第一部分 墙下条形基础课程设计
一、墙下条形基础课程设计任务书
(一)设计题目
某教学楼采用毛石条形基础,教学楼建筑平面如图4-1所示,试设计该基础。
(二)设计资料
⑴工程地质条件如图4-2所示。
杂填土 3
KN/m
16=γ 粉质粘土 3
KN/m
18=γ
3.0=b η a MP 10=s E
6.1=d η 2
KN/m
196=k f
淤泥质土a
2MP
=s
E
2
KN/m
88=k f
⑵室外设计地面-0.6m ,室外设计地面标高同天然地面标高。
⑶由上部结构传至基础顶面的竖向力值分别为外纵墙∑F 1K =558.57kN ,山墙∑F 2K =168.61kN ,内横墙∑F 3K =162.68kN ,内纵墙∑F 4K =1533.15kN 。
图4-1平面图
图4-2工程地质剖面图
⑷基础采用M5水泥砂浆砌毛石,标准冻深为1.2m。
(三)设计内容
⑴荷载计算(包括选计算单元、确定其宽度)。
⑵确定基础埋置深度。
⑶确定地基承载力特征值。
⑷确定基础的宽度和剖面尺寸。
⑸软弱下卧层强度验算。
⑹绘制施工图(平面图、详图)。
(四)设计要求
⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图要求所有图线、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。
⑶设计时间三天。
二、墙下条形基础课程设计指导书
(一)荷载计算 1.选定计算单元 对有门窗洞口的墙体,取洞口间墙体为计算单元;对无 门窗洞口的墙体,则可取1m 为计算单元(在计算书上应表示出来)。
2.荷载计算 计算每个计算单元上的竖向力值(已知竖向力值除以计算单元宽度)。 (二)确定基础埋置深度d
GB50007-2002规定d min =Z d -h max 或经验确定d min =Z 0+(100~200)mm 。 式中 Z d ——设计冻深,Z d = Z 0·ψzs ·ψzw ·ψze ; Z 0——标准冻深;
ψzs ——土的类别对冻深的影响系数,按规范中表5.1.7-1;
ψzw ——土的冻胀性对冻深的影响系数,按规范中表5.1.7-2;
ψze ——环境对冻深的影响系数,按规范中表5.1.7-3;
(三)确定地基承载力特征值f a
)5.0()3(m d b ak a -+-+=d b f f γηγη
式中 f a ——修正后的地基承载力特征值(kPa ); f ak ——地基承载力特征值(已知)(kPa);
ηb 、ηb ——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数(已知);
γ——基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度(kN/m 3);
γm ——基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度(kN/m 3); b ——基础底面宽度(m ),当小于3m 按3m 取值,大于6m 按6m 取值;
d ——基础埋置深度(m )。
(四)确定基础的宽度、高度
b ≥h
f F ?-γa k
H 0≥
[]
022
0/tan 2H b b b b =
-α
式中 F k ——相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN )。当为柱下独立基础时,轴向力算至基础顶面,当为墙下条形基础时,取1m 长度内的轴向力(kN/m )算至室内地面标高处;
γ——基础及基础上的土重的平均重度,取γ=20 kN/m 3
;当有地下水时, 取γ'=20-9.8=10.2 kN/m 3;
h ——计算基础自重及基础上的土自重G K 时的平均高度(m )。 b 2——基础台阶宽度(m); H 0——基础高度(m)。 (五)软弱下卧层强度验算
如果在地基土持力层以下的压缩层范围内存在软弱下卧层,则需按下式验算下卧层顶面的地基强度,即
cz z p p + ≤az f 式中 p z ——相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加应力值
(kP
a );
p cz ——软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值(kP a )
;
f az——软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值(kP a)。
(六)绘制施工图(2号图纸一张)
合理确定绘图比例(平面图1:100、详图1:20~1:30)、图幅布置;符合《建筑制图标准》。
三、参考文献
1.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002). 北京:中国建筑工业出版社,2002
2.孙维东主编. 土力学与地基基础. 北京:机械工业出版社,2003
3.中华人民共和国国家标准. 砌体结构设计规范(GB50003-2001). 北京:中国建筑工业出版社,2002
4.沈克仁主编. 地基与基础. 中国建筑工业出版社,1993
四、设计实例
1.设计题目某四层教学楼,平面布置图如图4-1所示。梁L-1截面尺寸为
200mm×500mm,伸入墙内240 mm,梁间距为3.3 m,外墙及山墙的厚度为370 mm,双面粉刷,本教学楼的基础采用毛石条形基础,标准冻深为1.2m。由上部结构传至基础顶面的竖向力值分别为外纵墙∑F1K=558.57kN,山墙∑F2K=168.61kN,内横墙∑F3K=162.68kN,内纵墙∑F4K=1533.15kN。
2.工程地质情况该地区地形平坦,经地质勘察工程地质情况如图4-2所示,
地下水位在天然地表下8.5m,水质良好,无侵蚀性。
3.基础设计
⑴荷载计算
1)选定计算单元取房屋中有代表性的一段作为计算单元。如图4-3所示。
外纵墙:取两窗中心间的墙体。
内纵墙:取①—②轴线之间两门中心间的墙体。
山墙、横墙:分别取1 m宽墙体。
图4-3 墙的计算单元
2)荷载计算
外纵墙:取两窗中心线间的距离3.3 m 为计算单元宽度
则m /kN 26.169kN/m 3
.357.5583
.31k 1k ==∑=
F F
山墙:取1 m 为计算单元宽度
则m /kN 61.168m /kN 161.16812k 2k ==
∑=
F F
内横墙:取1 m 为计算单元宽度 则m /kN 68.162m /kN 1
68.16213k 3k ==
∑=
F F
内纵墙:取两门中心线间的距离8.26m 为计算单元宽度
则m /kN 61.185m /kN .26
815.1533.26
84k 4k ==
∑=
F F
⑵确定基础的埋置深度d
d =Z 0+200 =(1200 +200)mm=1400 mm
⑶确定地基承载特征值f a
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 3
3
m m
/kN 29.17m
/kN 0.9
0.59
.0185.016=+?+?=
γ
⑷确定基础的宽度、高度
1)基础宽度
外纵墙:b 1≥m
877.0m 4.12089.22026.169a 1k =?-=?-h f F γ
山墙:b 2≥m
874.0m 4
.12089.22061
.168a 2k =?-=
?-h
f F γ 内横墙:b 3≥
m 843.0m 4
.12089.22068.162a 3k =?-=?-h f F γ 内纵墙:b 4≥
m
962.0m 4
.12089.22061.185a 4k =?-=
?-h
f F γ
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
0.16m
m 3
1
224.02
2.12=????
??-
=b (符合构造要求) 查GB50007-2002允许台阶宽高比[b 2/H 0=1/1.5],则每层台阶的高度为 H 0≥
[]
m
24.0m 5
.1/116.0/022
==H b b
综合构造要求,取H 0=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
()[]2
2
m d ak a m
/kN 89.220m
/kN 5.04.129.176.1196)5.0(=-??+=-+=d f f γη
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 ≤[][]0.267m m 4.05.1/1/002==H H b
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)
⑸软弱下卧层强度验算 1)基底处附加压力
取内纵墙的竖向压力计算
2
2
m k
k c k 0158.47k N /m
m
/kN )4.129.171
2.14
.112.12061.185(
=?-????+=-+=
-=d
A
G F p p p γ
2)下卧层顶面处附加压力
因Z /b =4.1/1.2=3.4>0.5,E s1/E s2=10/2=5 故由GB50007-2002中表5.2.7查得θ=25°则
2
2
z m /kN 85.37m
/kN tan25
4.121.2158.472.1tan 2=??+?=
+=
θ
z b bp p
3)下卧层顶面处自重压力
2
cz 98kN/m
5)kN/m
185.016(=?+?=p
4)下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值
图4-4内墙基础详图 图4-5外墙基础详图
3
3
m
m
/kN 82.17m
/kN 5
0.55
185.016=+?+?=
γ
()()[]2
2
m
d ak az kN/m
1.177m
/kN 5.055.082.170.1885.0=-+??+=-++=z d f f γ
η5)验
算下卧层的强度
2
2
kN/m
85.135kN/m
)9885.37(=+=+cz z p p <az f =177.1kN/m 2
符合要求。
⑹绘制施工图 如图4-6所示。
图4-6条形基础平面图、剖面图
第二部分柱下钢筋混凝土独立基础设计
一、柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书
(一)设计题目
某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,采用柱下独立基础,柱网布置如图4-7所示,试设计该基础。
(二)设计资料
⑴工程地质条件
该地区地势平坦,无相邻建筑物,经地质勘察:持力层为粘性土,土的天然重度为18 kN/m3,地基承载力特征值f ak=230kN/m2,地下水位在-7.5m处,无侵蚀性,标准冻深为1.0m (根据地区而定)。
⑵给定参数
柱截面尺寸为350mm×500mm,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来轴心荷载为680kN,弯矩值为80kN·m,水平荷载为10kN。
⑶材料选用
混凝土:采用C20(可以调整)(f t=1.1N/mm2)
钢筋:采用HPB235(可以调整)(f y=210 N/mm2)
(三)设计内容
⑴确定基础埋置深度
⑵确定地基承载力特征值
⑶确定基础的底面尺寸
⑷确定基础的高度
⑸基础底板配筋计算
⑹绘制施工图(平面图、详图)
(四)设计要求
⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图要求所有图线、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。
⑶设计时间三天。
二、柱下钢筋混凝土独立基础课程设计指导书
(一) 确定基础埋置深度d 同前所述 (二)确定地基承载特征值f a 同前所述
)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη
(三)确定基础的底面面积
A ≥
h
f F ?-γa k
式中各符号意义同前所述
(四)持力层强度验算
??? ?
?±+=
l e A G F p 0k k k max
k min 61≤1.2f a
2
k min
k max k p p p +=
≤f a
式中 p k ——相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值(kPa);
p kmax ——相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最大压力值(kPa); p kmin ——相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最小压力值(kPa); F k ——相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值kN); G k ——基础自重和基础上的土重(kN); A ——基础底面面积(m 2); e 0——偏心距(m);
f a ——修正后的地基承载力特征值(kPa); l ——矩形基础的长度(m)。
(五)确定基础的高度
F l ≤0.70m t hp h a f β 式中 F l ——相应于荷载效应基本组合时作用在A l 上的地基土净反力设计值(kN); βhp ——受冲切承载力截面高度影响系数,当h 不大于800mm 时,βhp 取 1.0;当大于等于2000mm 时,βhp 取0.9,其间按线性内插法取用; f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值(kPa);
a m ——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度(m);
h 0——基础冲切破坏锥体的有效高度(m)。
(六)底板配筋计算
y
0s 9.0f h M
A I
I =
; ()()()jI jmax z 2z I 2481p p b b a l M ++-= y
0s 9.0f h M
A I I
I I =
; ()()()j
m i n
m a x z 2z II 248
1p p a l b b M j +
+-=
式中 A sI 、A sII ——分别为平行于l 、b 方向的受力钢筋面积(m 2);
M I 、M II ——分别为任意截面I-I 、II-II 处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值(kN ·m);
l 、b ——分别为基础底面的长边和短边(m); f y ——钢筋抗拉强度设计值(N/mm 2);
p jmax 、p jmin ——相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地 基净反力设计值(kPa );
p jI、p jII——任意截面I-I 、II-II处相应于荷载效应基本组合时的基础底面地基净反力设计值(kPa);
a z、
b z——分别为平行于基础长边和短边的柱边长(m);
(七)绘制施工图(2号图纸一张)
合理确定绘图比例(平面图1:100、详图1:20~1:30)、图幅布置;符合《建筑制图标准》。
三、参考文献
1.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002). 北京:中国建筑工业出版社,2002
2.孙维东主编. 土力学与地基基础. 北京:机械工业出版社,2003
3.中华人民共和国国家标准. 砌体结构设计规范(GB50003-2001). 北京:中国建筑工业出版社,2002
4.沈克仁主编. 地基与基础. 中国建筑工业出版社,1993
四、设计实例
1.设计题目某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,采用柱下独立基础,柱网布置如图4-7所示,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来的轴心荷载为680kN,弯矩值为80kN·m,水平荷载为10kN。柱永久荷载效应起控制作用,柱截面尺寸为350mm ×500mm,试设计该基础。
图4-7柱网布置图
2.工程地质情况
该地区地势平坦,无相邻建筑物,经地质勘察:持力层为粘性土(ηb=0、ηd=1.0),土的天然重度为18 kN/m3,f ak=230kN/m2,地下水位在-7.5m处,无侵蚀性,标准冻深为1.0m(根据地区而定)。
3.基础设计
⑴确定基础的埋置深度d
d =Z 0+200 =(1000 +200)mm=1200 mm
根据GB50007-2002规定,将该独立基础设计成阶梯形,取基础高度为650 mm ,基础分二级,室内外高差300mm ,如图4-8所示。
⑵确定地基承载特征值f a
假设b <3m,因d =1.2m >0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正,
()[]2
2m d ak a m /kN 6.242m /kN 5.02.1180.1230)5.0(=-??+=-+=d f f γη
⑶确定基础的底面面积 m
35.1m 2
1.5
2.1=+=h
A ≥
2
2
a k m
11.3m
35
.1186.242680
=?-=
?-+h
f P F k γ
考虑偏心荷载影响,基础底面积初步扩大12%,于是 22m 73.3m 11.32.12.1=?=='A A 取矩形基础长短边之比l/b =1.5,即l =1.5b m
58.15
.173.35
.1==
=
A b
取b=1.6 m 则l =1.5b =2.4 m
A = l ×b =2.4×1.6 m=3.84 m 2
⑷持力层强度验算
作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为
kN 68.783kN )35.184.320680(kN 680K K =??+=+=+h A G F γ
m kN 5.86m )kN 65.01080(k ?=??+=+=Vh M M
m
11.0m 68
.7835.86k k
0==
+=
k
G F M
e <
m
4.06
m 4.26
==
l
符合要求。
图4-8基础高度和底板配筋示意
2m /60.21kN 22m
/47.96kN 1m /kN 4.211.06184.368.7836120k k k max k min
=
??? ???±=??? ??±+=l e A G F p
<1.2f a =1.2×242.6kN/m 2=291.12kN/m 2
2
2
k min
k max k m /kN 09.204m
/kN 2
96
.14760.2122
=+=
+=
p p p
<f a =242.6kN/m 2
故持力层强度满足要求。
⑸基础高度验算
现选用混凝土强度等级C20,HPB235钢筋,查得混凝土f t =1.1N/mm 2=1100 kN/m 2,钢筋f y =210 N/mm 2。 地基净反力
2
2
K
max max max m /kN 83.314m
/kN ).84335
.184.32035.121.26035.1(35.135.1=???-?=-
=-
=A G p A
G p p k j
2
2
K
min
min
min m
/kN 3.163m
/kN ).84
335
.184.32035.196.14735.1(35.135.1=???-?=-
=-
=A G p A
G p p k j
由图4-8可知,h =650mm ,h 0=610mm ;下阶h 1=350mm ,h 01=310mm ;a z1=1200mm ,b z1=800mm 。
1) 柱边截面
b z +2 h 0=(0.35+2×0.61)m=1.57m <b =1.6m
2
22
2
0010.5438m
m
61.0235.026.16.161.025.024.22222=???
???????? ??---???? ??--=?
?
?
??---??? ??--=h b b b h a l A z z
()()2
2
02m
5856.00.61m
61.035.0=?+=+=h h b A z
kN
2.171kN 8
3.3145438.0max 11=?==j p A F
kN
91.450kN 5856.011000.17.07.02t hp =???=A f β>F 1=171.2kN
符合要求。
2) 变阶处截面
b z1+2 h 01=(0.8+2×0.31)m=1.42m <b =1.6m
2
22
2
01101110.4559m
m
31.028.026.16.131.022.124.22222=???
???????? ??---???? ??--=?
?
?
??---??? ??--=h b b b h a l A z z
()()2
2
01
0112m
3441.00.31m
31.08.0=?+=+=h h b A z
kN
53.143kN 83.3144559.0max 11=?==j p A F
kN 96.264kN 3441.011000.17.07.02t hp =???=A f β>F 1=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
()
()2
2m
i n
j m a x
j z m
i n
jI m
/kN 85.254m /kN 3.16383.3144.225.04.23.1632=???
???-?++
=-++=p p
l
a l p p j
()()()()()()m
kN 1.152m kN 85.25414.83
335.06.125.04.248
12481
2jI jmax z 2z I
?=?++?-=++-=p p b b a l M
2
2
6
y I
sI mm 28.1319mm
610
2109.010
1.1529.0=???=
=h f M
A
III-III 截面:
()
()2
2min
j max
j 1
min jIII m
/kN 95.276m /kN 3.16383.3144.222.14.23.1632=???
???-?++
=-++
=p p
l
a l p p z j
()()()
()()()m
kN 01.71m
kN
95.27683.3148.06.122.14.248
12481
2jIII jmax z121III
?=?++?-=++-=p p b b a l M
z
2
2
6
y III
sIII mm 98.1211mm
310
2109.010
1.0179.0=???=
=
h f M
A
比较A sI 和A SIII ,应按A sI 配筋,在平行于l 方向 1.6m 宽度范围内配12φ12@140(A s =1356mm 2>1319.28mm 2)。
2) 计算基础的短边方向,II-II 截面
()()()
()()()m
kN 49.82m kN
3.16383.3145.0
4.223
5.0
6.148
124812jmin
jmax
z 2II
?=?++?-=
++-=p p a l b b M
z
2
2
6
0y II
sII mm 5.715mm
610
2109.010
49.829.0=???=
=h f M
A
Ⅳ-Ⅳ截面
()()()
()()()m
kN 25.38m kN
3.16383.3142.1
4.228.06.148
124812jmin
jmax
z12z1IV
?=?++?-=
++-=p p a l b b M
2
2
6
y s I V
s I V mm 84.652mm
310
2109.010
25.389.0=???=
=
h f M
A
比较A sII 和A SIV ,应按A sII 配筋,但面积仍较小,故在平行于b 方向2.4m 宽度范围内按构造配12φ10@200(A s =942mm 2>715.5mm 2)。
(7)绘制施工图 如图4-9所示。
图4-9独立基础平面图、剖面图
某框架结构柱下条形基础设计(倒梁法) 一、设计资料 1、某建筑物为7层框架结构,框架为三跨的横向承重框架,每跨跨度为7.2m ;边柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:Fk=2665KN 、Mk=572KN ?M 、Vk=146KN ,F=3331KN 、M=715KN ?M 、V=182KN ;中柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:Fk=4231KN 、Mk=481KN ?M 、Vk=165KN ,F=5289KN 、M=601KN ?M 、V=206KN 。 2、根据现场观察描述,原位测试分析及室内试验结果,整个勘察范围内场地地层主要由粘性土、粉土及粉砂组成,根据土的结构及物理力学性质共分为7层,具体层位及工程特性见附表。勘察钻孔完成后统一测量了各钻孔的地下水位,水位埋深平均值为0.9m ,本地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。 3、根据地质资料,确定条基埋深d =1.9m ; 二、内力计算 1、基础梁高度的确定 取h =1.5m 符合GB50007-2002 8.3.1柱下条形基础梁的高度宜为柱距的 11 ~48 的规定。 2、条基端部外伸长度的确定 据GB50007-2002 8.3.1第2条规定外伸长度宜为第一跨的0.25倍考虑到柱端存在弯矩及其方向左侧延伸0.250.257.2 1.8l m m =?= 为使荷载形心与基底形心重合,右端延伸长度为ef l ,ef l 计算过程如下:
a . 确定荷载合力到E点的距离 o x: 333137.2528927.271526012182 1.52206 1.52 3331252892 o x ??+??-?-?-??-??= ?+? 得 182396 10.58 17240 o x m == b . 右端延伸长度为 ef l: (1.8 2.77.2210.58)2 1.87.23 2.24 ef l m =++?-?--?= 3、地基净反力 j p的计算。 对E点取合力距即:0 E M ∑=, 2 2.24 2.2433317.2352897.23(25.64 2.24)0.5(71526012)(1821.522061.52)0 2 j j p p ??+??+??--?-?+?-??+??= 即271.2712182396672.3751 j j KN p p m =?= 4、确定计算简图 5、采用结构力学求解器计算在地基净反力Pj作用下基础梁的内力图 A B C D E F 1089.25 1804.25 2868.92 -2020.41 3469.922946.05 -1149.01 3547.05 971.85 -2180.78 1686.85 弯矩图(KN·M)
班级(专业)土木工程3班设计人Shih 一、课程设计题目: 《基础工程》课程设计题目 第一部分墙下条形基础设计(无筋扩展基础) 一、墙下条形基础课程设计任务书 (一)设计题目 某四层教学楼基础采用无筋扩展条形基础,教学楼建筑平面布置图如图1-1所示,梁L-1截面尺寸为200mm×500mm,伸入墙内240 mm,梁间距为3.3 m,外墙及山墙的厚度为370 mm,双面粉刷,试设计该基础。 (二)设计资料 ⑴地形:拟建建筑场地平整。 ⑵工程地质务件:自上而下土层依次如下: ①号土层:杂填土,层厚约0.5m,含部分建筑垃圾。 ②号土层:粉质黏土,层厚1.2m,软塑,潮湿,承载力特征值ak f=130kPa。
③号土层:黏土,层厚1.5m,可塑,稍湿,承载力特征值ak f=180kPa。 ④号土层:细砂,层厚2.7m,中密,承载力特征值ak f=240kPa。 ⑤号土层:强风化砂质泥岩,厚度未揭露,承载力特征值ak f=300kPa。 ⑶岩土设计技术参数 地基岩士物理力学参数如表2.1所示。 ⑷水文地质条件 ①拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。 ②地下水位深度:位于地表下1.5m。 ⑸室外设计地面-0.45m,室外设计地面标高同天然地面标高。 ⑹由上部结构传至基础顶面的竖向力标准值分别为外纵墙∑F1K=560kN,山墙∑F2K=170kN,内横墙∑F3K=163kN,内纵墙∑F4K=1540kN。 ⑺基础采用M5水泥砂浆砌毛石、M7.5水泥砂浆砌标准粘土砖或C15砼,工程位于昆明市内,基础埋深可不考虑标准冻深的影响,但应根据影响埋深的相关条件合理确定基础埋深。 (三)设计内容 ⑴荷载计算(包括选计算单元、确定其宽度)。 ⑵确定基础埋置深度。 ⑶确定地基承载力特征值。 ⑷确定基础的宽度和剖面尺寸。 ⑸软弱下卧层强度验算(若存在软弱下卧层情况)。 ⑹绘制施工图(基础平面布置图、基础详图),并提出必要的施工说明。 (四)设计要求 ⑴计算说明书要求:计算说明书一律用A4幅面;装订顺序:封面(须注明:《基础工程》课程设计,专业班级,学号,姓名,日期),目录、设计任务书,计算说明书;要
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
柱下条形基础设计 一、设计资料 1、地形 拟建建筑场地平整、 2、工程地质条件 自上而下土层依次如下: ①号土层,耕填土,层厚0。7m,黑色,原为农田,含大量有机质、 ②号土层,黏土,层厚1、8m,软塑,潮湿,承载力特征值。 ③号土层,粉砂,层厚2、6m,稍密,承载力特征值。 ④号土层,中粗砂,层厚4.1m,中密,承载力特征值。 ⑤号土层,中风化砂岩,厚度未揭露,承载力特征值。 3、岩土设计技术参数 地基岩土物理力学参数如表2.1所示。 4、水文地质条件 (1)拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性、 (2)地下水位深度:位于地表下0、9m、
5、上部结构资料 拟建建筑物为多层全现浇框架结构,框架柱截面尺寸为。室外地坪标高同自然地面,室内外高差、柱网布置如图2。1所示、 6、上部结构作用 上部结构作用在柱底得荷载效应标准组合值=1280kN=1060kN ,,上部结构作用在柱底得荷载效应基本组合值=1728k N,=1430kN (其中为轴线②~⑥柱底竖向荷载标准组合值;为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值;为轴线②~⑥柱底竖向荷载基本组合值;为轴线①、⑦柱底竖向荷载基本组合值) 图2、1 柱网平面图 其中纵向尺寸为6A,横向尺寸为18m,A=6300mm 混凝土得强度等级C25~C 30,钢筋采用H PB235、HR B335、HR B400级。 二、柱下条形基础设计 1、确定条形基础底面尺寸并验算地基承载力 由已知得地基条件,假设基础埋深为,持力层为粉砂层 (1) 求修正后得地基承载力特征值 由粉砂,查表得, 埋深范围内土得加权平均重度: 3/69.116 .2) 105.19(1.06.1)104.18(2.04.187.06.17m kN m =-?+?-+?+?= γ 持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度得修正): kPa d f f m d ak a 65.233)5.06.2(69.110.3160)5.0(=-??+=-?+=γη
课程设计说明书题目: 墙下条形基础设计 院系: 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012 年 06 月24日
墙下条形独立基础设计 1/ 12安徽理工大学课程设计(论文)任务书 2012年 06 月 18 日
墙下条形独立基础设计 3/ 12目录 1.设计资料......................................... 错误!未定义书签。 1.1工程地质条件.................................. 错误!未定义书签。 1.2 上部结构资料.................................. 错误!未定义书签。 1.3上部结构作用.................................. 错误!未定义书签。 2. 荷载计算......................................... 错误!未定义书签。 2.1 选定计算单元.................................. 错误!未定义书签。 2.2 荷载计算...................................... 错误!未定义书签。 3. 确定基础宽度..................................... 错误!未定义书签。 3.1 基础的埋置深度d .............................. 错误!未定义书签。 3.3基础的宽度.................................... 错误!未定义书签。 4. 基础高度与台阶................................... 错误!未定义书签。 4.1 内横墙与内纵墙................................ 错误!未定义书签。 4.2 外纵墙和山墙.................................. 错误!未定义书签。 5. 软弱下卧层强度验算............................... 错误!未定义书签。 5.1 基底外附加力.................................. 错误!未定义书签。 5.2 软弱下卧层处附加应力.......................... 错误!未定义书签。 5.3 软弱下卧层顶面处的自重应力.................... 错误!未定义书签。 5.4 软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值...... 错误!未定义书签。 5.5 强度验算...................................... 错误!未定义书签。
《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
某框架结构柱下条形基础设计
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某框架结构柱下条形基础设计(倒梁法) 一、设计资料 1、某建筑物为7层框架结构,框架为三跨的横向承重框架,每跨跨度为7.2m ;边柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:Fk =2665KN 、Mk=572K N?M、Vk=146KN ,F=3331KN 、M=715KN ?M、V=182KN ;中柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:F k=4231KN 、Mk=481K N?M 、Vk=165KN,F=5289KN 、M=601KN ?M 、V=206KN 。 2、根据现场观察描述,原位测试分析及室内试验结果,整个勘察范围内场地地层主要由粘性土、粉土及粉砂组成,根据土的结构及物理力学性质共分为7层,具体层位及工程特性见附表。勘察钻孔完成后统一测量了各钻孔的地下水位,水位埋深平均值为0.9m,本地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。 3、根据地质资料,确定条基埋深d=1.9m; 二、内力计算 1、基础梁高度的确定 取h=1.5m 符合G B50007-2002 8.3.1柱下条形基础梁的高度宜为柱距的 11 ~48 的规定。 2、条基端部外伸长度的确定 据GB50007-2002 8.3.1第2条规定外伸长度宜为第一跨的0.25倍考虑到柱端存在弯矩及其方向左侧延伸0.250.257.2 1.8l m m =?= 为使荷载形心与基底形心重合,右端延伸长度为ef l ,ef l 计算过程如下: a . 确定荷载合力到E 点的距离o x :
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