多层民用建筑地基与基础设计

#/17目录一设计题目 二工程概况 三工程地质条件 四荷载分布情况 五基础设计 工艺流程图 确定基础埋深 确定基础宽度 确定基础底板厚度及配筋制基础底板配筋图---六地基砂垫层设计 七砂土方量计算八参考文献一.设计题目某多层民用建筑地基与基础设计二.工程概况该工程为5层砖混结构住宅楼，基础上部墙体平面布局如图所示。承重砖墙厚度370mm，拟采用墙下条形扩展基础，室内外设计地坪高差为0.30m（以室内为0.0m）。地基土层依次为：第1层：松散回填土，层厚1.5m，重15.8kN/m3；fk=85kPa，压缩模量6MPaak第2层：粉质黏土，层厚3.0m，重度16.5kN/m3,fk=120kPa,压缩模量10MPaak第3层：淤泥质土，层厚4m,重度16.0kN/m3,fj70kPa,压缩模量3.8MPa ak第4层：粉质黏土，层厚超过10m，重度17.5kN/m3，压缩模量14MPa为解决地基承载力不足的问题，拟采用砂垫层进行地基处理。因第3层为淤泥质土，要进行软弱下卧层承载力验算。墙体传递到基础的荷载具体如下：1）纵墙（A）两窗中心线间墙体荷载基本组合：轴心荷载N=280.0kN/m，M=12.5kN・m/m；2）纵墙（B）两门中心线间墙体荷载基本组合：轴心荷载N=290.0kN/m，M=14kN・m/m；3）山墙（①、⑦）荷载基本组合：轴心荷载N=180kN/m，M=8.6kN・m/m；4）内横墙（②、③、④、⑤、⑥）荷载基本组合：轴心荷载N=170kN/m该建筑所在场地抗震设计烈度为7度，抗震等级为三级。三．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。四．上部结构传至基础顶面的荷载具体情况：外纵A墙（两窗中心间4.0m墙体）N1=280kNM=12.5kN•m/m；外纵B墙（两窗中心间4.0m墙体）N2=290kNM=14kN・m/m；山墙（1m墙体）N3=180kNM=8.6kN・m/m;内横墙（1m墙体）N4=170kN松散回填上r=15.SKN/M3Fak_05Kpar-16.5KN/M3Fak-l20Kpajr16.0KN/M3fak70Kpa轮年寿二r-1/.5KN/M3结构布置方案该工程结构类型为砖混结构，采用横墙承重方案。基础类型采用墙下钢筋混凝土条形基础。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f=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100印印；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。

五．基础设计根据设计资料、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，f=210N/mm2。y5.0墙下条形基础的施工流程图千整场地■^基■砒图节,4£基底

会图纸要求曲基I地图梁（发模斗配筋涕:筑）I―筑%体一墙体压顶墙面处理|压顶抹灰墙面处理|压顶抹灰5.1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Y:m=15.97kN/m3=15.97kN/m31.5+0.55.2确定基础宽度

5.2确定基础宽度1.持力层承载力修正值fa:假定基础宽度bW3m,根据粘性土e=0.85,I=0.85查表得承载力深度修正系数n=1.1L外纵A墙则:b>外纵B墙山墙基础I=0.85查表得承载力深度修正系数n=1.1L外纵A墙则:b>外纵B墙山墙基础内横墙基础b> 1—f-ydG200-20x2N 2——290f-ydG200-20x2N 3—180f-ydG200-20x2N 4—170f-ydG200-20x2b>=1.81mb>=1.13m=1.06mN280=1.75m・•.所有墙体基础宽度均取b=2.0m5.3确定基础底板厚度及配筋1.外纵A墙基础（1）地基净反力F:135x280=189kpajb2（2）验算截面内力V=1 b—a、 1i”(2.0—0.3712M=—p( )2=—x189x =63kN•mp(b1 b—a、 1i”(2.0—0.3712M=—p( )2=—x189x =63kN•m（3）受剪承载力验算初定基础底板厚度h=400mm,基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h=400-40=360mm。007fh0=0.7*1.11360=灯2kN/m>154kN/m满足要求，取h=400mm,h0=360mmo（4）底板受力钢筋配筋面积A=

s0.9A=

s0.9hf0y63x1060.9x360x210=926mm2结合构造要求，底板受力钢筋选用。12@100（A=942mm2）,s分布钢筋选用@8@300。2.外纵B墙基础（1）地基净反力p=F=/90=196kPajb2（2）验算截面内力（2）验算截面内力V=1p(b—a)=11196x(2—0.37)=160kN/m2j 2=65kNmM=—p(--a)2=—x196x2=65kNm（3）受剪承载力验算初定基础底板厚度h=400mm,基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h=400-40=360mm。00.7fh=0.7x1.1x360=277.2kN/m>160kN/mt0满足要求，取h=400mm,h0=36Omm。(4)底板受力钢筋配筋面积4M 65X106A= = =955mm2s0.9hf0.9X360X2100y结合构造要求，底板受力钢筋选用012@100(As=942mm2),分布钢筋选用。8@300。2.山墙基础(1)地基净反力F1.35X180p=-= =121.5kPajb2(2)验算截面内力V=-p(b—a)=-x121.5x(2—0.37)=99kN/m2j21b—a1 _(2—0.37、2M=—p()2=—x121.5x =40.4kN•m2j2 2I2)(3)受剪承载力验算初定基础底板厚度h=400mm,基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h0400-40=360mm。0.7fh=0.7x1.1x360=277.2kN/m>99kN/m满足要求，取h=400mm，h0=360mmo(4)底板受力钢筋配筋面积M 40.4X106A= = =594mm2s0.9hf0.9X360X2100y结合构造要求，底板受力钢筋选用。12@100(As=942mm2),分布钢筋选用@8@300。

3.内横墙基础（1）地基净反力（2）F1.35（2）F1.35x170b—2=115kPa验算截面内力V=-p(b—a)=-x115x(2—0.37)=94kN/m2j21 1b—a、 1…(2—0.37丫M=—p( )2=—x115x =38.2kN•m2j2 2I2 )（3）受剪承载力验算初定基础底板厚度h=400mm,基础底部做C10素混凝土垫层100厚度，则基础有效高度h=400-40=360mm。00.7fh=0.7x1.1x360=277.2kN/m>94kN/mt0满足要求，取h=300mm,h0=260mmo（4）底板受力钢筋配筋面积M 38.2x106A— = =562mm2s0.9hf 0.9x360x2100y结合构造要求，底板受力钢筋选用。12@100（As=942mm2）,分布钢筋选用@8@300。

（5）地基钢筋用量表基础材料名称及等级受力钢筋分布钢筋A钢材一级盘圆钢612@100@8@300B钢材一级盘圆钢612@100@8@3001钢材一级盘圆钢612@100@8@3002钢材一级盘圆钢612@100@8@3003钢材一级盘圆钢612@100@8@3004钢材一级盘圆钢612@100@8@3005钢材一级盘圆钢612@100@8@3006钢材一级盘圆钢612@100@8@3007钢材一级盘圆钢612@100@8@3005.4制基础底板配筋图详见大图六．地基砂垫层设计6.0砂垫层施工工艺流程图

fak=200kpa6.2考虑淤泥质土软弱，基础宜浅埋，基础埋深初步确定d=2.0m.6.2.1计算墙基的宽度，要求满足下式280 =1.75m200-20义2外纵A墙280 =1.75m200-20义2G外纵B墙b之上二一二I.f-yd200-20x2G山墙基础b^，一二180 二1.13mf-yd200-20x2G内横墙基础b之」一二170二1.06mf-yd200-20x2・•.所有墙体基础宽度均取b=2.0m

初步设计粗砂垫层厚度，取Z=2.3m垫层底面上的自重应力，可采用下式计算Pcz=yh+Y(d+z—h)=15.8*1.5+16.5义(2+2.3-1.5)=69kpa11 2 1垫层底面上的附加应力，附加应力扩散角可按表5.1(《基础工程》)取值，采用30。.p1zb(P—P) -k-e—b+2p1zb(P—P) -k-e—b+2ztan01，N+ybdb(—1——-g——-yd) 2x(b1 = b+2ztan0280+20x2x24 -15.8x2)22+2x2.3xtan30。二63P2zb(p-p) k-e-b+2ztan0nN+ybdb(—2——-g——-yd) 2x(b1 = b+2ztan0290+20x2x24 15.8x2)22+2x2.3xtan30。二65P3zb(p-p) k -e-b+2ztan0nN+ybd八c/180+20x2x21b(一—上一一yd)2x( -15.8x2)b1 = 2 b+2ztan0 2+2x2.3xtan30°二43P4zb(p-p) ke-b+2ztan0nN+ybd4b(-4 g———yd)b 1b+2ztan0°(170+20x2x2 °、2x( 15.8x2) 2 =402+2x2.3xtan30°端材料Z/b中效，硅砂：园脸用埠〉即埠，碎石才占性上和膂土友土<0.2533280.252D62325。3D2328垫层底面淤泥质上的承载力f，可由下式求得azf=f+nY(b—3)+nY(D—0.5)=70kpa+1.1x15.97x(4.3-0.5)=137kpaazakb dm验算垫层底面下卧层的强度，根据下式进行验算(取最大值)p+p=65+69=134kpa<137kpazcz满足承载力要求。确定垫层的宽度b’，按下式计算b’=b+2ztan9=2+2x2.3xtan30o=4.6m七，砂土方量计算V纵AB(b+0.6+2xzxtan9+0.6)+£LV纵AB(2+0.6+2x2.3xtan30。+0.6) 〜 ++2x24x1.15=58.1M3Lx1.15i(b+0.6+2xzxtan9+Lx1.15i(2+0.6+2x2.3xtan30o+0.6)「… ++7x5.26x1.15=44.3M3

7.1砂方填筑主要机械设备表序号投入机械名称单位数量型号备注1推土机台3T1802挖掘机台5PC20035t自卸汽车辆8东风牌4振冲器台10HI