浅基础设计指导书

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1、土力学与地基基本课程设计第一部分墙下条形基本课程设计一、墙下条形基本课程设计任务书（一）设计题目某教学楼采用毛石条形基本，教学楼建筑平面如图1所示，试设计该基本。 图1 建筑平面图（二）设计资料工程地质条件如图2所示。图2工程地质剖面图室外设计地面-0.6m，室外设计地面标高同天然地面标高。由上部构造传至基本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。基本采用M5水泥砂浆砌毛石，原则冻深为1.2m。（三）设计内容荷载计算（涉及选计算单元、拟定其宽度）。拟定基本埋置深度。拟定地基承载力特性值。

2、拟定基本的宽度和剖面尺寸。软弱下卧层强度验算。绘制施工图（平面图、详图）。（四）设计规定计算书规定书写工整、数字精确、图文并茂。制图规定所有图线、图例尺寸和标注措施均应符合新的制图原则，图纸上所有中文和数字均应书写端正、排列整洁、笔画清晰，中文书写为仿宋字。二、墙下条形基本课程设计指引书（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（在计算书上应表达出来）。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）拟定基本埋置深度dGB50007-规定dmin=Zd-hmax或经验拟定dmin=Z0+（1

3、00200）mm。式中Zd设计冻深，Zd=Z0zszwze；Z0原则冻深；zs土的类别对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-1；zw土的冻胀性对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-2；ze环境对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-3；（三）拟定地基承载力特性值fa式中fa修正后的地基承载力特性值（kPa）；fak地基承载力特性值（已知）（kPa）；b、b基本宽度和埋深的地基承载力修正系数（已知）；基本底面如下土的重度，地下水位如下取浮重度（kN/m3）；m基本底面以上土的加权平均重度，地下水位如下取浮重度（kN/m3）；b基本底面宽度（m），当不不小于3m按3m取值，不小于6m按6m取值

4、；d基本埋置深度（m）。（四）拟定基本的宽度、高度bH0式中Fk相应于荷载效应原则组合时，上部构造传至基本顶面的竖向力值（kN）。当为柱下独立基本时，轴向力算至基本顶面，当为墙下条形基本时，取1m长度内的轴向力（kN/m）算至室内地面标高处；基本及基本上的土重的平均重度，取=20 kN/m3；当有地下水时，取=20-9.8=10.2 kN/m3；计算基本自重及基本上的土自重GK时的平均高度（m）。b2基本台阶宽度（m）；H0基本高度（m）。（五）软弱下卧层强度验算如果在地基土持力层如下的压缩层范畴内存在软弱下卧层，则需按下式验算下卧层顶面的地基强度，即式中pz相应于荷载效应原则组合时，软弱下卧

5、层顶面处的附加应力值（kPa）；pcz软弱下卧层顶面处土的自重压力原则值（kPa）；faz软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特性值（kPa）。（六）绘制施工图（2号图纸一张）合理拟定绘图比例（平面图1：100、详图1：201：30）、图幅布置；符合建筑制图原则。三、参照文献1.中华人民共和国国标.建筑地基基本设计规范（GB 50007-）.北京：中国建筑工业出版社，2.孙维东主编.土力学与地基基本.北京：机械工业出版社，3.中华人民共和国国标.砌体构造设计规范（GB50003-）.北京：中国建筑工业出版社，4.沈克仁主编.地基与基本.中国建筑工业出版社，1993四、设计实例1.设计题目某

6、四层教学楼，平面布置图如图4-1所示。梁L-1截面尺寸为200mm500mm，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，本教学楼的基本采用毛石条形基本，原则冻深为1.2m。由上部构造传至基本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.工程地质状况该地区地形平坦，经地质勘察工程地质状况如图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.基本设计荷载计算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3所示。外纵墙：取两窗中

7、心间的墙体。内纵墙：取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为计算单元宽度则山墙：取1 m为计算单元宽度则内横墙：取1 m为计算单元宽度则内纵墙：取两门中心线间的距离8.26m为计算单元宽度则拟定基本的埋置深度dd=Z0+200 =（1200 +200）mm=1400 mm拟定地基承载特性值fa假设b3m，因d=1.4m0.5m故只需对地基承载力特性值进行深度修正拟定基本的宽度、高度1）基本宽度外纵墙：b1山墙：b2内横墙：b3内纵墙：b4故取b=1.2m3m，符合假设条件。2）基本高度基本采用毛石，M5水

8、泥砂浆砌筑。内横墙和内纵墙基本采用三层毛石，则每层台阶的宽度为（符合构造规定）查GB50007-容许台阶宽高比b2/H0=1/1.5，则每层台阶的高度为H0综合构造规定，取H0=0. 4m。最上一层台阶顶面距室外设计地坪为（1. 4-0. 43）m = 0.2m0.1m故符合构造规定。（如图4所示）外纵墙和山墙基本仍采用三层毛石，每层台阶高0. 4m，则每层台阶的容许宽度为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，均不不小于0.2m（符合构造规定）最上一层台阶顶面距室外设计地坪为（1.4-0.43

9、）m = 0.2m0.1m符合构造规定。（如图5所示）图4 内墙基本详图 图5 外墙基本详图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）下卧层顶面处附加压力因Z/b=4.1/1.2=3.40.5，Es1/Es2=10/2=5故由GB50007-中表5.2.7查得=25则3）下卧层顶面处自重压力4）下卧层顶面处修正后的地基承载力特性值5）验算下卧层的强度=177.1kN/m2符合规定。第二部分柱下钢筋混凝土独立基本设计一、柱下钢筋混凝土独立基本设计任务书（一）设计题目某教学楼为四层钢筋混凝土框架构造，采用柱下独立基本，柱网布置如图4-7所示，试设计该基本。（二）设计资料工程地质

10、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，地基承载力特性值fak=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，原则冻深为1.0m（根据地区而定）。给定参数柱截面尺寸为350mm500mm，在基本顶面处的相应于荷载效应原则组合，由上部构造传来轴心荷载为680kN，弯矩值为80kNm，水平荷载为10kN。材料选用混凝土：采用C20（可以调节）（ft=1.1N/mm2）钢筋：采用HPB235（可以调节）（fy=210 N/mm2）（三）设计内容拟定基本埋置深度拟定地基承载力特性值拟定基本的底面尺寸拟定基本的高度基本底板配筋计算绘制施工图（平

11、面图、详图）（四）设计规定计算书规定书写工整、数字精确、图文并茂。制图规定所有图线、图例尺寸和标注措施均应符合新的制图原则，图纸上所有中文和数字均应书写端正、排列整洁、笔画清晰，中文书写为仿宋字。设计时间三天。二、柱下钢筋混凝土独立基本课程设计指引书（一）拟定基本埋置深度d同前所述（二）拟定地基承载特性值fa同前所述（三）拟定基本的底面面积A式中各符号意义同前所述（四）持力层强度验算1.2fafa式中pk相应于荷载效应原则组合时，基本底面处的平均压力值（kPa）；pkmax相应于荷载效应原则组合时，基本底面边沿的最大压力值（kPa）；pkmin相应于荷载效应原则组合时，基本底面边沿的最小压力值

12、（kPa）；Fk相应于荷载效应原则组合时，上部构造传至基本顶面的竖向力值kN）；Gk基本自重和基本上的土重（kN）；A基本底面面积（m2）；e0偏心距（m）；fa修正后的地基承载力特性值（kPa）；l矩形基本的长度（m）。（五）拟定基本的高度Fl0.7式中Fl相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值（kN）；hp受冲切承载力截面高度影响系数，当h不不小于800mm时，hp取1.0；当不小于等于mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用；ft混凝土轴心抗拉强度设计值（kPa）；am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度（m）；h0基本冲切破坏锥体的有效高度（m）。（六）底板配筋计算；式中

13、AsI、AsII分别为平行于l、b方向的受力钢筋面积（m2）；MI、MII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（kNm）；l、b分别为基本底面的长边和短边（m）；fy钢筋抗拉强度设计值（N/mm2）；pjmax、pjmin相应于荷载效应基本组合时的基本底面边沿最大和最小地基净反力设计值（kPa）；pjI、pjII任意截面I-I、II-II处相应于荷载效应基本组合时的基本底面地基净反力设计值（kPa）；az、bz分别为平行于基本长边和短边的柱边长（m）；（七）绘制施工图（2号图纸一张）合理拟定绘图比例（平面图1：100、详图1：201：30）、图幅布置；符合建筑

14、制图原则。三、参照文献1.中华人民共和国国标.建筑地基基本设计规范（GB 50007-）.北京：中国建筑工业出版社，2.孙维东主编.土力学与地基基本.北京：机械工业出版社，3.中华人民共和国国标.砌体构造设计规范（GB50003-）.北京：中国建筑工业出版社，4.沈克仁主编.地基与基本.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构造，采用柱下独立基本，柱网布置如图7所示，在基本顶面处的相应于荷载效应原则组合，由上部构造传来的轴心荷载为680kN，弯矩值为80kNm，水平荷载为10kN。柱永久荷载效应起控制作用，柱截面尺寸为350mm500mm，试设计该基本

15、。图7 柱网布置图2.工程地质状况该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土（b=0、d=1.0），土的天然重度为18 kN/m3，fak=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，原则冻深为1.0m（根据地区而定）。3.基本设计拟定基本的埋置深度dd=Z0+200 =（1000 +200）mm=1200 mm根据GB50007-规定，将该独立基本设计成阶梯形，取基本高度为650 mm，基本分二级，室内外高差300mm，如图8所示。图8 基本高度和底板配筋示意图拟定地基承载特性值fa假设b3m,因d=1.2m0.5m故只需对地基承载力特性值进行深度修正，拟定基本的底面面

16、积A考虑偏心荷载影响，基本底面积初步扩大12%，于是取矩形基本长短边之比l/b=1.5，即l=1.5b取b=1.6 m则l=1.5b=2.4 mA=lb=2.41.6 m=3.84 m2持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为符合规定。1.2fa=1.2242.6kN/m2=291.12kN/m2fa=242.6kN/m2故持力层强度满足规定。基本高度验算现选用混凝土强度级别C20，HPB235钢筋，查得混凝土ft=1.1N/mm2=1100 kN/m2，钢筋fy=210 N/mm2。地基净反力由图4-8可知，h=650mm，h0=610mm；下阶h1=350mm，h01=310m

17、m；az1=1200mm，bz1=800mm。1）柱边截面bz+2h0=（0.35+20.61）m=1.57mb=1.6mF1=171.2kN符合规定。2）阶处截面bz1+2h01=（0.8+20.31）m=1.42mb=1.6mF1=143.53kN符合规定。基本底板配筋计算1）计算基本的长边方向，I-I截面柱边地基净反力III-III截面：比较AsI和ASIII，应按AsI配筋，在平行于l方向1.6m宽度范畴内配1212140（As=1356mm21319.28mm2）。2）计算基本的短边方向，II-II截面-截面比较AsII和ASIV，应按AsII配筋，但面积仍较小，故在平行于b方向2.4m宽度范畴内按构造配1210200（As=942mm2715.5mm2）。