

3、山墙（墙厚）基础顶面的荷载，取①轴山墙开间、1m宽为计算单元

（1）屋面荷载（同外纵墙）KN/m2

（2）楼面荷载（同外纵墙）KN/m2

（3）墙体自重

浆砌机砖:

19xx=m

墙双面抹灰：

x（17+20）x=m

墙体自重标准值m

墙体自重设计值x=m

5）基础顶面的竖向力FK

Fk=[屋面荷载+楼面荷载x（层数-1）]x开间/2+墙体自重x层数，即：

FK=[+x5]x2+x6=m

3、内横墙（墙厚）基础顶面的荷载，取

1m宽为计算单兀

（1）屋面荷载（同外纵墙）

KN

/m2

（2）楼面荷载（同外纵墙）

KN

/m2

（3）墙体自重

浆砌机砖:

19xx=m

墙双面抹灰：

x2x17x=m

墙体自重标准值m

墙体自重设计值x=m

（4）基础顶面的竖向力FK

Fk=[屋面荷载+楼面荷载x（层数-1）]x开间+墙体自重x层数，即:

Fk=[+x5]x+x6=m

（4）求基础宽度

1、外纵墙基础

230.9

06

193.520（1.6）

2

2、内纵墙基础

Fk

aGd

3、山墙基础

301.1

193.520（1.60.6）

2.01m

取b2.1m

272.09

06"

193.520（1.6）

2

4、内横墙基础

Fk

aGd

193.5

194.3

20（1.60.6）

1.30m

取b1.4m

（5）计算基础底板厚度及配筋

1、外纵墙基础

（1）地基净反力

194.82kPa

cF1.35230.9

Pj

jb1.6

（2）计算基础悬臂部分最大内力

◎坐0.555m，

初步确定基础底版厚度

先按h

K

—的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。

8

取h==300mmho=3OO-4O=26Omm

（3）受剪承载力验算

0.7hsftbho

0.71.01.271000260231140N231.14kN>V=

基础底板配筋

2

选用①12@30mm（As=870mm,分布钢筋选用①8@300mm

2、内纵墙基础

（1）地基净反力

（2）计算基础悬臂部分最大内力

a10.865m

2

1212

M—Pja1-193.50.86572.4

22

VPja1193.50.865167.4kN

初步确定基础底版厚度

先按

K

—的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。

8

21

亠丄0.26

8

基础底板配筋

选用①16@130mmAs1547mm,分布钢筋选用①8@300mm

3、山墙基础

（1）地基净反力

1.9

（2）计算基础悬臂部分最大内力

a1

初步确定基础底版厚度

先按h—的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。

8

取h0.3m300mmh030040260mm

（3）受剪承载力验算

0.7hsftbh00.71.01.271000260231140N

231.14kN>V136.27kN

基础底板配筋

选用①14@150mr（A=1026mm）,分布钢筋选用①8@300mm

4、内横墙基础

（1）地基净反力

187.4kPa

F1.35194.3pj石—TT-

计算基础悬臂部分最大内力

1.40.24门

a10.580m

2

M-Pia1-187.40.580231.52

22

VPja1187.40.580108.7kN

初步确定基础底版厚度

K

先按h-的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。

8

b1.4八”u

h0.175m

88

取h0.25m,h025040210mm

（2）受剪承载力验算

0.7hsftbh。

基础底板配筋

0.71.01.271000210186690N=>

M

As0.9h°fy

31.521062

794mm

0.9210210

选用①12@40mm（As=808mm,分布钢筋选用①8@300mm.

（6）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

3、山横墙基础剖面及底板配筋图，见附图-5。

士工「

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

卜7教学楼首层平面图