1、地基基礎課程設計 墻下條形基礎課程設計一、墻下條形基礎課程設計任務書（一）設計題目某教學樓采用毛石條形基礎，教學樓建筑平面如圖4-1所示，試設計該基礎。圖4-1平面圖（二）設計資料工程地質條件如圖4-2所示。雜填土 粉質粘土 圖4-2工程地質剖面圖淤泥質土 室外設計地面-0.6m，室外設計地面標高同天然地面標高。由上部結構傳至基礎頂面的豎向力值分別為外縱墻F1K=558.57kN，山墻F2K=168.61kN，內橫墻F3K=162.68kN，內縱墻F4K=1533.15kN。基礎采用兩種方案:(1) 采用M5水泥砂漿砌毛石;(2) 采用水泥砂漿M5, 砌 MU10磚基礎。標準凍深為1.20m。

2、（三）設計內容荷載計算 （包括選計算單元、確定其寬度）。 確定基礎埋置深度。 確定地基承載力特征值。 確定基礎的寬度和剖面尺寸。 軟弱下臥層強度驗算。 （四）設計要求計算書要求 書寫工整、數字準確、圖文并茂。(2)繪制施工圖（兩種方案的基礎平面圖和基礎剖面圖）(3)制圖要求 所有圖線、圖例尺寸和標注方法均應符合新的制圖標準，圖紙上所有漢字和數字均應書寫端正、排列整齊、筆畫清晰，中文書寫為仿宋字。二、墻下條形基礎課程設計指導書（一）荷載計算 1.選定計算單元 對有門窗洞口的墻體，取洞口間墻體為計算單元；對無門窗洞口的墻體，則可取1m為計算單元（在計算書上應表示出來）。2.荷載計算 計算每個計算單

3、元上的豎向力值（已知豎向力值除以計算單元寬度）。 （二）確定基礎埋置深度d GB50007-2002規定dmin=Zd-hmax或經驗確定dmin=Z0+（100200）mm。式中 Zd設計凍深，Zd= Z0zszwze； Z0標準凍深； zs土的類別對凍深的影響系數，按規范中表； zw 土的凍脹性對凍深的影響系數，按規范中表2； ze 環境對凍深的影響系數，按規范中表3； （三）確定地基承載力特征值fa 式中 fa修正后的地基承載力特征值（kPa）； fak地基承載力特征值（已知）(kPa)； b、b基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數（已知）； 基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度(k

4、N/m3)； m基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度(kN/m3)； b基礎底面寬度（m），當小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；d基礎埋置深度（m）。（四）確定基礎的寬度、高度 bH0式中 Fk相應于荷載效應標準組合時，上部結構傳至基礎頂面的豎向力值（kN）。當為柱下獨立基礎時，軸向力算至基礎頂面，當為墻下條形基礎時，取1m長度內的軸向力（kN/m）算至室內地面標高處； 基礎及基礎上的土重的平均重度，取=20 kN/m3；當有地下水時， 取=20-9.8=10.2 kN/m3； h計算基礎自重及基礎上的土自重GK時的平均高度（m）。 b 2基礎臺階寬度(m)； H0基礎高度

5、(m)。 （五）軟弱下臥層強度驗算 如果在地基土持力層以下的壓縮層范圍內存在軟弱下臥層，則需按下式驗算下臥層頂面的地基強度，即 式中 pz相應于荷載效應標準組合時，軟弱下臥層頂面處的附加應力值（kPa）； pcz軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標準值（kPa）； faz軟弱下臥層頂面處經深度修正后的地基承載力特征值（kPa）。三、參考文獻1.中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規范（GB 50007-2002）. 北京：中國建筑工業出版社，20022.孫維東主編. 土力學與地基基礎. 北京：機械工業出版社，20033.中華人民共和國國家標準. 砌體結構設計規范（GB50003-2001）. 北

6、京：中國建筑工業出版社，20024.沈克仁主編. 地基與基礎. 中國建筑工業出版社，1993四、設計實例1.設計題目 某四層教學樓，平面布置圖如圖4-1所示。梁L-1截面尺寸為200mm500mm，伸入墻內240 mm，梁間距為3.3 m，外墻及山墻的厚度為370 mm，雙面粉刷，本教學樓的基礎采用毛石條形基礎，標準凍深為1.2m。由上部結構傳至基礎頂面的豎向力值分別為外縱墻F1K=558.57kN，山墻F2K=168.61kN，內橫墻F3K=162.68kN，內縱墻F4K=1533.15kN。2.工程地質情況 該地區地形平坦，經地質勘察工程地質情況如圖4-2所示，地下水位在天然地表下8.5m

7、，水質良好，無侵蝕性。3.基礎設計荷載計算1）選定計算單元 取房屋中有代表性的一段作為計算單元。如圖4-3所示。外縱墻：取兩窗中心間的墻體。內縱墻：取軸線之間兩門中心間的墻體。山墻、橫墻：分別取1 m寬墻體。圖4-3 墻的計算單元2） 荷載計算外縱墻：取兩窗中心線間的距離3.3 m為計算單元寬度 則山墻：取1 m為計算單元寬度 則內橫墻：取1 m為計算單元寬度 則內縱墻：取兩門中心線間的距離8.26m為計算單元寬度則確定基礎的埋置深度dd=Z0+200 =（1200 +200）mm=1400 mm確定地基承載特征值fa 假設b3m，因d=1.4m0.5m故只需對地基承載力特征值進行深度修正 確

8、定基礎的寬度、高度 1）基礎寬度外縱墻：b1山墻：b2 內橫墻：b3內縱墻：b4故取b=1.2m3m ，符合假設條件。2）基礎高度基礎采用毛石，M5水泥砂漿砌筑。內橫墻和內縱墻基礎采用三層毛石，則每層臺階的寬度為 （符合構造要求）查GB50007-2002允許臺階寬高比b2/H0=1/1.5，則每層臺階的高度為 H0綜合構造要求，取H0=0. 4m。最上一層臺階頂面距室外設計地坪為 （1. 4-0. 43）m = 0.2m0.1m故符合構造要求。（如圖4-4所示）外縱墻和山墻基礎仍采用三層毛石，每層臺階高0. 4m ，則每層臺階的允許寬度為b又因單側三層臺階的總寬度為（1.2-0.37）m /

9、2=0.415 m故取三層臺階的寬度分別為0.115 m、0.15 m、0.15 m，均小于0.2m（符合構造要求）最上一層臺階頂面距室外設計地坪為（1.4-0.43）m = 0.2m0.1m符合構造要求。（如圖4-5所示）圖4-5外墻基礎詳圖圖4-4內墻基礎詳圖軟弱下臥層強度驗算 1）基底處附加壓力取內縱墻的豎向壓力計算 2）下臥層頂面處附加壓力 因Z/b=4.1/1.2=3.40.5，Es1/Es2=10/2=5故由GB50007-2002中表5.2.7查得=25則3） 下臥層頂面處自重壓力4）下臥層頂面處修正后的地基承載力特征值5）驗算下臥層的強度=177.1kN/m2符合要求。 第二部

10、分 柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計一、柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計任務書（一）設計題目某教學樓為四層鋼筋混凝土框架結構，采用柱下獨立基礎，柱網布置如圖4-7所示，試設計該基礎。（二）設計資料工程地質條件 該地區地勢平坦，無相鄰建筑物，經地質勘察：持力層為粘性土，土的天然重度為18 kN/m3，地基承載力特征值fak=230kN/m2，地下水位在-7.5m處，無侵蝕性，標準凍深為1.0m（根據地區而定）。 給定參數 柱截面尺寸為350mm500mm，在基礎頂面處的相應于荷載效應標準組合，由上部結構傳來軸心荷載為680kN，彎矩值為80kNm，水平荷載為10kN。 材料選用混凝土：采用C20（可以調整）

11、（ft=1.1N/mm2）鋼筋：采用HPB235（可以調整）（fy=210 N/mm2）（三） 設計內容確定基礎埋置深度 確定地基承載力特征值 確定基礎的底面尺寸 確定基礎的高度 基礎底板配筋計算 （四）設計要求計算書要求 書寫工整、數字準確、圖文并茂。制圖要求 所有圖線、圖例尺寸和標注方法均應符合新的制圖標準，圖紙上所有漢字和數字均應書寫端正、排列整齊、筆畫清晰，中文書寫為仿宋字。設計時間五天。二、柱下鋼筋混凝土獨立基礎課程設計指導書（一） 確定基礎埋置深度d 同前所述 （二）確定地基承載特征值fa 同前所述 （三）確定基礎的底面面積 A式中各符號意義同前所述（四）持力層強度驗算 1.2fa

12、fa式中 pk相應于荷載效應標準組合時，基礎底面處的平均壓力值(kPa)； pkmax相應于荷載效應標準組合時，基礎底面邊緣的最大壓力值(kPa)； pkmin 相應于荷載效應標準組合時，基礎底面邊緣的最小壓力值(kPa)； Fk相應于荷載效應標準組合時，上部結構傳至基礎頂面的豎向力值kN)； Gk基礎自重和基礎上的土重(kN)； A基礎底面面積(m2)； e0偏心距(m)； fa修正后的地基承載力特征值(kPa)； l矩形基礎的長度(m)。 （五）確定基礎的高度 Fl0.7式中 Fl相應于荷載效應基本組合時作用在Al上的地基土凈反力設計值(kN)； hp受沖切承載力截面高度影響系數，當h不大

13、于800mm時，hp取1.0；當大于等于2000mm時，hp取0.9，其間按線性內插法取用； ft混凝土軸心抗拉強度設計值(kPa)； am沖切破壞錐體最不利一側計算長度(m)；h0基礎沖切破壞錐體的有效高度(m)。（六）底板配筋計算 ； ； 式中 AsI、AsII 分別為平行于l、b方向的受力鋼筋面積(m2)； MI 、MII分別為任意截面I-I 、II-II處相應于荷載效應基本組合時的彎矩設計值(kNm)； l、b分別為基礎底面的長邊和短邊(m)； fy鋼筋抗拉強度設計值(N/mm2)； pjmax、pjmin 相應于荷載效應基本組合時的基礎底面邊緣最大和最小地基凈反力設計值（kPa）；

14、pjI、pjII 任意截面I-I 、II-II處相應于荷載效應基本組合時的基礎底面地基凈反力設計值（kPa）； az、bz分別為平行于基礎長邊和短邊的柱邊長(m)；三、參考文獻1.中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規范（GB 50007-2002）. 北京：中國建筑工業出版社，20022.孫維東主編. 土力學與地基基礎. 北京：機械工業出版社，20033.中華人民共和國國家標準. 砌體結構設計規范（GB50003-2001）. 北京：中國建筑工業出版社，20024.沈克仁主編. 地基與基礎. 中國建筑工業出版社，1993四、設計實例 1.設計題目 某教學樓為四層鋼筋混凝土框架結構，采用柱

15、下獨立基礎，柱網布置如圖4-7所示，在基礎頂面處的相應于荷載效應標準組合，由上部結構傳來的軸心荷載為680kN，彎矩值為80kNm，水平荷載為10kN。柱永久荷載效應起控制作用，柱截面尺寸為350mm500mm，試設計該基礎。 圖4-7柱網布置圖2.工程地質情況 該地區地勢平坦，無相鄰建筑物，經地質勘察：持力層為粘性土（b=0、d=1.0），土的天然重度為18 kN/m3，fak =230kN/m2，地下水位在-7.5m處，無侵蝕性，標準凍深為1.0m（根據地區而定）。 3.基礎設計確定基礎的埋置深度dd=Z0+200 =（1000 +200）mm=1200 mm 根據GB50007-2002

16、規定，將該獨立基礎設計成階梯形，取基礎高度為650 mm，基礎分二級，室內外高差300mm，如圖4-8所示。圖4-8基礎高度和底板配筋示意確定地基承載特征值fa 假設b3m,因d=1.2m0.5m故只需對地基承載力特征值進行深度修正, 確定基礎的底面面積 A考慮偏心荷載影響，基礎底面積初步擴大12%，于是 取矩形基礎長短邊之比l/b=1.5，即l=1.5b 取b=1.6 m則l=1.5b=2.4 m A= lb=2.41.6 m=3.84 m2持力層強度驗算作用在基底形心的豎向力值、力矩值分別為 符合要求。 1.2fa=1.2242.6kN/m2=291.12kN/m2 fa=242.6kN/m2故持力層強度滿足要求。基礎高度驗算現選用混凝土強度等級C20，HPB235鋼筋，查得混凝土ft=1.1N/mm2=1100 kN/m2，鋼筋fy=210 N/mm2。地基凈反力由圖4-8可知，h=650mm，h0=610mm；下階h1=350mm，h01=310mm；az1=1200mm，bz1=800mm。1) 柱邊截面 bz+2 h0=(0.35+20.61)m=1.57mb=1.6m F1=171.2kN符合要求。2) 變階處截面