墙下钢筋混凝土条形基础课程设计示例.docx

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墙下钢筋混凝土条形基础课程设计示例

B.1设计资料及要求

B.1.1设计目的

通过本设计，初步训练学生查阅规范、手册标准图集、产品样本等设计资料的能力，培养其分析问题、实际运算和绘制施工图的能力，使学生掌握设计说明书的编写方法，掌握一般建筑物的地基基础设计方法。

B.1.2设计资料

1工程名称

某教学楼结构类型为砖混结构，底层平面如图B-1所示。

2工程概况

建筑物结构形式为砖混结构，采用纵墙承重方案。

建筑物层数为六层，层高3.6m。

室内外高差为0.6m，室外设计地面标高同天然地面标高。

教室内设置进深梁，梁截面尺寸b×h=200mm×500mm，其上铺预应力空心板，墙体采用机制普通砖MU15，砂浆采用M5砌筑。

3工程地质条件

该地区地势平坦，无相邻建筑物，地质剖面如图B-2所示，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性。

标准冻深z0=1.0m。

4上部结构传至基础顶面的竖向力标准值

外纵墙（两窗中心间3.3m墙体）∑F1K=768.35kN；

山墙（1m墙体）∑F2K=268.45kN；

内横墙（1m墙体）∑F3K=193.25kN；

内纵墙（轴线间两门中心间8.5m墙体）∑F4K=1553.55kN。

B首平面图

图B-2工程地质剖面图

B.1.3设计要求

1结构布置方案

教学楼结构类型为砖混结构，采用纵墙承重方案。

2基础类型

采用墙下钢筋混凝土条形基础。

3基础材料与构造

混凝土强度等级不低于C20，基础垫层采用C10混凝土100mm厚度。

基础底板钢筋采用HPB235级（fy=210N/mm2）。

底板受力筋直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm；纵向分布筋直径不小于8mm，间距不宜大于300mm。

基础设垫层，钢筋保护层厚度不小于40mm。

4制图要求

绘制2号图纸一张，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。

所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。

B.1.4基础设计步骤

1.计算上部结构竖向荷载

对于有门窗洞的墙以及搁置进深梁的承重墙，取一个开间为荷载计算单元。

对于无门窗洞的墙，取1m宽为荷载计算单元。

2.选择基础材料和结构类型

根据建筑物荷载性质、大小，地基土质情况等，合理选择基础材料和结构类型。

3.确定基础埋置深度

根据工程地质条件、建筑物使用要求以及地下水等因素，确定基础埋置深度。

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。

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的竖向力（每延米荷载），计算墙下条形基础宽度；如果地基下卧层为软弱土层，尚需验算其承载力。

（外墙，基础内外侧设计地面有高差）

（内墙，基础四周同为室内设计地面）

6.设计基础剖面

根据抗剪条件确定基础高度，结合构造要求进行基础剖面设计。

7.计算基础底板配筋面积

根据验算截面的抗弯能力计算基础底板配筋面积。

8.绘制基础图

B.2设计实例

根据设计资料、工程概况和设计要求，采用墙下钢筋混凝土条形基础。

基础材料选用C20混凝土，ft=1.1N/mm2；HPB235级，fy=210N/mm2。

B.2.1确定基础埋深

综合地质条件等因素，确定基础埋深d=2.0m。

则基础底面以上土的加权平均重度γm：

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：

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：

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，则每延米荷载F3K：

4.内纵墙基础

内纵墙以轴线间两门中心间8.5m墙体为荷载计算单元，传至基础顶面的竖向荷载∑F4K=1553.55kN，则每延米荷载F4K：

B.2.3确定基础宽度

1.持力层承载力修正值fa：

假定基础宽度b≤3m，根据粘性土e=0.75，IL=0.85查表得承载力深度修正系数ηd=1.0，则：

2.确定条形基础宽度

（1）外纵墙基础

取b=1.2m。

（2）山墙基础

取b=1.4m。

（3）内横墙基础

取b=1.1m。

（4）内纵墙基础

取b=1.0m。

B.2.4确定基础底板厚度及配筋

1.外纵墙基础

（1）地基净反力

（2）验算截面内力

（3）受剪承载力验算

初定基础底板厚度h=300mm，基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h0=300-40=260mm。

满足要求，取h=300mm，h0=260mm。

（4）底板受力钢筋配筋面积

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

（2）验算截面内力

（3）受剪承载力验算

初定基础底板厚度h=300mm，基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h0=300-40=260mm。

满足要求，取h=300mm，h0=260mm。

（4）底板受力钢筋配筋面积

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

（2）验算截面内力

（3）受剪承载力验算

初定基础底板厚度h=300mm，基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h0=300-40=260mm。

满足要求，取h=300mm，h0=260mm。

（4）底板受力钢筋配筋面积

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。

4.内纵墙基础

（1）地基净反力

（2）验算截面内力

（3）受剪承载力验算

初定基础底板厚度h=300mm，基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h0=300-40=260mm。

满足要求，取h=300mm，h0=260mm。

（4）底板受力钢筋配筋面积

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。

B.2.5绘制基础底板配筋图

（1）外纵墙基础剖面及底板配筋如附图B-3所示。

（2）山墙基础剖面及底板配筋如附图B-4所示。

（3）内横墙基础剖面及底板配筋如附图B-5所示。

（4）内纵墙基础剖面及底板配筋如附图B-6所示。

（5）基础平面图如附图B-7所示。

附图B-3外纵墙基础剖面及底板配筋图附图B-4山墙基础剖面及底板配筋图

附图B-5内横墙基础剖面及底板配筋图附图B-6内纵墙基础剖面及底板配筋图

附图B-7基础平面图