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(diǎn) ：標(biāo)準(zhǔn)凍深 ：Z0=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)為四六層，層高 3.6m，窗高 2.4m，室內(nèi)外高差為0.6m。教室內(nèi)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

2、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20 mm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）20 mm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/m 2一氈二油（改性瀝青）0.05KN/m 2塑鋼窗0.45KN/m 2混凝土空心板 120mm 厚1.

3、88KN/m 2預(yù)應(yīng)力混凝土空心板180mm 厚2.37KN/m 2水泥砂漿20KN/m 3混合砂漿17KN/m 3漿砌機(jī)磚19KN/m 3水泥珍珠巖制品4KN/m 3鋼筋混凝土25 KN/m 3;.屋面雪荷載及有關(guān)地區(qū)凍深附表 1地 點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)凍深 Z0 （m）雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ KN/m 2 ）哈爾濱2.00.40齊齊哈爾2.20.30牡丹江1.80.55佳木斯2.00.70伊春2.40.60大慶2.10.30屋面、樓面使用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值附表 2類別標(biāo)準(zhǔn)值 KN/m 2備注說明不上人的屋面（上人的屋面2.0）0.5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)，樓 面（教 室、試驗(yàn)室、閱覽室）2

4、.0按樓層活荷載折減系數(shù)為：走 廊、門 廳、樓 梯2.545 層 0.7 ；68 層為 0.65 。廁 所、盥洗室2.5注：表中使用活荷載僅用于教學(xué)樓，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一般粘性土地基承載力特征值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載力特征值f ak (kp a )附表 4標(biāo)貫 N357911

5、1315f ak110145180215250290325粉土地基承載力特征值 f(kp )表 5aka標(biāo)貫 N3579101112131415f ak105145185225245265285305325345砂土地基承載力特征值f ak(kp a)附表 6標(biāo)貫 N101530土的名稱中砂、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 ak(kp a)附表 7天然含水量 W（ %）36404550556575f ak100908070605040;.;.土層序指標(biāo)號地下水位 (m)土的名稱工程地質(zhì)條件層土層Es的dsplN厚名厚3稱m3%2mKN/mKN

6、/mN/mm土層Es的 pl名厚KN/dsN稱m%23N/ mmm1 -72 -73 -6.54 -85 -66 -107 -98 -79 -1210 -10耕土雜填土雜填土多年填土耕土填土雜填土雜填土耕土填土0.616.30.517.00.816.70.816.90.516.20.616.10.7160.516.20.6160.816.3粘土粉土粉質(zhì)粘土粘土粉質(zhì)粘土粘土粘土粘土粘土粘土6.418.02.722819371086.518.92.702522301285.718.12.742822341075.218.52.72302139975.518.22.73292335107518.32

7、.71271836886.318.42.72262037876.5182.732419381075.418.22.722018371086.2182.7320203987細(xì)砂319.02.6828-1015飽合粘土319.52.723824.542.597淤泥3.517.52.704522423-土質(zhì)粉質(zhì)418.32.74282234107粘土粘土419.62.7137.5244297粉土4.518.72.7325204087粉質(zhì)318.52.72272341810粘土淤泥3192.73025453-中砂418.62.6820-1215粉土418.82.742018361010;.墻下條形基礎(chǔ)

8、設(shè)計一、設(shè)計資料工程名稱：中學(xué)教學(xué)樓建筑地點(diǎn) ：河北省某市標(biāo)準(zhǔn)凍深 ： Z0 =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，層高 3.6 m，窗高 2.4 m，室內(nèi)外高差為0.6 m。教室內(nèi)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20 mm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20 mm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

9、）20 mm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120mm1.88KN/m2厚預(yù)應(yīng)力混凝土空心板180mm2.37KN/m2厚水泥沙漿20KN3/m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2備注說明KN/m不上人的屋面（上人的屋面2.

10、0 ）0.5墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上各樓 面（教 室、試驗(yàn)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，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：一般粘性土地基承載力特征值fak(kpa)附表 2I L00.250.500.751.001.20e0.60(380)320250(200)(160)0.703102752151701401200.802602401901501251050.902202101701351101001.0019018

11、0150120100一般粘性土地基承載力特征值fak(kPa)附表 -3標(biāo)貫 N3579111315f ak110145180215250290325粉土地基承載力特征值fak(kPa)附表 -43579101112131415標(biāo)貫 N105145185225245265285305325345f ak砂土地基承載力特征值fak(kPa)附表 -5標(biāo)貫 N101530土的名稱中砂、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）

12、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 進(jìn)深梁 外縱墻墻下基礎(chǔ) 地基;.計算上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載時，根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)承重方案的受力特點(diǎn)，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±0.00 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

13、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)范規(guī)定，基礎(chǔ)埋深不得小于0.5 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hm ax （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：dmaxzd hmax選擇外基礎(chǔ)埋深時，要求

14、基礎(chǔ)埋深d d min ，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（淤泥或淤泥質(zhì)土），必須進(jìn)行軟弱下臥層承載力驗(yàn)算，并要求滿足：pzpczf az（五）根據(jù)修正后的地基承載力特征值f a 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：bFKG .df a（六）對于墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，需根據(jù)抗剪強(qiáng)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(shí)例。三、墻下條形基礎(chǔ)

15、設(shè)計實(shí)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)。基礎(chǔ)材料選用 C25 混凝土，ft2； HPB235鋼筋，f y2 . 。建筑場地工程地質(zhì)條件，1.27N/ mm210N/ mm見附圖 -1 所示。下面以外縱墻（墻厚m0.49 ）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)埋深已知哈爾濱地區(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m8 ，平均凍脹率 =4，凍脹等級為級，查表7-3 ，確定持力層土

16、為凍脹性土，選擇基礎(chǔ)埋深=1.6m。（二）確定地基承載力1、第二層粉質(zhì)粘土地基承載力I LP2419290.5L19eds(1)2.719.8 (10.24)118.71 0.75查附表 -2 ，地基承載力特征值f aK =202.5 KPa 按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=6，查附表 -3 ，faK =162.5KPa 二者取較小者，取faK =162.5KPa2、第三層粘土地基承載力ds(1)2.79.8(10.29)0.9e1181I LP2921.531.50.75L21.5查附表 -2 ， f aK=135 KPa ，按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)查表 -3 ， f aK =145 KPa，二者取較小者，

17、取 f aK =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 =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）計算上部結(jié)構(gòu)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)深梁外縱墻墻下基礎(chǔ)地基附圖 2教學(xué)樓某教室平面及外墻剖面示意圖1、外縱墻（墻厚0.49 ）基礎(chǔ)頂面的荷載，取一個開間3.3 為計算單元（見附圖-2 ）mm(1) 屋面荷

18、載恒載：改性瀝青防水層：0. 4 KN/ m21： 3水泥沙漿20 mm 厚：mm0.0220=0.4KN/ m21： 10水泥珍珠巖保溫層（最薄處找坡層平均厚mm100 厚120）：;.0.222× 4=0.88KN/ m改性瀝青隔氣層：0.0. 5 K N/ m21： 3 水泥沙漿20mm厚：0.02×20=0.4KN /m2鋼混凝土空心板120mm1.88KN/m2厚：混合沙漿 20mm0.02× 17=0.34KN/m厚：2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. 5 KN/ m2屋面活載

19、設(shè)計值1. 4 × 0. 5 = 0. 7 KN/ m2屋面總荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.35+0.5=4.85KN/2m屋面總荷載設(shè)計值5.22+0.7=5.92KN/m 2(2) 樓面荷載恒載：地面抹灰水泥砂漿20 mm 厚0. 0 2 × 2 0=0. 4KN/m 2鋼筋混凝土空心板120 mm 厚1.88KN/m 2天 棚 抹 灰 混 合 砂 漿 2 0 mm 厚0. 02 × 1 7 = 0. 3 4 K N/ m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值2. 6 2 K N/ m2恒載設(shè)計值1. 2 × 2. 6 2= 3. 14 K N/ m2樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值（教室）2. 0 K N/

20、 m2樓面活載設(shè)計值1.4× 2.0 × 0.65* =1.82KN/m 2樓面總荷載標(biāo)準(zhǔn)值2 × 0. 6 5 * + 2. 6 2 =3. 9 2KN/m 2樓面總荷載設(shè)計值5. 9 4 KN/ m2注： 0.65 * 為荷載規(guī)范4.1.2 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)(3) 進(jìn)深梁自重鋼筋混 凝土梁25 × 0.2 5 × 0.5= 3.1 3KN/m梁側(cè)抹灰1 7 × 0. 0 2 × 0. 5 × 2 = 0. 3 4 KN/ m梁自重標(biāo)準(zhǔn)值3.47KN/m梁自重設(shè)計值1.2×

21、 3.47=4.16KN /m（ 4）墻體自重（注：窗間墻尺寸：2.1 m×2.4 m）窗重 :0.45× 2.1 × 2.4=2.27KN漿砌機(jī)磚 :19× 0.49×（ 3.6 × 3.3-2.1 × 2.4 ） =63.86KN墻雙面抹灰：0.02×（ 17+20）×（ 3.6 × 3.3-2.1 × 2.4 ）=5.06KN;.墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值71.1 9KN墻體自重設(shè)計值1. 2× 71. 19 = 85.4 3KN(5) 基礎(chǔ)頂面的豎向力 FKFK = 屋面荷載 +

22、 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：FK =4.85+3.92×5 × 6.6/2+ （ 3.47 × 6.6/2+71.19）÷ 3.3 × 6=230.9KN/m2、內(nèi)縱墻（墻厚0.37m）基礎(chǔ)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，內(nèi)縱墻荷載傳遞途徑：屋面（樓面）荷載進(jìn)深梁內(nèi)縱墻墻下基礎(chǔ)地基走廊屋面（樓面）荷載(1) 屋面荷載（同外縱墻）4.85kN/m 2(2) 樓面荷載（同外縱墻）3.92 kN/m 2(3

23、)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 =83.5 2K N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. 6 0KN墻體自重設(shè)計值1.2 × 91.60 = 109.92KN(5) 基礎(chǔ)頂面的豎向力 FKFK 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) + 屋面荷載 +樓面荷載×（

24、層數(shù) -1 ） ×走廊開間 /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寬為計算單元3、山墻（墻厚 0.49 ）基礎(chǔ)頂面的荷載，取軸山墻4.5 開間、 1(1)屋面荷載（同外縱墻）4.85 KN/m 2(2) 樓面荷載（同外縱墻）3.92KN/m 2(3) 墻體自重漿砌機(jī)磚 :19× 0.49 × 3.6=3

25、3.52KN墻雙面抹灰：0.02 ×（ 17+20 ）× 3.6=2.66KN/m/m墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值36.18KN墻體自重設(shè)計值1.2× 36.18 = 43.42KN（ 5）基礎(chǔ)頂面的豎向力 FKFK = 屋面荷載 + 樓面荷載×（層數(shù) -1 ） ×開間 /2+ 墻體自重×層數(shù)，即：FK =4.85+3.92× 5 × 4.5/2+36.18× 6= 272.09KN /m/m/m;.3、內(nèi)橫墻（墻厚0.24m）基礎(chǔ)頂面的荷載，取1m寬為計算單元(1)屋面荷載（同外縱墻）4.85 KN/m 2(2)樓面

26、荷載（同外縱墻）3.92 KN/m 2(3)墻體自重漿砌機(jī)磚:19×0. 24×3. 6=16.4 2 KN/ m墻雙面抹灰：0. 0 2 × 2 × 1 7 × 3. 6 = 2. 4 5 K N / m墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值1 8.87 KN/m墻體自重設(shè)計值1. 2 × 1 8. 8 7 = 2 2. 6 4 KN/ m(4) 基礎(chǔ)頂面的豎向力 FKFK = 屋面荷載 + 樓面荷載×（層數(shù)-1 ） ×開間 +墻體自重×層數(shù)，即：FK =4.85+3.92× 5 × 3.3+18.89 &

27、#215; 6=194.3KN /m( 四 )求基礎(chǔ)寬度1、外縱墻基礎(chǔ)Fk230.91.48m b1.6 mbf a Gd0.6取193.520 (1.6)22、內(nèi)縱墻基礎(chǔ)Fk301.1，取b 2.1mbd193.520 (1.62.01 mf aG0.6)3、山墻基礎(chǔ)Fk272.09，取1.9 mbd1.75 mf aG193.520 (1.60.6)24、內(nèi)橫墻基礎(chǔ)bFk194.31.30 m，取 b 1.4 md 193.5 20 (1.6f aG0.6)( 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PjF1.35230.9194.82kPab1.6(2) 計算基礎(chǔ)懸臂

28、部分最大內(nèi)力a11.60.490.555 m ，2M1Pj a121194.82 0.555241.79 kN. m22;.V Pj a1194.82 0.555 108.13 kN初步確定基礎(chǔ)底版厚度先按 hb的經(jīng)驗(yàn)值初步確定，然后再進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算。8b1 . 60 .2 mh8 8取 h=0.3m=300mm h0=300-40=260mm(3) 受剪承載力驗(yàn)算0.7 hsf t bh00.71.01.27 1000260 231140 N 231.14 kN V=113.4kN基礎(chǔ)底板配筋A(yù)sM41.7910620.9850 mm0.9h0 f y260 210選用130（S2） ,

29、 分布鋼筋選用8300 mm。12mm A =870mm2、內(nèi)縱墻基礎(chǔ)（ 1）地基凈反力PjF1.35301.1193.5 kPab 2.1（ 2）計算基礎(chǔ)懸臂部分最大內(nèi)力a12.10.370.865 m21212kN.mM2Pj a12193.50.86572.4VPj a1193.50.865167.4 kN初步確定基礎(chǔ)底版厚度先按 hb 的經(jīng)驗(yàn)值初步確定，然后再進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算。8hb2 .10 .26m88取 h0.3m =300， h300 40260mm.mm（ 3）受剪承載力驗(yàn)算0.7hs f t bh00.71.01.271000260 231140 N=231.14kN V 167.4 kN基礎(chǔ)底板配筋A(yù)sM72.410620.9h0 f