墙下条形基础

更新时间:2023-03-13 05:32:39 阅读: 评论:0

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墙下条形基础
2023年3月13日发(作者:蹈水)

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

土层

地下

水位(m)

ⅠⅡⅢ

m

KN/m3

m

KN/m3ds

ω

%

ωp

%

ωl

%

Es

N/mm2N

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

0.517.0粉土6.518.92.7粘土319.52.723824.542.597

3-6.5

杂填

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

0.716粘土6.318.42.7226203787

粉质

粘土

318.52.72272341810

8-7

杂填

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,

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:0.0220=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6.1bm

2、内纵墙基础

01.2

)6.06.1(205.193

1.301





df

F

b

Ga

k

m,取1.2bm

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4.1bm

(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

N14.231kN>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3.0hm=300mm,26040300hmm.

(3)受剪承载力验算

23114.10.17.07.0

0

bhf

ths

N=231.14kN>4.167VkN

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3.0hm300mm26040300

0

hmm

(3)受剪承载力验算

23114.10.17.07.0

0

bhf

ths

N

14.231kN>27.136VkN

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25.0hm,

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

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