(整理)墙下条形基础设计例题.
8-6 墙下条形基础设计例题
例题3-3墙下条形基础设计某厂房采用钢筋混凝土条形基础，墙厚240mm，下部放出一皮砖。
上部结构传至基础顶部的轴心荷载N=300kN/m，弯矩M=28.0m/mkN⋅。
条形基础底面宽度b已由地基承载力条件确定为2.0m，设计基础拟选用混凝土的强度等级为C20，采用HRB335级钢筋，钢筋保护层厚度取50mm。
求(1)基础验算截面I距基础边缘的距离(2)基础验算截面的剪力设计值(3)按抗剪条件确定的基础高度值(4)基础验算截面的弯矩设计值(5)基础底板每延米受力钢筋截面面积【解】 查得C20混凝土 f t ＝1.1MPa ，HRB335级钢筋f y ＝300MPa基础边缘处的最大和最小地基净反力：kPa 108.0192.0= 0.20.2860.2300622min max j ⨯±=±=b M b F p 1）验算截面I 距基础边缘的距离：()m 88.024.00.221I =-⨯=b 2）验算截面的剪力设计值：验算截面处基底净反力：I I jmax jmax jmin ()b . (..)155 kPa .b p p p p .-=--=-=08819201920108020[]kN/m 7.152 )0.1550.192(288.0 2jI max j I I =+⨯=+=p p b V 或()[]()[]kN/m 152.7= 0.10888.00.19288.00.220.2288.0 22min j I max j I I I ⨯+⨯-⨯⨯=+-=p b p b b bb V3）基础的计算有效高度：I 0t 152.7198.3 mm 0.70.7 1.1V h f ≥==⨯ 基础边缘高度取200mm ，基础高度h 取300mm ， 有效高度h 0=300－50=250mm >198.3mm （设计合适）4）基础验算截面的弯矩设计值：()()I I jmax jI ...69.5 kN m/m M b p p =+=⨯⨯⨯+=⋅2211208821920155066由于总力矩M 值较小，也可近似计算：I I I ... kN m/m M b ≈=⨯⨯=⋅111527088672225）底板受力钢筋截面面积：I .mm ..I y M M f h ==⨯=⨯⨯6206951010300909300250本算例中容易出现错误的问题：1）未按地基净反力计算，采用了基底压力计算；2）验算截面I 确定错误；3）验算中有效高度h 0使用总高度h 。
基础算例
解： （第4步） 根据用砖和灰土做的 基础的宽高比的要求 (b 1 /H 0 <1.5) ，可绘出基础 剖面图，如右图所示 。
( 4)
基础剖面图
题目
某墙下条形基础，相应于荷载效应标准组合时的竖向中 心荷载值 F=180 kN/m,埋深 d=1.1 m，地基土为粉质粘土，其 承载力特征值为 fak=144.8 kPa。基础顶面宽度 b0=38 cm，基 础作法为下面采用厚度为45 cm的3:7灰土，上面采用砖砌体。 试确定所需的基础底面宽度，并绘出基础剖面图。
解： （第3步）
题目
某墙下条形基础，相应于荷载效应标准组合时的竖向中 心荷载值 F=180 kN/m,埋深 d=1.1 m，地基土为粉质粘土，其 承载力特征值为 fak=144.8 kPa。基础顶面宽度 b0=38 cm，基 础作法为下面采用厚度为45 cm的3:7灰土，上面采用砖砌体。 试确定所需的基础底面宽度，并绘出基础剖面图。
FkH = 180kN
例题 （一）
题目
某墙下条形基础，相应于荷载效应标准组合时的竖向中 心荷载值 F=180 kN/m,埋深 d=1.1 m，地基土为粉质粘土，其 承载力特征值为 fak=144.8 kPa。基础顶面宽度 b0=38 cm，基 础作法为下面采用厚度为45 cm的3:7灰土，上面采用砖砌体。 试确定所需的基础底面宽度，并绘出基础剖面图。
Fk + G k 2545 = = 174.6kPa < f a = 232.4kPa (可以) A 2 .7 × 5 .4
Fk1 = 220kN
Fk 2 = 1800kN
偏心矩： e =
Mk 1302 l = = 0.512m < = 0.9m (可以) Fk + Gk 2545 6
墙下条形基础设计例题
215
170
140
120
0.80
260
240
190
150
125
105
0.90
220
210
170
135
110
100
1.00
190
180
150
120
100
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
附表 —4
13
15
290
325
标贯 N
3
5
105 145
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。
3
4
工程地质条件
土层
序
指
标
号 地下
水位(m)
Ⅰ
土层 的
土 的
名厚
名
称
m KN/m3 称
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
粘土
6.3
18.4 2.72
26
20
37
墙下条形基础的计算
基础埋深D(m) 承载力f(Kpa) 1.1 fc(N/mm ) fy(N/mm2)
2
220 10.0 310
(mm) h1(mm)= 300 ho(mm)= 260
<1:3 满足
钢筋混凝土条形基础的计算(3)
已知： F(KN/m) 228 砼C25: 钢筋: （一）基础底面宽度的计算： b=F/(f-20*D)= 1.152 基础埋深D(m) 承载力f(Kpa) 1.1 fc(N/mm ) fy1(mm)= 200 ho(mm)= 360
<1:3 满足
条形基础的计算
第 4 页
2 2
198 12.5 310
基底净反力Pn(KN/m2)= 150.0 墙边缘处底板的剪力设计值V(KN)= 222.0 基础底板有效高度ho=V/(0.07fc)= 253.7 取h(mm)= 400 斜坡坡度为tga： 0.146 （三）基础底板配筋的计算： 基础底板最大弯矩Mmax(KN.m)= 164.3 基础底板配筋As(mm )= 1636 选用d= 16 间矩@ 100 As(mm2)= 2010.6
2
198 12.5 310
钢筋混凝土条形基础的计算(8)
已知： F(KN/m) 基础埋深D(m) 承载力f(Kpa)
条形基础的计算
第 3 页
480 砼C25: 钢筋: （一）基础底面宽度的计算： b=F/(f-20*D)= 3.038 取b= 3.200 （二）基础底板厚度的计算：
2 fc(N/mm ) fy(N/mm )
2 2
220 10.0 310
条形基础的计算
第 2 页
（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(mm )= 629 选用d= 12 间矩@ 130 As(mm2)= 870.0
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。
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 ()m f F b G G a k 5.32.110725.0205.1404002.110725.01=⨯-⨯-=⨯--⨯-=γγ 考虑偏心荷载影响，假定基础底面积增加10 % ，则：取kVm 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 l m G F Me k k k k 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 k kPa 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 b9.3=。
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
墙下条形基础设计
1.选定设计单元取房屋中有代表性的一段作为计算单元如图2-1所示外纵墙：取两窗中间的墙体；内纵墙：取1-2周线之间两门中心间的墙体山墙：取1m 宽墙体横墙：取1m 宽墙体荷载计算外纵墙：两窗中心线间的距离3.3m 为计算单元宽度则11560.57/169.87/3.3 3.3k K F F KN m KN m ∑=== 山墙：取1m 为计算单元宽度 22170.61/170.61/11k K F F KN m KN m ∑=== 内横墙：取1m 为计算单元宽度 33165.68/165.68/11k K F F KN m KN m ∑=== 内纵墙：取两门中心线的距离8.26m 为计算单元宽度 441535.15/185.85/8.268.26k K F F KN m KN m ∑=== 2.确定基础的埋置深度d根据公式min 0(100~200)d Z mm =+取02001400d Z mm =+=3.确定地基承载特征值假设b<3m,因为d=1.4m>0.5m 所以只需要对地基承载力特征值进行深度修正 15.50.5180.9/17.11/0.50.9m KN m KN m γ⨯+⨯==+ 22(0.5)[196 1.617.11(1.40.5)]/220.64/a ak d m f f d KN m KN m ηγ=+-=+⨯-=4.确定基础的宽度·高度基础的宽度 外纵墙：11169.870.882220.6420 1.4k F b m m fa h γ≥==-⨯-⨯ 山墙：22170.610.886220.6420 1.4k F b m m fa hγ≥==-⨯-⨯ 内横墙：33165.680.860220.6420 1.4k F b m m fa h γ≥==-⨯-⨯ 内纵墙：44185.850.965220.6420 1.4k F b m m fa h γ≥==-⨯-⨯ 故b=1.4m<3m,符合假设条件。
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0/s y y a M f b h =⨯⨯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)0/s y y a M f b h =⨯⨯0.5(1s r =⨯+/KN m《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。
精品文档精品文档工程地质条件《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：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。