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
5.019
291924=--=--=ωωωωL P L I
75.017
.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 =162.5KPa
2、第三层粘土地基承载力
9.0118
)29.01(8.97.21)
1(=-+??=-+=γωγωs d e 75.05
.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 1.6
3/63.176
.16.07.18117m KN m =?+?=γ a 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 K F
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/m2 1:3水泥沙浆20mm厚:0.02 ?20=0.4KN/m2 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/m2改性沥青隔气层:0.0.5KN/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=0.4KN/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=3.92KN/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=3.13KN/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71.19KN 墙体自重设计值 1.2×71.19=85.43KN
(5)基础顶面的竖向力
F
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×层数即:
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 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)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=。 (二)确定地基承载力 1、第二层粉质粘土地基承载力 5.019 291924=--=--=ωωωωL P L I 75.017.18)24.01(8.971.21) 1(=-+??= -+=γωγωs d e
查附表-2,地基承载力特征值aK f = KPa 按标准贯入试验锤击数N=6,查附表-3,aK f =二者取较 小者,取aK f = 2、第三层粘土地基承载力 9.0118 )29.01(8.97.21) 1(=-+??=-+=γωγωs d e 75.05 .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 =, I L =,二者均小于。 查教材表4-2 =b η,=η 3/63.176 .16.07.18117m KN m =?+?=γ a 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 K F 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
《砌体结构设计规范》 (GB 50003-2011) 【13条】 1. 龄期为 28d 的以毛截面计算的砌体抗压强度设计值,当施工质量控制等 级为 B 级时,应根据块体和砂浆的强度等级分别按下列规定采用: 1 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-1采用。 注:当烧结多孔砖的孔洞率大于30%时,表中数值应乘以0.9。 2. 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-2 采用。 3. 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-3 采用。
注:当采用专用砂浆砌筑时,其抗压强度设计值按表中数值采用。 4. 单排孔混凝土和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-4 采用。 注: 1 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体,应按表中数值乘以0.7; 2 对T 形截面墙体、柱,应按表中数值乘以0.85 。 5. 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗压强度设计值fg,应按下列方法确定: 1)混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20,且不应低于1.5 倍的块体强度等级。灌孔混凝土强度指标取同强度等级的混凝土强度指标。 2) 灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值fg,应按下列公式计算:
6. 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-5 采用。 7. 块体高度为180mm~350mm 的毛料石砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-6 采用。
注:对细料石砌体、粗料石砌体和干砌勾缝石砌体,表中数值应分别乘以调整系数1.4 、1.2 和0.8 。 8. 毛石砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-7 采用。 3.2.2 龄期为28d 的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲 抗拉强度设计值和抗剪强度设计值,应符合下列规定: 1 当施工质量控制等级为B 级时,强度设计值应按表3.2. 2 采用: 2 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗剪强度设计值fvg应按 下式计算:
一、设计资料 某四层办公楼,其平面图1和剖面图2所示。采用装配式钢筋混凝土空心板屋(楼)盖,开间为m 5.3,外内墙厚均为mm 240,双面抹灰,墙面及梁侧抹灰均为mm 20,内外墙均采用MU10单排孔混凝土小型空心砌块,1层采用Mb7.5混合砂浆,一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为m 9.3,2-4层采用Mb5混合砂浆,层高m 6.3;基础采用砖基础,埋深m 2.1。大梁L-1截面尺寸为mm mm 450200 ,伸入墙内mm 240;窗宽mm 2400,高mm 1500;施工质量控制等级为B 级。 图2 办公楼平面图 1.1荷载资料 屋面做法: 防水层:三毡四油铺小石子,2/35.0m kN 20mm 厚水泥砂浆找平层,2/4.0m kN 50mm 厚加气混凝土,2/3.0m kN 120mm 厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2/20.2m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆,2/34.0m kN 楼面做法: 20mm 厚水泥砂浆找平层,2/4.0m kN 120mm 厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2/20.2m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆,2/34.0m kN 墙体荷载: 墙体拟采用MU10混凝土小型空心砌块,两侧采用20mm 砂浆抹面 铝合金窗: 2/45.0m kN 楼面活荷载: 楼面活载:2/0.2m kN ,屋面活载: 2/0.2m kN (上人屋面) 1.2设计内容 1、确定墙体材料的种类及强度等级。 2、验算各层纵、横墙的高厚比。 3、验算各承重墙的承载力。
图2 办公楼剖面及建筑构造图 二、荷载计算 由《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)和屋面、楼面及构造做法求出各类荷载值如下: 2.1屋面荷载 防水层:三毡四油铺小石子,2/35.0m kN 20mm 厚水泥砂浆找平层,2/4.0m kN 50mm 厚加气混凝土,2/3.0m kN 120mm 厚现浇钢筋混凝土板,2/0.3m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆,2/34.0m kN 钢筋混凝土进深梁mm mm 450200?,这算厚度mm 30(含两侧抹灰), 2/775.0m kN 屋面恒荷载标准值 2/365.4m kN 屋面活荷载标准值 2/0.2m kN 2.2楼面荷载 20mm 厚水泥砂浆找平层,2/4.0m kN 120mm 厚现浇钢筋混凝土板,2/0.3m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆,2/34.0m kN 钢筋混凝土进深梁mm mm 450200?,这算厚度mm 30(含两侧抹灰), 2/775.0m kN 楼面恒荷载标准值 2/715.3m kN 楼面活荷载标准值 2/0.2m kN 2.3墙体荷载 mm 240厚混凝土空心砌块双面水泥砂浆粉刷mm 20,2/56.3m kN 铝合金窗: 2/25.0m kN 2.4横梁L-1自重
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
工作行为规范系列 砖混结构设计详解(标准、完整、实用、可修改)
编号:FS-QG-48040砖混结构设计详解 Detailed brick and concrete structure design 说明:为规范化、制度化和统一化作业行为,使人员管理工作有章可循,提高工作效率和责任感、归属感,特此编写。 1.结构设计说明 主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如:正负零以下应采用水泥砂浆,以上采用混合砂浆。等等。 2.各层的结构布置图,包括 (1)、预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时,不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉,宜采用水平线或垂直线的方法,相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40,此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板,尽量采
用宽板,现浇板带留在靠窗处,现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时,板缝应大于60.整浇层厚50,配双向φ6@250,混凝土C20.应采用横墙或横纵墙(横墙为主)混合承重方案,抗坍塌性能好。构造柱处不得布预制板。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。 (2)、现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。尽量用二级钢包括直径φ10的二级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200.(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200.板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋。一般砖混结构的过街楼处板应现浇,并且钢筋双向双排布置。板配筋相同时,仅标出板号即可。一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的
柱下条形基础简化计算及其设计步骤 提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤,并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理。 一、适用范围: 柱下条形基础通常在下列情况下采用: 1、多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时。 2、当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时。 3、地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时。 4、各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时。 5、需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时。 其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较 件下梁的计算。 二、计算图式 1、上部结构荷载和基础剖面图 2、静力平衡法计算图式 3. 倒梁法计算图式 三、设计前的准备工作 1. 确定合理的基础长度 为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础. 基础的纵向地基净反力为: j j i p F bL M bL min max =±∑∑62