墙下条形基础设计例题.doc
基础工程(第二版)第三章例题

【例题3-1】某承重砖墙混凝土基础的埋深为 1.5m ,上部结构传来的轴向压力F k =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。
【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2-7,得ηd =1.6。
kPa178.0= )5.05.1(5.176.1150= )5.0(0d ak a -⨯⨯+-+=d f f γη (2) 按承载力要求初步确定基础宽度m 35.1= )5.120178(200= a min ⨯--=d f F b G k γ初步选定基础宽度为1.40 m 。
(3) 基础剖面布置初步选定基础高度H =0.3m 。
大放脚采用标准砖砌筑,每皮宽度b 1 = 60 mm, h 1 = 120mm ,共砌5皮,大放脚的底面宽度b 0 = 240+2×5×60 = 840 mm ,如图3-2所示。
(4) 按台阶的宽高比要求验算基础的宽度基础采用C15素混凝土砌筑,而基底的平均压力为【例题3-2】某厂房采用钢筋混凝土条形基础,墙厚240mm ,上部结构传至基础顶部的轴心荷载N =350kN /m ,弯矩M =28.0m/m kN ⋅,如图3-5所示。
条形基础底面宽度b 已由地基承载力条件确定为2.0m ,试设计此基础的高度并进行底板配筋。
【解】(1) 选用混凝土的强度等级为C20,查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)得f t =1.1Mpa ;底板受力钢筋采用HRB335级钢筋,查得y f =300MPa ;纵向分布钢筋采用HPB235级钢筋。
(2) 基础边缘处的最大和最小地基净反力:kPa133.0217.0= 0.20.2860.2350622min max j ⨯±=±=b M b N p(3) 验算截面I 距基础边缘的距离: ()m 88.024.00.221I =-⨯=b (4) 验算截面的剪力设计值:()[]()[]kN/m174.7= 0.13388.00.21788.00.220.2288.0 22min j I max j I II ⨯+⨯-⨯⨯=+-=p b p b b b b V (5) 基础的计算有效高度:mm 9.2261.17.07.1747.0t I 0=⨯=≥f V h 基础边缘高度取200mm ,基础高度h 取300mm ,有效高度h 0=300-40=260mm >226.9mm ,合适。
墙下钢筋砼条形基础设计

a
郴州职业技术学院
4
罗绪元主讲
《地基基础》
#2 浅基础设计 2#
2~5 扩展基础之 墙下钢筋砼条形基础设计
三、墙下钢筋砼条形基础的设计
2、基础底板高度。
为了防止因剪力作用使基础底板发生剪切破坏,要求底板应有足够的高度。
一般基础底板内不配置箍筋和弯筋,因此基础底板应满足下式要求:
3、 基础底板配筋:
2~5 扩展基础之 墙下钢筋砼条形基础设计
二、墙下钢筋砼条形基础的设计原则:
1、墙下钢筋混凝土条形基础的内力计算一般可按平面应变问题处理, 在长度方向可取单位长度计算。
2、柱下钢筋混凝土条形基础则必须按连续梁来进行计算。 3、墙下钢筋混凝土条形基础宽度由承载力确定, 4、基础高度由混凝土抗剪条件确定, 5、基础底板配筋则由验算截面的抗弯能力确定。
6、在进行截面计算时,不计基础及其上覆土的重力作用所产生的部分 地基反力,而只计算外荷载产生的地基净反力。
a
郴州职业技术学院
2
罗绪元主讲
《地基基础》
#2 浅基础设计 2#
2~5 扩展基础之
墙下钢筋砼条形基础设计
三、墙下钢筋砼条形基础的设计
墙下条形基础的计算 a)砖a墙 b)混凝土墙
郴州职业技术学院
且柱的边缘至基础梁边缘的距离不得小于50mm。
4 条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除应满足计算要求外,顶部钢筋应
按计算配筋全部贯通,底部通长钢筋不应少于底部受力钢筋截面总面积
的1/3。
5 柱下条形基础的混凝土强度等级a ,不应低于C20。 郴州职业技术学院
10
罗绪元主讲
《地基基础》
#2 浅基础设计 2#
《地基基础》
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)
8-4 墙下条形基础高度确定

第三节墙下条形基础一、墙下条形基础的设计原则内力计算:一般可按平面应变问题处理;在长度方向可取单位长度计算。
截面设计验算内容:主要包括基础底面宽度b、基础高度h及基础底板配筋等。
基底宽度根据地基承载力要求确定;基础高度由混凝土的抗剪切条件确定;基础底板受力钢筋由基础验算截面的抗弯能力确定。
基底压力:基础截面设计(基础高度确定、底板配筋)中,应采用不计基础与上覆土重力作用时的地基净反力计算二、基础截面的设计计算步骤1. 地基净反力计算2. 基础高度的确定地基净反力:由基础顶面的荷载基本组合值所产生的地基反力,以表示。
j p max 2min 6j F M p b b=±[]()[]min j I max j I I jI max j I I 22 2p b p b b bb p p b V +-=+=基础验算截面I 的剪力设计值V I (kN/m )为砖墙情况混凝土墙情况当墙体材料为砖墙且墙脚伸出1/4砖长时,验算截面I 在墙面处,即m 。
当墙体材料为混凝土时,验算截面I 在墙脚处,等于基础边缘至墙脚的距离a ;I b 06.0+=a b I I b 为验算截面I 距基础边缘的距离,m 。
有缘学习+V星ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)基础有效高度h 0(mm)由混凝土的抗剪切条件确定,即式中—混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)。
0hs 0.7I t V h f β≥t f 基础高度h 为有效高度h 0加上混凝土保护层厚度。
设计时,可初选基础高度。
8b h =当荷载无偏心时,验算截面的V I 可简化为:I I b V F b=hs β—截面高度影响系数,当时,取h 0=800mm ;当时,取h 0=2000mm 。
0800 mm h <02000 mm h >14hs 0800h β⎛⎫= ⎪⎝⎭。
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。
砖混住宅结构墙下条形基础宽度设计

然基础具有经济性及灵活性 , 方便施 工 , 基础材料选取 方便 ,
通常能在较小 的埋深 内, 把基 础底 面积扩大 到所需 的面积 , 因而成为砖混住宅基础 最常采用 的一种形式 。从 基础 受力 特点分 析 , 扩展式基础仍 为一 板式基 础 , 础地板 的厚 度应 基 满 足抗 冲切 的要求 , 并按板的受力分析进行抗剪及抗弯强 度
荷载作用线位 于同一垂线上 , 避免基础 发生倾斜 。
Pk≤
4 ( 7d + 3+ o 一 一 ' ) qx ( , 7 G q
)0 =
式 中: k P ——相应于荷载 效应 标准组合时的基础底面处 的平 均压力值ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,ka ; (P )
— — .
舍去负根
修正后 的地基承载力特征值 ,k a。 (P ) b=7— -j
l6 0
低
温
建
筑
技
术
2O 年第 1 ( O7 期 总第 1 期) 1 5
砖 混 住 宅 结 构 墙 下 条 形 基 础 宽 度 设 计
王 勇, 范 浩
10 0 5 ,0 6) ( 哈尔滨工业大学建筑设计研究院 。 哈尔滨
【 要】 简要概述了多层砖混住宅结构墙下条形基础计算时纵横墙相交接处基础面积重叠及基础底面积 摘
而不需 调整 , 只需调整边节点和 中节点 即可( Ⅲ型基础面 Ⅱ、
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
(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。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 工程地质条件《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: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: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 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 1.6 (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 21:10 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:1:3水泥沙浆20mm 厚: 0.02×20=0.4KN /m 2钢混凝土空心板120mm 厚: 1.88KN /m 2混合沙浆20mm 厚: 0.02×17=0.34KN /m 2 ———————————————————————————————————— 恒载标准值: 4.35KN /m 2 恒载设计值: 1.2×4.35=5.22KN /m 2 屋面活载标准值 0.5K N /m 2 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/m 2屋面总荷载设计值 5.22+0.7=5.92KN /m 2(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(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+[ 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/m2(2)楼面荷载(同外纵墙) 3.92 KN/m2(3)墙体自重浆砌机砖:19×0.24×3.6=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/mF(4)基础顶面的竖向力KF=[ 屋面荷载 + 楼面荷载×(层数-1)]×开间+墙体自重×层数,即:KK 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=+⨯-=⋅-=d f F b G a k γm 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 m 3、山墙基础75.1)26.06.1(205.19309.272=+⨯-=⋅-=d f F b G a k γm ,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.m 13.108555.082.1941=⨯==a P V j kN初步确定基础底版厚度先按8b h =的经验值初步确定,然后再进行受剪承载力验算。