墙下条形基础设计例题2.docx
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墙下条形基础设计例题2
课程设计任务书
教学楼首层平面图
工程地质条件表
19
课程设计指导书
教学楼首层平面大图
《地基与基础》课程设计任务书
、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：
预应力混凝土空心板120mn厚（或180mn厚）mm厚天棚抹灰（混合砂浆），
刷两遍大白
钢筋混凝土空心板120mm厚（或180mm厚）
天棚抹灰：
混合砂浆20mm厚
类别
标准值KN/m2
备注说明
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层活荷载总和的折减系数，
楼面（教室、试验室、阅览室）
2.0
按楼层活荷载折减系数为：
走廊、门厅、楼梯
2.5
4〜5层0.7;6〜8层为0.65。
厕所、盥洗室
2.5
屋面、楼面使用活荷载标准值
附表一2
注：
表中使用活荷载仅用于教学楼，
fak（kPa）
fak（kPa）
7
0
0.25
0.50
0.75
1.00
1.20
0.60
（380）
320
250
（200）
（160）
0.70
310
275
215
170
140
120
0.80
260
240
190
150
125
105
0.90
220
210
170
135
110
100
1.00
190
180
150
120
100
附表一3
标贯N
3
5
7
9
11
13
15
fak
110
145
180
215
250
290
325
一般粘性土地基承载力特征值
附表一4
标贯N
3
5
7
9
10
11
12
13
14
15
fak
105
145
185
225
245
265
285
305
325
345
粉土地基承载力特征值fak（kpa）
表一5
标贯N
土的名称f
10
15
30
中砂、粗砂
180
250
340
粉砂、细砂
140
180
250
砂土地基承载力特征值fak（kpa）
附表一6
天然含水量W（%
36
40
45
50
55
65
75
fak
100
90
80
70
60
50
40
淤泥及淤泥质土地基承载力特征值
附表一7
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MU20,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。
工程地质条件
序
号
\土层
\指
\标
地下\
水位（m）\
I
n
m
层
厚
m
KN/m
层
厚
m
KN/m
Ct
（0
%
Op
%
Oi
%
ES
N/mrri
N
层
厚
m
KN/
3m
ds
%
Op
%
Ol
%
Es
N/mn
N
1
-7
耕土
06
16.3
粘土
64
18.0
2.72
28
19
37
10
8
细砂饱合
3
19.0
2.68
28
--
--
10
15
2
-7
杂填土
05
17.0
粉土
65
18.9
2.70
25
22
30
12
8
粘土
3
19.5
2.72
38
24.5
42.5
9
7
3
-6.5
杂填土
08
16.7
粉质粘土
57
18.1
2.74
28
22
34
10
7
淤泥土质
35
17.5
2.70
45
22
42
3
-
4
-8
多年填土
08
16.9
粘土
52
18.5
2.72
30
21
39
9
7
粉质粘土
4
18.3
2.74
28
22
34
10
7
5
-6
耕土
05
16.2
粉质粘土
55
18.2
2.73
29
23
35
10
7
粘土
4
19.6
2.71
37.5
24
42
9
7
6
-10
填土
06
16.1
粘土
5
18.3
2.71
27
18
36
8
8
粉土
45
18.7
2.73
25
20
40
8
7
7
-9
杂填土
07
16
粘土
63
18.4
2.72
26
20
37
8
7
粉质粘土
3
18.5
2.72
27
23
41
8
10
8
-7
杂填土
05
16.2
粘土
65
18
2.73
24
19
38
10
7
淤泥
3
19
2.7
30
25
45
3
-
9
-12
耕土
06
16
粘土
54
18.2
2.72
20
18
37
10
8
中砂
4
18.6
2.68
20
--
--
12
15
10
-10
填土
08
16.3
粘土
62
18
2.73
20
20
39
8
7
粉土
4
18.8
2.74
20
18
36
10
10
《地基与基础》课程设计
指导书
墙下条形基础
zzomm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120mn厚（或180mn厚）mn厚天棚抹灰（混合砂浆），
刷两遍大白
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）
0.4KN
一毡二油（改性沥青）
0.05KN
塑钢窗
0.45KN
/m2
/m2
/m2
混凝土空心板I20mn厚
1.88KN
预应力混凝土空心板I80mn厚
2.37KN
水泥沙浆
20KN
混合沙浆
17KN
浆砌机砖
19KN
水泥珍珠岩制品
4KN
/m2
/m2
/m3
/m3
/m3
/m3
屋面及楼面使用活荷载:
类别
标准值KN/m
备注说明
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
2.5
4〜5层0.7;
6〜8层为0.65。
屋面、楼面使用活荷载标准值
附表一1
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:
0
0.25
0.50
0.75
1.00
1.20
0.60
（380）
320
250
（200）
（160）
0.70
310
275
215
170
140
120
0.80
260
240
190
150
125
105
0.90
220
210
170
135
110
100
1.00
190
180
150
120
100
般粘性土地基承载力特征值fak（kpa）
附表一2
标贯N
3
5
7
9
11
13
15
fak
110
145
180
215
250
290
325
一般粘性土地基承载力特征值
附表-3
fak（kPa）
标贯N
3
5
7
9
10
11
12
13
14
15
fak
105
145
185
225
245
265
285
305
325
345
粉土地基承载力特征值fak（kPa）
附表-4
标贯N
10
15
30
中砂、粗砂
180
250
340
粉砂、细砂
140
180
250
砂土地基承载力特征值fak（kPa）
附表-5
天然含水量W（%
36
40
45
50
55
65
75
fak
100
90
80
70
60
50
40
附表-6
淤泥及淤泥质土地基承载力特征值fak（kPa）
二、设计目的
1、了解砌体结构的受力特点及荷载传递途径；掌握荷载计算方法及浅基础设计步骤；明确基础有关构造要求；
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
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10mm间距不宜大于200mm也不小于100mm基础纵向分布钢筋的直径不小于8mm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：
地基
屋面（楼面）荷载7进深梁7外纵墙7墙下基础
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im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。
基础埋
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，；深不得小于0.5m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:
dmaxzdhmax
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：
Fk
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
见附图-1所示。
下面以外纵墙（墙厚0.49m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：
黏.1：
v=1HI'：
q/r-XIh=J■Hi■.'叮鼻飞心：
L*!
-.Ill",
--=5；%-r-ri-
附图-1建筑场地工程地质条件
查附表-2，地基承载力特征值faK=202.5KPa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=162.5KPa
2、第三层粘土地基承载力
18
edL」12.79.8UO.29）10.9
Il——
L
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
（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7进深梁7外纵墙7墙下基础7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0.49m基础顶面的荷载，取一个开间3.3m为计算单元（见附图-2）
（1）屋面荷载
恒载：
1：
10水泥珍珠岩保温层（最薄处100mn厚找坡层平均厚120mm：
1:
3水泥沙浆20mm厚：
钢混凝土空心板120mm厚：
混合沙浆20mm厚：
0.02
1.88KN
0.02
2
X20=0.4KN/m
/m2
2
X17=0.34KN/m
恒载标准值：
4.35KN
/m2
恒载设计值：
1.2
2
X4.35=5.22KN/m
屋面活载标准值
0.5KN/m
屋面活载设计值
1.4X0.5=0.7KN/m
屋面总荷载标准值
2
4.35+0.5=4.85KN/m
屋面总荷载设计值
2
5.22+0.7=5.92KN/m
（2）楼面荷载
恒载：
地面抹灰水泥砂浆20mm厚
0.02X20=0.4KN/m
钢筋混凝土空心板120mm厚
1.88KN/m
天棚抹灰混合砂浆20mm厚
0.
2
02X17=0.34KN/m
恒载标准值
2.62KN/m2
恒载设计值
1.
2X2.62=3.14KN/m}
楼面活载标准值（教室）
2.0KN/m
楼面活载设计值
1.4X2.0
2
X0.65*=1.82KN/m
楼面总荷载标准值
2X0.
65*+2.62=3.92KN/m2
楼面总荷载设计值
5.94KN/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
⑶进深梁自重
钢筋混凝土梁
25X
0.25X0.5=3.13KN/m
梁侧抹灰
17X0.02X0.5X2=0.34KN/m
梁自重标准值
3.47KN/m
梁自重设计值
1.2
X3.47=4.16KN/m
改性沥青隔气层:
0.
（4）墙体自重（注：
窗间墙尺寸:
2.1mr2.4m）
窗重：
0.5KN/
浆砌机砖：
墙双面抹灰:
19
0.02
X0.49X（3.6X3.3-2.1X2.4）=63.86KN
X（17+20）X（3.6X3.3-2.1X2.4）=5.06KN
71.19KN
墙体自重标准值
墙体自重设计值
1.2X71.19=85.43KN
⑸基础顶面的竖向力Fk
Fk=[屋面荷载
十开间X层数
+楼面荷载X（层数-1）]X进深/2+
即:
（进深梁重X进深/2+墙体自重）
Fk=[4.85+3.92
2、内纵墙（墙厚
对于纵横墙承重方案，内纵墙荷载传递途径：
屋面（楼面）荷载7进深梁\
内纵墙7墙下基础7地基
X5]X6.6/2+（3.47X6.6/2+71.19）
0.37m）基础顶面的荷载，取一个开间
-3.3X6=230.9KN/m
3.3m为计算单元
走廊屋面（楼面）荷载/
（1）屋面荷载（同外纵墙）
4.85kN
/m2
（2）楼面荷载（同外纵墙）
3.92kN
/m2
（3）进深梁自重（同外纵墙）
⑷墙体自重
浆砌机砖：
墙双面抹灰：
3.47kN
/m
19X0.37X3.6X3.3
0.02X2X17X3.6X3.
=83.52KN
3=8.08KN
墙体自重标准值墙体自重设计值
91.60KN
1.2X91.60=109.92KN
（5）基础顶面的竖向力
Fk
Fk[屋面荷载+
楼面荷载X
一开间X层数+[
屋面荷载+
（层数-1）]X进深/2+（进深梁重X进深/2+墙体自重）楼面荷载X（层数-1）]X走廊开间/2，即：
Fk（4.85+3.92X5）X6.6/2+
（3.47X6.6/2+91.6）-3.3X6+（4.85+3.92X5）
X2.7/2=80.685+187.37+33.01=301.1KN/m
3、山墙（墙厚0.49m基础顶面的荷载，取①轴山墙4.5m开间、
1m宽为计算单元
（1）屋面荷载（同外纵墙）
4.85KN
/m2
（2）楼面荷载（同外纵墙）
⑶墙体自重
浆砌机砖：
3.92KN
/m2
19
X0.49
X3.6=33.52KN
/m
墙双面抹灰:
0.02X（17+20）
X3.6=2.66KN
/m
墙体自重标准值
36.18KN
/m
墙体自重设计值
1.2
X36.18=43.42KN
/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=[4.85+3.92X5]X4.5/2+36.18X6=272.09KN/m
3、内横墙（墙厚0.24m）基础顶面的荷载，取1m宽为计算单元
4、内横墙基础
M1Pja121194.820.555241.79kN.m
2j2
VPja1194.820.555108.13kN
初步确定基础底版厚度
基础底板配筋
初步确定基础底版厚度
先按
b的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。
8
乙丄0.26
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
193.3kPa
F1.35272.09
Pj—
jb1.9
（2）计算基础悬臂部分最大内力
ai
1.90.490.705m,
121
2Pja12193.3
2
0.70548.04kN.m
Pja1193.30.705
136.27kN
初步确定基础底版厚度
初步确定基础底版厚度
14
g0.175m
8
0.25m，h025040210mm
（2）受剪承载力验算
基础底板配筋
As0.9h0fy
31.52106
794
mm2
0.9210210
选用①12@40
mm（As=808mn）
分布钢筋选用①
8@300mm.
-3O
（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
■■—-
III
1：
话Hh汀J
—
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
-4O
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
T田Hi
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