墙下条形基础设计例题
墙下条形基础计算_Excel版
1740 mm²
Amin=ρmin bh
450 mm²
直径 18
间距 130
实际配筋As 1956 mm²
满足要求
基底偏心距
小偏心
Gk=γAh Pk=(Fk+Gk)/A
229.6 kN 153.43 kPa
e=Mk/（Fk+Gk）
0.07 m
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/ WPkmin=(Fk+Gk)/AMk/W
176.39 kPa 130.47 kPa
< 满足要求
< 按小偏心.2fa
156.12 kPa
<
抗冲切力
满足要求
最大基底净反力 最大基底净反力 墙根部对应净反力 墙根部弯矩
Pmaxj = F/A + M/W Pmaxj = F/A + M/W
Pj Mmax
153.06 kPa 61.224 kPa 200.71 kPa 143.78 kN·m
基础配筋 选筋
As=M/0.9fyh0
修正后的地基承载力 fa 室外 地坪至基底高差 室内 地坪至基底高差
条形基础计算书
200 kPa 6.2 m
2m
设计值 标准值
基础尺寸
基础宽度B 底板根部高度 底板端部高度
F M Fk Mk
按偏心荷载作用计 算
300 60 200 30
2800 mm 300 mm 200 mm
min
1.69
取1m作为计算单元 覆土重 基底压力
满足要求
基础高度计算
最大基底净反力
抗冲切力 冲切面积 冲切力
基础配筋计算
取墙侧边缘计算 Pmaxj = F/A + M/W am = (at+ab)/2 h0 = h-as Fr = 0.7βhpftamh0 Al Fl = pmaxjAl
墙下条基和柱下独基设计实例
2 2.4 1.2 1.6 0.8 0.31 1.6 0.31 m 2 2 2 2 2 2 0.4559m
A2 (bz1 h01 )h01 (0.8 0.31) 0.31m 2 0.3441m 2 F1 A1 p j max 0.4559 314.83kN 143.53kN 0.7 bhp f t A2 0.7 1.0 1100 0.3441kN 264.96kN ＞F1=143.53kN 符合要求。 ⑹基础底板配筋计算 1）计算基础的长边方向，I-I 截面 柱边地基净反力 l az (p j max p j min ) p jI p j min 2l 2.4 0.5 163.3 (314.83 163.3) kN / m 2 2 2 . 4 2 254.85kN / m 1 MI (l a z )2 (2b bz )(p jmax p jI ) 48 1 (2.4 0.5)2 (2 1.6 0.35)(314.83 254.85)kN m 48 152.1kN m MI 152.1 10 6 AsI mm 2 1319.28mm 2 0.9 f y h0 0.9 210 610 III-III 截面： p jIII p j min l a z1 (p j max p j min ) 2l 2.4 1.2 163.3 (314.83 163.3) kN / m 2 2 2.4
内纵墙：取两门中心线间的距离 8.26m 为计算单元宽度 F4k 1533.15 则 F4k kN / m 185.61kN / m 8.26 8.26 ⑵确定基础的埋置深度 d d=Z0+200 =（1200 +200）mm=1400 mm ⑶确定地基承载特征值 fa 假设 b＜3m，因 d=1.4m＞0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正 16 0.5 18 0.9 kN / m 3 17.29kN / m 3 m 0.5 0.9 f a f ak h d m ( d 0.5) 196 1.6 17.29 (1.4 0.5 )kN / m 2 220 .89 kN / m 2 ⑷确定基础的宽度、高度 1）基础宽度 F1k 169.26 外纵墙： b1≥ m 0.877 m f a h 220.89 20 1.4 F2k 168.61 山墙： b2≥ m 0.874m f a h 220.89 20 1.4 F3k 162.68 内横墙：b3≥ m 0.843m f a h 220.89 20 1.4 F4k 185.61 内纵墙：b4≥ m 0.962m f a h 220.89 20 1.4 故取 b=1.2m＜3m ，符合假设条件。 2）基础高度 基础采用毛石，M5 水泥砂浆砌筑。 内横墙和内纵墙基础采用三层毛石，则每层台阶的宽度为 1.2 0.24 1 b2 m 0.16m （符合构造要求） 2 3 2 查 GB50007-2002 允许台阶宽高比［b2/H0=1/1.5］ ，则每层台阶的高度为 b2 0.16 H0≥ m 0.24m b2 / H 0 1 / 1.5 综合构造要求，取 H0=0. 4m。 最上一层台阶顶面距室外设计地坪为 （1. 4-0. 4×3）m = 0.2m＞0.1m 故符合构造要求。 （如图 4-4 所示） 外纵墙和山墙基础仍采用三层毛石，每层台阶高 0. 4m ，则每层台阶的允 许宽度为 b≤ b2 / H 0 H 0 1 / 1.50.4m 0.267m 又因单侧三层台阶的总宽度为（1.2-0.37）m /2=0.415 m 故取三层台阶的 宽度分别为 0.115 m、0.15 m、0.15 m，均小于 0.2m（符合构造要求） 最上一层台阶顶面距室外设计地坪为 （1.4-0.4×3）m = 0.2m＞0.1m 符合构造要求。 （如图 4-5 所 示）
墙下条形基础设计例题
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25 KN/m3屋面、楼面使用活荷载标准值附表—2黑龙江省建筑地基基础设计规范地基承载力特征值表三、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。
基础工程浅基础例题
例1：某柱下独立基础，基础底面尺寸3.0m ×2.5m ，上部结构传至基础的荷载效应：轴向荷载KN F k 1650=，基础埋深1.5m （不考虑相邻基础荷载的影响）。
解：基底压力计算：KPa A G F p k k k 2505.20.35.15.20.3201650=⨯⨯⨯⨯+=+=基底附加应力：KPa p p c k 222195.12500=⨯-=-=σ按《建筑地基基础设计规范》，无相邻荷载影响，基础宽度1～30m 范围内，有地基变形沉降计算深度：m b b z n 33.5)5.2ln 4.05.2(5.2)ln 4.05.2(=-⨯=-=计算地基最终变形量的沉降经验系数由计算深度范围内土层压缩模量的当量值确定。
其压缩模量的当量值：∑∑=-siiisEA A Ei A 为附加应力图形面积011)(p z z A i i i i i ∙∙-∙=----αα基底下6m 深度内主压缩层有两层土： 基础按矩形基础，2.15.2/0.3/==b l ，查表基础底面处：00=z ；查均布矩形基础角点下的平均附加应力系数表，得到：25.00=-α粘土层底面： 15.2/5.2/,5.21===b z z ，查表1822.02=-α 基础底面下6m 处：4.25.2/6/,61===b z z ，查表1036.03=-α0000111822.1)01822.045.2()(p p p z z A =∙-⨯⨯=∙∙-∙=--αα00112226644.0)1822.045.21036.046()(p p p z z A =∙⨯⨯-⨯⨯=∙∙-∙=--ααMPa EA A E siiis0.52.76644.05.4822.16644.0822.1=++==∑∑-地基沉降经验系数：2.1)45(470.13.13.1=-⨯---=s ψ例2：某建筑场地，地质资料如下：地表下第一层土为杂填土，厚2m ，重度16KN/m 3；第二层土，粉土厚4.5m ，粘粒含量%14=c ρ，饱和重度19.6KN/m 3，E s =7.2MPa ，试验测得地基承载力特征值KPa f ak 165=；其下为较厚的淤泥质粘土：重度19KN/m 3，E s =2.4MPa ，地基承载力特征值KPa f ak 85=。
基础例题
例题11、已知墙下条形基础相应于荷载效应标准组合时室内外平均标高位置处受到的轴向竖向荷载F k ＝400kN/m ，弯矩M k ＝80kN·m /m ，kN V k 10=，基础埋深d =1.7m ，室内外地面高差为0.45m ，地基为黏性土（ηb =0.3，ηd =1.6），γ=17kN/m 2，γsat =18kN/m 2，地下水位位于地面下0.5m ，地基承载力特征值f ak =120kPa ，试计算基础宽度。
1、解：由于是墙下条形基础，长度取单位长度1m 计算。
（1）求修正后的地基土承载力特征值： 假定基础宽度b<3m,先对地基土进行深度修正。
()3/65.102.15.01018.1175.0m kN m =+-⨯+⨯=γ)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγηkPa 5.140)5.07.1(65.106.10120=-⨯⨯++=（2）求基础宽度：按轴心荷载计算初始宽度b1df F b G a k⨯-=γ1()mf F b G G a k 5.32.110725.0205.1404002.110725.01=⨯-⨯-=⨯--⨯-=γγkV考虑偏心荷载影响，假定基础底面积增加10 % ，则：取m b b 85.31.11==， 取整b=3.9m ，由于b=3.9m>3m ，与假定相反，再次假定b=3.9m ，对地基承载力特征值进行深宽修正)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη()()kPa3.143)5.07.1(65.106.132.410183.0120=-⨯⨯+-⨯-⨯+= （3）验算基础底面压力： ()m lm G F Me kk kk 65.0618.09.32.110725.0204002.11080=<=⨯⨯+⨯+⨯+=+=∑采用如下公式计算最大、平均基底压力：()⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯+⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=9.318.0619.39.32.110725.02040061max b e b G F p k k k kkPa 5.162=()kPa b G F p k k k 1.1299.39.32.110725.020400=⨯⨯+⨯+=+=验算得：kPa f kPa p a k 96.1712.15.162max =<=kpa f kPa p a k 3.1431.129=<=满足要求，最后取m b 9.3=。
墙下条形基础、柱下独立基础基础设计
墙下条形基础、柱下独立基础基础设计一、 墙下条形基础课程设计（1）荷载计算由题条件：外墙选取两窗中心线间的距离3.3m ，为计算单元宽度。
m kN m kN F F kk /26.169/3.357.5583.311===∑ 山墙：取1m 为计算单元宽度m kN m kN F F k k /61.168/161.168122===∑ 内横墙：取1m 为计算单元宽度m kN m kN FF k k /68.162/168.16213===∑ 内纵墙：取两门中心线间的距离8.26m 为计算单元宽度m kN m kN F F kk /61.185/26.815.153326.844===∑ （2）查表[1]得敦煌地区的标准冻深m Z 2.10=，按老师要求，一组基础埋置深度m D 3.1min =，首先假定基础埋深为1.3m ，假设b m 3<，无需宽度修正，查表得粉质粘土6.1=d η，则地基承载力修正为)5.0(-+=d f f m d ak a γη其中m γ=3/23.173.18.0185.06.1m kN =⨯+⨯ 解得：2/06.218m kN f a =（3）确定基础宽度 外纵墙：df F b a k G 1γ-≥ 解得：m b 865.01≥ 同理得 山墙：m b 862.02≥内横墙：m b 831.03≥内纵墙：m b 949.04≥求得条形基础宽度，即无需进行承载力宽度修正，（2）中成立。
统一取m b 1=。
（4）确定基础高度基础为条形毛石基础，采用M5水泥砂浆砌毛石，内横墙和内纵墙基础采用两层毛石，计算每层台阶的伸出宽度m b t 2.019.0424.01<=-=。
查表8.1.2[2]毛石基础宽高比的允许值，得tan α=5.1/1 计算基础宽度285.05.11424.01tan 40=⨯-=-≥αb b h m 根据灰石基础高度要求，得m h 5.0=，外纵墙和内纵墙基础亦采用两层毛石。
墙下钢筋混凝土条形基础课程设计示例
2.山墙基础 山墙以 1m 墙体为荷载计算单元，传至基础顶面的竖向荷载∑F2K=268.45kN，则每延米 荷载 F2K：
F2k 268.45 268.45kN / m 1
3.内横墙基础 内横墙以 1m 墙体为荷载计算单元，传至基础顶面的竖向荷载∑F3K=193.25kN，则每延
m
0.5 16 1.5 18 17.5kN / m 3 0 .5 1 .5
B.2.2
计算荷载
1.外纵墙基础 外 纵 墙 以 两 窗 中 心 间 3.3m 墙 体 为 荷 载 计 算 单 元 ， 传 至 基 础 顶 面 的 竖 向 荷 载 ∑ F1K=768.35kN，则每延米荷载 F1K：
As M 22.56 10 6 459.10mm 2 0.9h0 f y 0.9 260 210
结合构造要求，底板受力钢筋选用φ12@100（As=942mm2） ，分布钢筋选用φ8@300。 2.山墙基础 （1）地基净反力
pj F 1.35 268.45 258.86kPa b 1 .4
d min zd hmax
4.计算地基持力层和下卧层承载力 根据工程地质条件，计算地基持力层和下卧层承载力。
f a f ak b (b 3) d m (d 0.5)
5.计算墙下条形基础宽度 根据修正后的地基承载力特征值以及相应于荷载效应标准组合上部结构传至基础顶面
As M 34.33 10 6 698.62mm 2 0.9h0 f y 0.9 260 210
结合构造要求，底板受力钢筋选用φ12@100（As=942mm2） ，分布钢筋选用φ8@300。 3.内横墙基础 （1）地基净反力
钢筋混凝土墙壁下条形基础施工方案
钢筋混凝土墙壁下条形基础施工方案：施工准备→场地清理→测量定位放线→开挖基槽→做垫层→砌基础→土方回填。
1.3土方开挖1、本工程土方开采用机械开挖；2、土方开挖施工顺序：先进行条形基础土方施工。
3、土方开挖前，应根据施工图进行土方平衡计算，应考虑室外场地的取土或回填土工程量，以保证土方不重复运输，余土直接用自卸汽车运走。
减少施工现场的堆放量，扩展施工现场使用率。
1.4、基础模板工程（1）本工程基础为模板采用组合钢模，模板支撑体系采用木支撑体系。
（2矩形柱（圆形原槽）模板采用钢板定型模，钢管加固。
（3）材料及扣件必须有出厂合格证明，材料必须符合标准要求。
（4）模板平整、光滑、不漏浆、支撑系统的刚度、稳定性等应符合标准要求。
项目部施工员、安质员随时检查模板的几何尺寸、标高、轴线是否符合设计要求，模板制安完成后进行检查，并经有关职能部门验收后方可进行下道工序施工。
1.5基础钢筋工程（1）条形基础钢筋按常规施工方法施工。
（2）基础钢筋直径≥Φ12采用斜交双面搭接焊接，焊接长度≥5d，基础垫层上网片筋钢筋弹线绑扎。
（3）条形柱插筋：①在垫层上弹出柱轴线及柱边线（并用红三角标识），柱插筋在制作现场焊成钢筋笼运至施工现场操作面安装，并与网片筋钢筋焊接固定。
②柱插筋接头按两个区段施工，搭接区域相互间距≥40d但不少于1m。
③待基础梁钢筋安装、绑扎并校直（正）后，将柱轴线移至基础模板上并标识，拉线或用经纬仪校正插筋位置正确。
梁钢筋较密时，确保柱插筋位置正确、确定梁筋让柱筋。
1．6条形钢筋砼基础工程浇灌砼前，清除冲洗浇灌仓面的建筑垃圾、泥浆，浇水湿润模板。
（1）间段施工时严格按《施工验收规范》留置施工缝。
（2）严格控制砼坍落度，水灰比及施工配合比，砼所有材料必须符合设计及规范要求（雨季施工时，碎石应冲洗），计量准确，外加剂掺入量严格按其说明及有关规范执行，机械振捣由熟练技工操作，保证不漏振，不出现孔洞、蜂窝等质量通病。
第二、三章 无筋扩展基础、钢筋混凝土独立基础及墙下条形基础(2005习题-2009.4)
MⅠ－Ⅰ 72.63 × 106 AsⅠ = AsⅡ = = 1478mm 2 = 0.9h0 f y 0.9 × 260 × 210
350 680kN at l
1800
fak＝170kN／m2 ft=1.3N／mm2 fy＝210N／mm2
bt b
b
第二章习题（2－2）
♦ 底板配筋
♧ 所得的AsⅠ是整个长度l＝b＝1.8m内应配置 的钢筋，单位长度所需要的钢筋数量 ♧ As＝AsⅠ／l ＝1478mm2／1.8m ＝821mm2／m ♧ 即在1m长度内应配置821mm2面积的钢筋
第二章习题（2－1）
♦ 2－1 某办公楼承重墙厚240mm，从室内设 计地面算起的埋深1.55m，上部结构荷载设 计值F＝110kN／m，修正后的地基承载力 特征值fa＝90kN/m2，室内外高差为0.45m， 试设计此基础。
第二章习题（2－1）
♠ 2－1问题
♦ 荷载较小，可用无筋扩展基础 ♦ 设计基底尺寸时荷载用标准值，设计基础本 身时，荷载用设计值 ♦ 注意基础不能暴露出地面
♦ 求基底尺寸
♧ 中心受压，令n＝b/l＝1
b=l≥ Fk = fa − γ md 680 / 1.25 = 1.76m ，取1.8m 221.6 − 20 × 1.8
♦ 地基净反力
680 F pj = = = 209.9kN / m 2 l ⋅ b 1.8 × 1.8
第二章习题（2－2）
2l (b − bt ) − ( l − a t ) 2 2 × 1.8(1.8 − 0.35) − (1.8 − 0.35) 2 c1 = = 1 + 0.7 β hp f t / p j 1 + 0.7 × 1.0 × 1300 / 209.9 = 0.5843m 2 at 1 2 0.35 1 h0 ≥ − + a t + c1 = − + 0.35 2 + 0.5843 = 0.2454m 2 2 2 2 a t + 2h0 = 0.35 + 2 × 0.2454 = 0.8408m < l = 1.8m , 符合要求 350
钢筋混凝土墙下条形基础设计例题[详细]
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、钢筋混凝土墙下条形基础设计.某办公楼为砖混承重结构,拟采用钢筋混凝土墙下条形基础.外墙厚为370米米,上部结构传至000.0±处的荷载标准值为K F = 220kN/米,K M =45kN ·米/米,荷载基本值为F=250kN/米, 米=63kN ．米/米,基础埋深1. 92米(从室内地面算起),室外地面比室内地面低0.45米.地基持力层承载力修正特征值af =158kPa.混凝土强度等级为C20 (cf = 9. 6N/米米Z ),钢筋采用HPB235级钢筋()2210mm fyN =.试设计该外墙基础.解:(1)求基础底面宽度b基础平均埋深:d=(1.92×2一0. 45)/2=1. 7米基础底面宽度:b ＝md f F G K77.1=-γ初选b=1.3 × 1.77=2.3米 地基承载力验算.517.12962max+=++=b M b G F P KK K k=180.7kPa ＜l.2af ＝189.6kPa 满足要求(2)地基净反力计算.aj a j b Mb F P b Mb F P KP =-=-=KP =+=+=2.375.717.10862.1805.717.10862min2max(3)底板配筋计算.初选基础高度h=350米米,边缘厚取200米米.采用100米米C10的混凝土垫层,基础保护层厚度取40米米,则基础有效高度ho =310米米.计算截面选在墙边缘,则1a ＝(2.3-0.37)/2=0.97米该截面处的地基净反力Ij p =180.2-(180.2-37.2)×0.97/2.3=119.9kPa计算底板最大弯距()()221max max 97.09.1192.180261261⨯+⨯⨯=+=I a p P M j j=m m ⋅KN 3.75计算底板配筋mmf h M y 12852103109.0103.759.06max ⨯⨯⨯=选用14φ＠110㎜()21399mm A s =,根据构造要求纵向钢筋选取8φ＠250()20.201mm As=.基础剖面如图所示:用静力平衡条件求柱下条形基础的内力条件:下图所示条形基础,底板宽,b=2.5米其余数据见图要求:1.当5.01=x 时,确定基础的总长度L,要求基底反力是均匀分布的.2.按静力平衡条件求AB 跨的内力. 解:1.确定基础底面尺寸各柱竖向力的合力,距图中A 点的距离x 为mx 85.7554174017549602.417402.1017547.14960=+++⨯+⨯+⨯=基础伸出A 点外1x =0.5米,如果要求竖向力合力与基底形心重合,则基础必须伸出图中D 点之外2x .2x =2×(7.85＋0.5)-(14.7+0.5)=1.5米(等于边距的31)基础总长度L ＝14.7+0.5＋1.5= 16.7米 2．确定基础底面的反力mL F p KN=+++==∑3007.16554174017549603．按静力平衡条件计算内力(下图)m M A ⋅KN =⨯⨯=385.0300212404554150V 1500.5300 A -=-=KN=⨯=右左A VAB 跨内最大负弯矩的截面至A 点的距离3005541=a -0.5=1.35米,则:()()()KN-=-=KN =-+⨯=⋅KN =⨯-+⨯⨯=⋅KN -=⨯-+⨯⨯=I 8841740856V 8565542.45.03009872.45542.45.03002123435.155435.15.030021B 22右左B B V mM m M筏形基础底面尺寸的确定条件:有一箱形基础,已知沿长度方向,荷载效应准永久组合与基础平面形心重宽度 方向竖向准永久组合与基底形心之间有偏心,现取一个柱距,上部结构传到地下室顶板的 荷载大小和位置,以及地下室自重的大小和位置见下图要求:当1a =0时,确定2a 的取值范围.←箱形基础受力图解:取地下室总宽为h,长度方向为单位长度,则 A ＝l ×h ＝h226161hh w == 根据《规范》式(8.4.2),要求偏心距hh h A we 0167.061.01.02==≤上部结构和地下室荷载的合力R ＝∑iN ＋G ＝7100＋13500＋9000＋3200＝32800kN合力R 到左边1N 作用点的距离为xxR ＝32800x ＝13500 × 8000＋9000 × 14000＋3200 × 7330.得 mm x 7849=基底宽2114000a mm a h ++=,因01=a ,故214000a mm h +=第一种情况,合力在形心左侧,则mm h h e h162400167.0784978492=+=+=2a ＝14000-h =16240一14000＝2240米米第二种情况,合力在形心右侧,则h e h0167.0784978492-=-=mm h 15190=140002-=h a ＝15190-14000＝1190米米当2a 在1.19米～2.24米范围内,可以满足A we 1.0≤的规定.如下图所示,某厂房作用在某柱下桩基承台顶面的荷载设计值F=2000kN,mM y ⋅KN =300 ,地基表层为杂填土,厚1.8米;第二层为软粘土,厚为7. 5米,sq = 14kPa;第三层为粉质粘土,厚度为5米多,sq =30kPa,pq =800kPa.若选取承台埋深d ＝1.8米,承台厚度1.5米,承台底面积取2.4米×3.0米.选用截面为300米米×300米米的钢筋混凝土预制桩,试确定桩长L 及桩数n,并进行桩位布置和群桩中单桩 受力验算.解:(1)确定桩长Z.根据地质资料,将第三层粉质粘土层作为桩端持力层较好,设桩打人第三层的深度为5倍的桩径,即5×0.3=1.5米.则桩的长度L为:L＝ 0.05＋7.5＋1.5＝9.05米取L=10米(包括桩尖长度)(2)确定单桩竖向承载力设计值R.由经验公式∑=+=niisipppalquAqR1进行计算aR=800 ×23.0＋ 4×0．3×(14×7.5＋30×1．5)＝259.2kN 预估该桩基基桩的根数n>3,故单桩竖向承载力值为:R=1.2a R＝＝ 1 .2 ×252=302.4kN(3)确定桩数n承台及其以上土的平均重量为: G ＝Ad G γ＝20×2.4×3．0×l.8＝259.2kN桩数n 为:n=(1.1～1.2)=+A GF 8.22～8.96根取n=8根(4)桩在承台底面上的布置.桩的中心距S ＝(3～4)d ＝(3～4) ×0.3＝0. 9～1. 2米o 桩位的布置见下图 (5)群桩中单桩的受力验算.单桩所受的平均竖向力为:KN =<=+=+=N 4.3024.28282.2592000R n G F 满足群桩中单桩所受的最大、最小竖向力为:⇒±=±+=∑554.2822maxmaxmin iY x x M n G F N8.22688.3624.3022.12.1338min max >KN =KN =⨯=<=N R N由以上计算可知,单桩受力能够满足要求.2、某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基.建筑物安全等级为二级.桩的截面为300米米 ×300米米,桩的截面尺寸为500米米×500米米,承台底标高-1.7O 米,作用于室内地面标高±0.000处的竖向力设计值F ＝1800kN,作用于承台顶标高的水平剪力设计值V ＝40kN,弯矩设计值米＝200kN ·米,见下图.基桩承载力设计值R ＝23OkN,(210mm f c N =,21.1mm f t N =),承台配筋采用Ⅰ级钢筋(2210mm f y N =).试设计该桩基.解:(1)桩数的确定和布置.按试算法,偏心受压时所需的桩数n 可按中心受压计算,并乘以增大系数μ＝1.2～1.4,即39.92.12301800=⨯==μR F n取9根,设桩的中心距:S ＝3d ＝3×300＝900米米.根据布桩原则,采用图示的布桩形式 (2)基桩承载力验算.取0γ =1.0则0γN==+n G F 0γ 1×92.1207.14.24.21800⨯⨯⨯⨯+=KN =<KN 230226R⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++=∑2max 00max0i x x M n G F N γγ=269.7<KN =2762.1R=N min 0γ226-43.7＝182.3kN>0(3)承台计算.1)冲切承载力验算. (a)受柱冲切验算.设承台高度h = 900米米,则承台有效高度Ho=900-75＝825米米9180018001-=-=∑i Q F F ＝1600kN23002500900--==oy ox a a ＝ 500米米>0. 2ho ＝ 33㎜且＜=0h 825米米;606.082550000=====h a h a oy ox oy ox λλ而893.02.072.0=+==ox oy ox λββ则2()()[]h f a h a bt ox c oy oy cox+++ββ=3242kN ＞10F γ＝ 1×1600kN(满足)(b)受角桩冲切验算.KN =+=+==∑7.2437.43918002max 01ima x x M N F N N==y x a a 11500米米606.0825500010111=====h a h a y x y x λλ而60.02.048.0111=+==x y x λββ所以对角桩的冲切验算为:2011121122h f c a c a t x y y x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫⎝⎛+ββ=762.3×310N= 762.3 kN> 10N γ=1 × 243.7 = 243.7kN(满足)2)斜截面受剪承载力验算V=max3N =3×243.7=731kN,mma a y x 500==606.082550000=====h a h a y x y x λλ而133.03.012.0=+=x λβ则截面计算宽度为:11201015.01y y y y b b b h h b b ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--===1782米米验算斜截面受剪承载力:=00h b f c β0.133×9.6×1782×825=1877.1×310=1877.1kN>V 0γ=1×731=731kN( 满足 )1、某一砖混结构的建筑采用条形基础.作用在基础顶面的竖向荷载为kF =135kN/米,基础埋深0.80米.地基土的表层为素填土,1γ=17.8kN/米3,层厚1h = l.30米;表层素填土以下是淤泥质土,2γ=18. 2kN/米,承载力特征值a k f KP =75,层厚1h= 6.80米.地下水位埋深l.30米.拟采用砂垫层地基处理方法,试设计此砂垫层的尺寸.(应力扩散角30=θ,淤泥质土dη=1.0)解:(1)采用粗砂垫层,其承载力特征值取kf =150kPa,经深度修正后砂垫层的承载力特征值为:γηd k a f f +=(d-0.5)＝ 150＋1.O ×17.8×(0.8-0.5)＝155.3kPa (2)确定条形基础的宽度b:b=97.08.0203.15513520=⨯-=-d f F ,取b=1.0米(3)砂垫层厚度.z=0.8米(4)砂垫层底面土的自重应力czpczp ＝17.8 ×1.3＋(18.2-10)×(0.8＋l.2-l.3)＝28.9kPa(5)砂垫层底面的附加应力z p因z/b 大于0.5,取应力扩散角30=θ基底压力kp =(135+0.8×1.0×20)/1.0=151kPa基底处土的自重应力cp =17.8×0.8=14.2kPa,则()5.632=+-=θtg b p p b p c k z kPa(6)垫层底面淤泥质土的承载力:()5.0-+=d f f d k az γη=75+1.0×17.8×(1.6-0.5)＝94.6kPa(7)验算垫层底面下软弱下卧层的承载力:czz p p +=63.5+28.9=92.4kPa<azf = 94.6kPa,满足要求.(8)确定垫层宽度/b :/b ＝b ＋2tg θ＝ 1.0＋2×tg30＝2.15米2、一独立柱基,由上部结构传至基础顶面的竖向力kF = 1520kN,基础底面尺寸为3.5米 ×3.5米,基础埋深 2.5米,如下图所示.天然地基承载力不能满足要求,拟采用水泥土搅拌桩处理基础下淤泥质土,形成复合地基,使其承载力满足要求.有关指标和参数如下:水泥土搅拌桩直径D=0.6米,桩长L=9米;桩身试块无侧限抗压强度=cu f 2000kPa;桩身强度折减系数η= 0.4;桩周土平均摩阻力特征值sq =11kPa;桩端阻力pq =185kPa;桩端天然地基土承载力折减系数α=0.5;桩间土承载力折减系数奸β=0.3.计算此水泥土搅拌桩复合地基的面积置换率和水泥土搅拌桩的桩数. 解:(1)求单桩承载力aR .桩的截面积222283.06.044m D A P ===ππ根据桩身材料:Pcu a A f R η=＝0.4×2000×0.283＝ 226.4kN 根据桩周土和桩端土抗力:pp p s a q A l q R αμ+=＝10×3.14×0.6×9＋0.5×0.283×185＝21.7kN则取aR = 212.7kN(2)求满足设计要求的复合地基承载力特征值spkf基底压力P (即要求的复合地基承载力)5.35.3205.25.35.31520⨯⨯⨯⨯+=+=A G F p K K ＝174.1 kPa 即＝spkf =174.1kPa(3)求面积置换率米和桩数n.将spkf ＝174.1kPa,aR ＝212. 7kN,=β0.3,sk f ＝75kPa,P A ＝0.283㎡代人式(1)()m A R mf Paspk -+=1βsk f(1)即()7513.0283.07.2121.174⨯-+⨯=m m 解之得米=0.208则桩数283.05.35.3208.0⨯⨯==P A mA n =9根,n =9根,桩的平面布置见下图。
墙下条形基础的计算
承载力f(Kpa) 220 10.0 310
钢筋混凝土条形基础的计算(2)
已知： F(KN/m) 195 砼C25: 钢筋: （一）基础底面宽度的计算： b=F/(f-20*D)= 0.985 取b= 1.100 （二）基础底板厚度的计算： 基底净反力Pn(KN/m2)= 177.3 墙边缘处底板的剪力设计值V(KN)= 76.2 基础底板有效高度ho=V/(0.07fc)= 108.9 取h(mm)= 300 斜坡坡度为tga： 0.000 （三）基础底板配筋的计算： 基础底板最大弯矩Mmax(KN.m)= 16.4 基础底板配筋As(mm2)= 226 选用d= 10 间矩@ 200 As(mm2)= 392.7 <1:3 满足 (mm) h1(mm)= 300 ho(mm)= 260 基础埋深D(m) 1.1 fc(N/mm ) fy(N/mm2)
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承载力f(Kpa) 220 10.0 310
条形基础的计算
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（三）基础底板配筋的计算： 基础底板最大弯矩Mmax(KN.m)= 54.4 基础底板配筋As(mm2)= 629 选用d= 12 间矩@ 130 As(mm2)= 870.0
钢筋混凝土条形基础的计算(6)
已知： F(KN/m) 363 砼C25: 钢筋: （一）基础底面宽度的计算： b=F/(f-20*D)= 1.843 取b= 2.000 （二）基础底板厚度的计算： 基底净反力Pn(KN/m2)= 181.5 墙边缘处底板的剪力设计值V(KN)= 159.7 基础底板有效高度ho=V/(0.07fc)= 228.2 取h(mm)= 350 斜坡坡度为tga： 0.130 （三）基础底板配筋的计算： 基础底板最大弯矩Mmax(KN.m)= 70.3 基础底板配筋As(mm2)= 813 选用d= 12 间矩@ 120 As(mm2)= 942.5 <1:3 满足 (mm) h1(mm)= 250 ho(mm)= 310 基础埋深D(m) 1.15 fc(N/mm ) fy(N/mm )
8-3 无筋扩展基础设计例题
例题3-1 墙下条形基础墙宽0.36m ，竖向荷载F =210kN/m ，地基承载力特征值f a =100kPa ，限制基础埋置深度在1.0m 以内，应采用何种基础？(A) C15素混凝土基础； (B) 砖基础；(C) 三合土基础； (D) 钢筋混凝土基础。
[分析] 基底宽度应满足地基承载力条件，即最小宽度为210 2.6()10020 1.0a G Fb m f d γ≥==--⨯ 对C15素混凝土基础，其允许台阶宽高比为1:1.0，基础高度应满足00 2.60.36 1.12()12tan 2 1.0b b H m α--≥==⨯ H 0>d , 故C15素混凝土基础不能满足埋深条件，砖基础、三合土基础更不能满足。
所以只能选用扩展基础即答案D 。
例题3-2 无筋扩展基础设计某承重砖墙混凝土基础的埋深为1.5m ，墙体大放脚底面宽度b 0 =0.84 m 。
上部结构传来的轴向压力F ＝200kN/m 。
持力层为粉质粘土，其天然重度γ =17.5kN/m 3，孔隙比e =0.843，液性指数I L =0.76，地基承载力特征值f ak ＝150 kPa ，地下水位在基础底面以下。
试设计此基础。
1) 求经深宽修正后地基承载力特征值；2) 按承载力要求初步确定基础宽度b min ；3) 若基底埋深为1.5m ，选择确定基础宽度b【解】 1）地基承载力特征值的深宽修正先按基础宽度b 小于3m 考虑，不作宽度修正。
由于持力层土的孔隙比及液性指数均小于0.85，查表得 ηd =1.6。
kPa 178.0= )5.05.1(5.176.1150= )5.0(0d ak a -⨯⨯+-+=d f f γη2）按承载力要求初步确定基础宽度（下限值）m 35.1= )5.120178(200= a min ⨯--=d f F b G γ 3）初步选定基础宽度为1.40 m 。
按台阶的宽高比要求验算基础的宽度选定基础高度H =0.3m ，基础采用C15素混凝土砌筑。
《土力学与地基基础》课程设计任务书(河南建筑职业技术学院)
《土力学与地基基础》课程设计任务书一、课程设计的教学目的通过课程设计，使学生掌握钢筋混凝土墙下条形基础和柱下独立基础的理论知识和应用条件，能够初步选择基础方案，进行基础设计；能够绘制和识读基础结构施工图，增强解决工程实际问题的能力。
二、课程设计的内容和要求（一）柱下独立基础1.设计题目某多层现浇钢筋混凝土框架结构，房屋高度H=30m，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
柱网布置如图所示，试进行柱下独立基础的设计。
2.上部结构传下来的荷载柱截面尺寸为500mm×500mm，上部结构作用在柱底的最不利荷载标准值见表1，上部结构作用在柱底的最不利荷载效应基本组合设计值见表2：柱底荷载标准值表1Fk (KN) Mk (KN•m) Vk (KN) 题号1 2 3 1 2 3 1 2 3柱底荷载效应基本组合设计值表2（二）墙下条形基础（锥形截面）1.设计题目某多层砖混结构，房屋高度H=15m，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
结构平面布置如图所示，试进行墙下条形基础的设计。
2.上部结构传下来的荷载内外墙墙厚均为240mm，上部结构作用在墙底的最不利荷载标准值见表3，上部结构作用在墙底的最不利荷载效应基本组合设计值见表4。
墙底荷载标准值表3墙底荷载设计值表3（三）工程及水文地质材料1.工程地质条件该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察，工程地质资料自上而下依次为：①杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；②粉质粘土：厚1.2m，承载力特征值fak=130KN/m2；③粘土：厚1.5m，承载力特征值fak=210KN/m2；④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值fak=230KN/m2；⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值fak=300KN/m2；⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值fak=620KN/m2；建议持力层选第③层粘土层。
地基岩土物理力学参数表表52.水文地质资料地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位深度位于地表下3.5m，且属于不冻胀土。
墙下条形基础设计(新)
墙下条形基础设计Ⅰ 设计资料一、设计题目某教学楼采用毛石条形基础，教学楼建筑平面如图1-1所示，试设计该基础。
（一） 工程地质条件如图1-2所示（二）室外设计地面-0.6，室外设计标高同天然地面标高。
（三）由上部构造传至基础顶面的竖向力分别1KF =558.57KN ∑外纵墙 2K F =168.61KN ∑山墙 3K =F 162.68KN,∑内横墙4KF =1533.15KN ∑内纵墙。
图1-2 工程地质剖面图（四）基础采用M5水泥少浆砌毛石，标准冻深1.2m。
Ⅱ基础设计一、设计依据建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）砌体结构设计规范（GB 50003-2001）建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）2010年温州职业技术学院建筑工程系基础工程实训任务书二、设计步骤（一）荷载计算1、选定计算单元取房屋中有代表性的一段作为计算单元外纵墙：取两窗中心间的墙体 山墙、内横墙：分别取1m 内纵墙：取①-②轴之间两门中心间的墙体2、荷载计算 外纵墙：取两窗中心间的距离3.3m 为计算单元长度， 则 1K 1K F 558.57KN F 169.26KN/m 3.3m 3.3m∑=== 山墙：取1m 为设计单元宽度，则 2K 2K F 168.61KN F 168.61KN /m 1m 1m∑=== 内横墙：取1m 为设计单元宽度，则 3K 3K F 162.68KN F 162.68KN/m 1m 1m∑=== 内纵墙：取两门中心间的距离8.5m则 4K 4K F 1533.15KN F 180.37KN/m 8.5m 8.5m∑=== （二）（1）确定基础埋置深度d 考虑基础底面应位于冻结线下200mm ，故基础埋深为 0d=z 200(1200200)1400mm +=+=（三）确定地基承载力特征值fa 假设b ＜3m ，因d=1.6m ＞0.5m ， 故对地基承载力特征值只需进行深度修正3m 140.5180.917.29KN/1.4m γ⨯+⨯== []m a ak d (d 0.5)196 1.617.29KPa=220.90KPa f f γη+-=+⨯=（1.4-0.5）（四）确定基础宽度、高度1、基础宽度 0.6d 1.4m 1.7m 2=+=（）G 2G 3G 4G 1K 12K 3K 4Ka a a a m 0.906m220.9020 1.7d 168.61m 0.902m 220.9020 1.7d 162.68m 0.870m 220.9020 1.7d 180.37m 0.965m 220.9020 1.7dF 169.26f F f F f F f b b b b γγγγ----≥==-⨯≥==-⨯≥==-⨯≥==-⨯外纵墙：山墙：内横墙：内纵墙： 所有墙体基础宽度都取1.0m 。
墙下条形基础设计例题
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25 KN/m3屋面、楼面使用活荷载标准值附表—2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。
墙下条形基础荷载设计值怎样估算
墙下条形基础荷载设计值怎样估算?
1.⾸先是上部结构的荷载，包括恒载和可变荷载，对于作为住宅的⼀般砖混结构，每层每平⽅⽶的荷载标准值⼤约在15kPa左右，北⽅地区的墙厚⼀些，南⽅地区薄⼀些，荷载也会有些差别，你可以向设计⼈员询问，积累⾃⼰的经验数据，这对岩⼟⼯程/考试⼤/师是⼗分重要的知识；
2.再和基础的选型有关，如果采⽤整板基础，则4层就是60kPa的基底压⼒，但这是传到基础顶部的荷载，还要加上基础的荷载，如果你这个⼯程的承载⼒是已经计算到基础底⾯的标⾼，则采⽤筏基时，埋深浅⼀些，承载⼒可能是满⾜要求的；
3.如果采⽤条形基础，则肯定是不够了，即使基础⾯积系数（即基础净⾯积和基础外包⾯积之⽐）为0.8也不够，因为1.5m的基础⾃重也要15～30kPa，荷载肯定已经超过75kPa了。
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设计经典题型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25 KN/m3屋面、楼面使用活荷载标准值附表—2黑龙江省建筑地基基础设计规范地基承载力特征值表三、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MU 20,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5《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 =2 m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：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0.5 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m ax 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：max max h z d d -=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：az cz z f p p ≤+（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： df F b G aK.γ-≥（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 f 1.27N/mm 2；HPB235钢筋，=y f 210N/mm 2.。
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Z o =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5.019291924=--=--=ωωωωL P L I75.017.18)24.01(8.971.21)1(=-+⨯⨯=-+=γωγωs d e查附表-2，地基承载力特征值aK f =202.5 KPa 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 =162.5KPa2、第三层粘土地基承载力9.0118)29.01(8.97.21)1(=-+⨯⨯=-+=γωγωs d e75.05.215.315.2129=--=--=ωωωωL P L I查附表-2，aK f =135 KPa ，按标准贯入锤击数查表-3，aK f =145 KPa ，二者取较小者，取aK f =135 KPa 。
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 η0.3，=η 1.63/63.176.16.07.18117m KN m =⨯+⨯=γa m d ak a KP d f f 5.193)5.06.1(63.176.15.162)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη（五）计算上部结构传来的竖向荷载 KF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： 0.4K N /m 21：3水泥沙浆20mm 厚： 0.02 ⨯20=0.4KN/m 2 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/m 2改性沥青隔气层： 0.0.5K N/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0.5K N/m2屋面活载设计值 1.4×0.5=0.7K N/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=0.4K N/m2 钢筋混凝土空心板120mm厚 1.88KN/m2天棚抹灰混合砂浆20m m厚0.02×17=0.34K N/m2 恒载标准值 2.62K N/m2恒载设计值 1.2×2.62=3.14K N/m2楼面活载标准值（教室） 2.0K N/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=3.92K N/m2楼面总荷载设计值 5.94K N/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=3.13K N/m 梁侧抹灰17×0.02×0.5×2=0.34K N/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71.19K N墙体自重设计值 1.2×71.19=85.43K NF(5)基础顶面的竖向力KF=[ 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）K÷开间×层数即：F=[4.85+3.92×5]×6.6/2+（3.47×6.6/2+71.19）÷3.3×6=230.9KN/mK2、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） 3.92 kN/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=83.52K N墙双面抹灰：0.02×2×17×3.6×3.3=8.08K N————————————————————————————————————墙体自重标准值91.60K N墙体自重设计值 1.2×91.60 = 109.92KNF(5)基础顶面的竖向力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）K÷开间×层数+[ 屋面荷载 + 楼面荷载×（层数-1）]×走廊开间/2 ，即：F（4.85+3.92×5）×6.6/2+（3.47×6.6/2+91.6）÷3.3×6+（4.85+3.92×5）=K×2.7/2= 80.685+187.37+33.01=301.1KN/m3、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） 4.85 KN/m2(2)楼面荷载（同外纵墙） 3.92 KN/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/mF（5）基础顶面的竖向力KF=[屋面荷载 + 楼面荷载×（层数-1）]×开间/2+墙体自重×层数，即：KF=[4.85+3.92×5]×4.5/2+36.18×6= 272.09KN/mK3、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） 4.85 KN /m 2 (2)楼面荷载（同外纵墙） 3.92 KN /m 2 (3)墙体自重浆砌机砖: 19×0.24×3.6=16.42K N /m 墙双面抹灰： 0.02×2×17×3.6=2.45K N /m ———————————————————————————————————— 墙体自重标准值 18.87K N /m 墙体自重设计值 1.2×18.87= 22.64K N /m (4)基础顶面的竖向力K FK 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)26.06.1(205.1939.230=+⨯-=⋅-=df F b G a kγm 取6.1=b m2、内纵墙基础01.2)6.06.1(205.1931.301=+⨯-=⋅-=d f F b G a k γm ，取1.2=b m3、山墙基础75.1)26.06.1(205.19309.272=+⨯-=⋅-=df F b G a kγm ，取1.9m4、内横墙基础30.1)6.06.1(205.1933.194=+⨯-=⋅-=d f F b G a k γm ，取4.1=b m(五) 计算基础底板厚度及配筋1、外纵墙基础 (1)地基净反力82.1946.19.23035.1=⨯==b F P j kPa (2)计算基础悬臂部分最大内力555.0249.06.11=-=a m ， 79.41555.082.1942121221=⨯⨯==a P M j kN.m13.108555.082.1941=⨯==a P V j kN初步确定基础底版厚度先按8bh =的经验值初步确定，然后再进行受剪承载力验算。