墙下条形基础设计例题

d max z d hmax
选择外基础埋深时，要求基础埋深 d ＞ d min ，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：
p z p cz f az
《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） 一毡二油（改性沥青） 塑钢窗 混凝土空心板 120mm 厚 预应力混凝土空心板 180mm 厚 水泥砂浆 混合砂浆 浆砌机砖 水泥珍珠岩制品 钢筋混凝土 0.4KN/m2 0.05KN/m2 0.45KN/m2 1.88KN/m2 2.37KN/m2 20KN/m3 17KN/m3 19KN/m3 4KN/m3 25 KN/m3
12 285
13 305
14 325
15 345
砂土地基承载力特征值 fak(kpa) 标贯 N 土的名称 中砂、粗砂 粉砂、细砂 10 180 140 15 250 180
附表—6 30 340 250 附表 —7 65 75 50 40
淤泥及淤泥质土地基承载力特征值 fak(kpa)
天然含水量 W（%） fak 36 100 40 90 45 80 50 70 55 60
附表-6 75 40
二、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
6
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 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：
1
屋面雪荷载及有关地区冻深 地 点 哈尔滨 齐齐哈尔 牡丹江 佳木斯 伊春 大庆 标准冻深 Z0（m） 2.0 2.2 1.8 2.0 2.4 2.1
附表—1 雪荷载标准值（KN/m2） 0.40 0.30 0.55 0.70 0.60 0.30
屋面、楼面使用活荷载标准值 类别 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 注：表中使用活荷载仅用于教学楼， 标准值 KN/m2 0.5 2.0 2.5 2.5
（五） 根据修正后的地基承载力特征值 f a 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 FK （即每延米荷载） ，按下式计算墙下条形基础宽度：
b
fa
FK G .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） ，
7
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。
2
3
工 程 地 质 条 件
土层
Ⅰ 土 的 名 称 耕土 层 厚 m 土 的 名 称 层 厚 m
Ⅱ 土 的 名 称 细砂 饱合 层 厚 m
Ⅲ
序 号
指 标 地下 水位(m)

KN/m
3

KN/m
3
ω ds %
ωp %
ωl %
Es N/mm
2

KN/ m3 19.0 ds
ω %
N
ωp %
ωl %
Es N/mm
三、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， f t 1.27N/mm ；HPB235 钢筋， f y 210N/mm .。建筑场地工程地质条件，
2 2
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：
淤泥
3
19
2百度文库7
30
25
45
3
--
-12
0.6
16
粘土
5.4
18.2
2.72
20
18
37
10
8
中砂
4
18.6
2.68
20
--
--
12
15
-10
填土
0.8
16.3
粘土
6.2
18
2.73
20
20
39
8
7
粉土
4
18.8
2.74
20
18
36
10
10
4
墙下条形基础设计
一、设计资料 工程名称：中学教学楼 建筑地点：河北省某市 标准冻深：Z0 =2 m 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） 一毡二油（改性沥青） 塑钢窗 混凝土空心板 120mm 厚 预应力混凝土空心板 180mm 厚 水泥沙浆 混合沙浆 浆砌机砖 水泥珍珠岩制品 0.4KN/m
粉质 粘土 粘土
5.7
18.1
2.74
28
22
34
10
7
淤泥 土质 粉质 粘土
3.5
17.5
2.70
45
22
42
3
-
-8
0.8
16.9
5.2
18.5
2.72
30
21
39
9
7
4
18.3
2.74
28
22
34
10
7
-6
0.5
16.2
粉质 粘土
5.5
18.2
2.73
29
23
35
10
7
粘土
4
19.6
2.71
37.5
2
附表—1 备注说明 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。
河北省省某市建筑地基基础设计规范的地基承载力特征值： 一般粘性土地基承载力特征值 fak(kpa) IL e 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 0 (380) 310 260 220 190 0.25 320 275 240 210 180 0.50 250 215 190 170 150 0.75 (200) 170 150 135 120 1.00 (160) 140 125 110 100 120 105 100
24
42
9
7
-10
填土
0.6
16.1
粘土
5
18.3
2.71
27
18
36
8
8
粉土
4.5
18.7
2.73
25
20
40
8
7
-9
杂填 土 杂填 土 耕土
0.7
16
粘土
6.3
18.4
2.72
26
20
37
8
7
粉质 粘土
3
18.5
2.72
27
23
41
8
10
-7
0.5
16.2
粘土
6.5
18
2.73
24
19
38
10
7
2 2
0.05KN/m
0.45KN/m 1.88KN/m 2.37KN/m 20KN/m 17KN/m 19KN/m 4KN/m
3 3 3 3 2 2
2
5
屋面及楼面使用活荷载：
屋面、楼面使用活荷载标准值 类别 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 注：表中使用活荷载仅用于教学楼， 标准值 KN/m 0.5 2.0 2.5 2.5
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
附表—2
1.20
标贯 N
fak
3 110
一般粘性土地基承载力特征值 fak(kPa) 5 7 9 11 145 180 215 250 粉土地基承载力特征值 fak(kPa)
附表-3
13 290
15 325
附表 -4 15 345
标贯 N fak
3 105
5 145
7 185
9 225
10 245
11 265
IL
e
P 24 19 0.5 L 29 19
附表—2 备注说明 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。
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) IL e 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 0 (380) 310 260 220 190 0.25 320 275 240 210 180 0.50 250 215 190 170 150 0.75 (200) 170 150 135 120 1.00 (160) 140 125 110 100 120 105 100
2
N
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-7
0.6
16.3
粘土
6.4
18.0
2.72
28
19
37
10
8
3
2.68
28
--
--
10
15
-7
杂填 土 杂填 土 多年 填土 耕土
0.5
17.0
粉土
6.5
18.9
2.70
25
22
30
12
8
粘土
3
19.5
2.72
38
24.5
42.5
9
7
-6.5
0.8
16.7
12 285
13 305
14 325
砂土地基承载力特征值 fak(kPa)
标贯 N 土的名称 中砂、粗砂 粉砂、细砂 10 180 140 15 250 180 30 340 250
附表-5
淤泥及淤泥质土地基承载力特征值 fak(kPa)
天然含水量 W（%） fak 36 100 40 90 45 80 50 70 55 60 65 50
附表 —3
1.20
标贯 N
fak
一般粘性土地基承载力特征值 fak(kpa) 3 5 7 9 11 110 145 180 215 250 粉土地基承载力特征值 fak(kpa)
附表 —4
13 290
15 325
表 —5
标贯 N fak
3 105
5 145
7 185
9 225
10 245
11 265