目录
课程设计任务书……………………………………………………………………1
教学楼首层平面图…………………………………………………………………4
工程地质条件表……………………………………………………………………5
课程设计指导书……………………………………………………………………6
教学楼首层平面大图………………………………………………………………19
《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
20mm厚1:3水泥砂浆找平层
预应力混凝土空心板120mm厚(或180mm厚)
20mm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120mm厚1.88KN/m2
预应力混凝土空心板180mm厚2.37KN/m2
水泥砂浆20KN/m3
混合砂浆17KN/m3
浆砌机砖19KN/m3
水泥珍珠岩制品4KN/m3
钢筋混凝土25KN/m3
屋面雪荷载及有关地区冻深附表—1
地点标准冻深Z0(m)雪荷载标准值(KN/m2)
哈尔滨
齐齐哈尔
牡丹江
佳木斯
伊春
大庆
2.0
2.2
1.8
2.0
2.4
2.1
0.40
0.30
0.55
0.70
0.60
0.30
屋面、楼面使用活荷载标准值附表—2
类别标准值KN/m2备注说明
不上人的屋面(上人的屋面2.0)
楼面(教室、试验室、阅览室)
走廊、门厅、楼梯
厕所、盥洗室
0.5
2.0
2.5
2.5
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地基承载力特征值表
一般粘性土地基承载力特征值fak(kpa)附表—3
IL
e
00.250.500.751.001.20
0.60(380)320250(200)(160)
0.70140120
0.80125105
0.95110100
1.20100
一般粘性土地基承载力特征值fak(kpa)附表—4
标贯N3579111315
fak110290325
粉土地基承载力特征值fak(kpa)表—5
标贯N35791
fak
5325345
砂土地基承载力特征值fak(kpa)附表—6
标贯N
土的名称
101530
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fak(kpa)附表—7
天然含水量W(%)364
fak140
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)
ⅠⅡⅢ
土
的
名
称
层
厚
m
KN/m3
土
的
名
称
层
厚
m
KN/m3ds
ω
%
ωp
%
ωl
%
Es
N/mm2N
土
的
名
称
层
厚
m
KN/
m3ds
ω
%
ωp
%
ωl
%
Es
N/mm2N
1-7耕土0.616.3粘土6.418.02.72281937108
细砂
饱合
319.02.6828----1015
2-7
杂填
土
0.517.0粉土6.518.92.7粘土319.52.723824.542.597
3-6.5
杂填
土
0.816.7
粉质
粘土
5.718.12.74282234107
淤泥
土质
3.517.52.704522423-
4-8
多年
填土
0.816.9粘土5.218.52.7230213997
粉质
粘土
418.32.74282234107
5-6耕土0.516.2
粉质
粘土
5.518.22.73292335107粘土419.62.7137.5244297
6-10填土0.616.1粘土518.32.7127183688粉土4.518.72.7325204087
7-9
杂填
土
0.716粘土6.318.42.7226203787
粉质
粘土
318.52.72272341810
8-7
杂填
土
0.516.2粘土6.5182.73241938107淤泥3192.73025453--
9-12耕土0.616粘土5.418.22.72201837108中砂418.62.6820----1215
10-10填土0.816.3粘土6.2182.7320203987粉土418.82.742018361010
《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=2m
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3.6m,窗高2.4m,室内外高差为0.6m。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
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
20mm厚1:3水泥砂浆找平层
预应力混凝土空心板120mm厚(或180mm厚)
20mm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120mm厚1.88KN/m2
预应力混凝土空心板180mm厚2.37KN/m2
水泥沙浆20KN/m3
混合沙浆17KN/m3
浆砌机砖19KN/m3
水泥珍珠岩制品4KN/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—1
类别标准值KN/m2备注说明
不上人的屋面(上人的屋面2.0)
楼面(教室、试验室、阅览室)
走廊、门厅、楼梯
厕所、盥洗室
0.5
2.0
2.5
2.5
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fak(kpa)附表—2
IL
e
00.250.500.751.001.20
0.60(380)320250(200)(160)
0.70140120
0.80125105
0.95110100
1.20100
一般粘性土地基承载力特征值fak(kPa)附表-3
标贯N3579111315
fak110290325
粉土地基承载力特征值fak(kPa)附表-4
标贯N35791
fak5325345
砂土地基承载力特征值fak(kPa)附表-5
标贯N
土的名称
101530
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fak(kPa)附表-6
天然含水量W(%)364
fak140
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
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:
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0.5m。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
max
h(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>
min
d,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:
(五)根据修正后的地基承载力特征值
a
f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
K
F(即每延米荷载),按下式计算墙下条形基础宽度:
(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。
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,
t
f1.27N/mm2;HPB235钢筋,
y
f
210N/mm2
.。建筑场地工程地质条件,
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Zo=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8m,平均冻胀率η=4,冻胀等
级为Ⅲ级,查表7-3,确定持力层土为冻胀性土,选择基础埋深d=1.6m。
(二)确定地基承载力
1、第二层粉质粘土地基承载力
查附表-2,地基承载力特征值
aK
f=202.5KPa按标准贯入试验锤击数N=6,查附表-3,
aK
f=162.5KPa二者取较小者,取
aK
f=162.5KPa
2、第三层粘土地基承载力
查附表-2,
aK
f=135KPa,按标准贯入锤击数查表-3,
aK
f=145KPa,二者取较小者,
取
aK
f=135KPa。
3、修正持力层地基承载力特征值
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4-2
b
0.3,1.6
(五)计算上部结构传来的竖向荷载
K
F
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:
改性沥青防水层:0.4KN/m2
1:3水泥沙浆20mm厚:0.0220=0.4KN/m2
1:10水泥珍珠岩保温层(最薄处100mm厚
找坡层平均厚120mm):
0.22×4=0.88KN/m2
改性沥青隔气层:0.0.5KN/m2
1:3水泥沙浆20mm厚:0.02×20=0.4KN/m2
钢混凝土空心板120mm厚:1.88KN/m2
混合沙浆20mm厚:0.02×17=0.34KN/m2
————————————————————————————————————
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0.5KN/m2
屋面活载设计值1.4×0.5=0.7KN/m2
————————————————————————————————————
屋面总荷载标准值4.35+0.5=4.85KN/m2
屋面总荷载设计值5.22+0.7=5.92KN/m2
(2)楼面荷载
恒载:
地面抹灰水泥砂浆20mm厚0.02×20=0.4KN/m2
钢筋混凝土空心板120mm厚1.88KN/m2
天棚抹灰混合砂浆20mm厚0.02×17=0.34KN/m2
恒载标准值2.62KN/m2
恒载设计值1.2×2.62=3.14KN/m2
楼面活载标准值(教室)2.0KN/m2
楼面活载设计值1.4×2.0×0.65*=1.82KN/m2
————————————————————————————————————
楼面总荷载标准值2×0.65*+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
(3)进深梁自重
钢筋混凝土梁25×0.25×0.5=3.13KN/m
梁侧抹灰17×0.02×0.5×2=0.34KN/m
————————————————————————————————————
梁自重标准值3.47KN/m
梁自重设计值1.2×3.47=4.16KN/m
(4)墙体自重(注:窗间墙尺寸:2.1m×2.4m)
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71.19KN
墙体自重设计值1.2×71.19=85.43KN
(5)基础顶面的竖向力
K
F
K
F=[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:
K
F=[4.85+3.92×5]×6.6/2+(3.47×6.6/2+71.19)÷3.3×6=230.9KN/m
2、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/m2
(2)楼面荷载(同外纵墙)3.92kN/m2
(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=83.52KN
墙双面抹灰:0.02×2×17×3.6×3.3=8.08KN
————————————————————————————————————
墙体自重标准值91.60KN
墙体自重设计值1.2×91.60=109.92KN
(5)基础顶面的竖向力
K
F
K
F[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:
K
F(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/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)3.92KN/m2
(3)墙体自重
浆砌机砖:19×0.49×3.6=33.52KN/m
墙双面抹灰:0.02×(17+20)×3.6=2.66KN/m
————————————————————————————————————
墙体自重标准值36.18KN/m
墙体自重设计值1.2×36.18=43.42KN/m
(5)基础顶面的竖向力
K
F
K
F=[屋面荷载+楼面荷载×(层数-1)]×开间/2+墙体自重×层数,即:
K
F=[4.85+3.92×5]×4.5/2+36.18×6=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
(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)墙体自重
浆砌机砖:19×0.24×3.6=16.42KN/m
墙双面抹灰:0.02×2×17×3.6=2.45KN/m
————————————————————————————————————
墙体自重标准值18.87KN/m
墙体自重设计值1.2×18.87=22.64KN/m
(4)基础顶面的竖向力
K
F
K
F=[屋面荷载+楼面荷载×(层数-1)]×开间+墙体自重×层数,即:
K
F=[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
48.1
)
2
6.0
6.1(205.193
9.230
df
F
b
Ga
k
m取6.1bm
2、内纵墙基础
01.2
)6.06.1(205.193
1.301
df
F
b
Ga
k
m,取1.2bm
3、山墙基础
75.1
)
2
6.0
6.1(205.193
09.272
df
F
b
Ga
k
m,取1.9m
4、内横墙基础
30.1
)6.06.1(205.193
3.194
df
F
b
Ga
k
m,取4.1bm
(五)计算基础底板厚度及配筋
1、外纵墙基础
(1)地基净反力
82.194
6.1
9.23035.1
b
F
P
j
kPa
(2)计算基础悬臂部分最大内力
555.0
2
49.06.1
1
a
m,
79.41555.082.194
2
1
2
1
2
2
1
aPM
j
kN.m
13.108555.082.194
1
aPV
j
kN
初步确定基础底版厚度
先按
8
b
h的经验值初步确定,然后再进行受剪承载力验算。
2.0
8
6.1
8
b
h
m
取h=0.3m=300mmh
0
=300-40=260mm
(3)受剪承载力验算
23114.10.17.07.0
0
bhf
ths
N14.231kN>V=113.4kN
基础底板配筋
850
2102609.0
1079.41
9.0
6
0
y
sfh
M
A
mm2
选用Φ12@130mm(A
S
=870mm2),分布钢筋选用Φ8@300mm。
2、内纵墙基础
(1)地基净反力
5.193
1.2
1.30135.1
b
F
P
j
kPa
(2)计算基础悬臂部分最大内力
865.0
2
37.01.2
1
a
m
4.72865.05.193
2
1
2
1
2
2
1
aPM
j
kN.m
4.167865.05.193
1
aPV
j
kN
初步确定基础底版厚度
先按
8
b
h的经验值初步确定,然后再进行受剪承载力验算。
26.0
8
1.2
8
b
h
m
取3.0hm=300mm,26040300hmm.
(3)受剪承载力验算
23114.10.17.07.0
0
bhf
ths
N=231.14kN>4.167VkN
基础底板配筋
1473
2102609.0
104.72
9.0
6
0
y
sfh
M
A
mm2
选用Φ16@130mm(1547
s
Amm2),分布钢筋选用Φ8@300mm。
3、山墙基础
(1)地基净反力
3.193
9.1
09.27235.1
b
F
P
j
kPa
(2)计算基础悬臂部分最大内力
705.0
2
49.09.1
1
a
m,
04.48705.03.193
2
1
2
1
2
2
1
aPM
j
kN.m
27.136705.03.193
1
aPV
j
kN
初步确定基础底版厚度
先按
8
b
h的经验值初步确定,然后再进行受剪承载力验算。
24.0
8
9.1
8
b
h
m
取3.0hm300mm26040300
0
hmm
(3)受剪承载力验算
23114.10.17.07.0
0
bhf
ths
N
14.231kN>27.136VkN
基础底板配筋
6.977
2102609.0
1004.48
9.0
6
0
y
sfh
M
A
mm2
选用Φ14@150mm(A
S
=1026mm2),分布钢筋选用Φ8@300mm。
4、内横墙基础
(1)地基净反力
4.187
4.1
3.19435.1
b
F
P
j
kPa
计算基础悬臂部分最大内力
580.0
2
24.04.1
1
a
m
52.31580.04.187
2
1
2
1
2
2
1
aPM
j
kN.m
7.108580.04.187
1
aPV
j
kN
初步确定基础底版厚度
先按
8
b
h的经验值初步确定,然后再进行受剪承载力验算。
175.0
8
4.1
8
b
h
m
取25.0hm,
21040250
0
hmm
(2)受剪承载力验算
18669.10.17.07.0
0
bhf
ths
N=186.69kN>108.7kN
基础底板配筋
794
2102109.0
1052.31
9.0
6
0
y
sfh
M
A
mm2
选用Φ12@140mm(A
S
=808mm2),分布钢筋选用Φ8@300mm.。
(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
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
本文发布于:2023-03-13 05:32:39,感谢您对本站的认可!
本文链接:https://www.wtabcd.cn/zhishi/a/167865675927348.html
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
本文word下载地址:墙下条形基础.doc
本文 PDF 下载地址:墙下条形基础.pdf
留言与评论(共有 0 条评论) |