基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書作者: 日期:11級土木基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計設(shè)計題目：某教學樓為多層現(xiàn)澆鋼筋混凝上框架結(jié)構(gòu)，室外地坪標髙同自然地面，室內(nèi)外高差 450nmK柱網(wǎng)布置如圖所示。基礎(chǔ)方案采用柱下鋼筋混凝上獨立基礎(chǔ)。工程地質(zhì)條件：該地區(qū)地勢平坦，無相鄰建筑物，經(jīng)地質(zhì)勘察，工程地質(zhì)資料：自上而下依次為: 雜填土：厚約0.5m,含部分建筑垃圾； 粉質(zhì)粘土:厚1.2m,軟塑，潮濕,承載力特征值fak=130KN/m2； 粘土:厚1.5m,可塑,稍濕，承載力特征值fak=210KN/m2： 全風化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值fak=230KN/m2： 強風化砂質(zhì)泥巖：厚3

2、.0m,承載力特征值fak=3OOKN/m2： 中風化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值fak=620KN/m2：地基巖土物理力學參數(shù)表表1地層 代 號土名天然地基土重度(Y)孔隙比(e)凝聚力(C)內(nèi)摩擦角(4>)壓縮系數(shù)(a 1-2)壓縮模址(Es)抗壓 強度 (frk)動力觸探或標準貫入擊數(shù)KX/mJKPa度MPcCxMPaMPa雜填土18粉質(zhì)粘土200.6534130.2010.0粘土190.5825230.228.2全風化砂質(zhì)2022300.8N=40強風化砂質(zhì)泥巖2220253.0N6V5=15中風化砂質(zhì)泥巖2415404.0N6i.5=25水文資料為：地下水對混凝上無侵蝕性

3、，地下水位深度位于地表下1.5m° 建筑物所處場地抗喪設(shè)防烈度為7度，場地內(nèi)無可液化上。設(shè)計參數(shù)：柱截面尺寸為500mmx500mmo上部結(jié)構(gòu)作用在B軸柱底的荷載標準值為 Fk=1615KN, Nik =125 KN-m, Vk =60 KN；上部結(jié)構(gòu)作用在B軸柱底的荷載效應(yīng)基本組合 設(shè)計值為 F=2100KN, M=163KNm, V=78KNa根據(jù)以上提供的設(shè)計資料，完成以下內(nèi)容的設(shè)計：（-）確定基礎(chǔ)埋置深度（-）確定地基承載力特征值（三）確定基礎(chǔ)的底面尺寸（四）持力層強度及下臥層驗算（五）確定基礎(chǔ)的髙度（六）基礎(chǔ)底板配筋計算（七）繪制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖（含平而圖、詳圖），提出必要的

4、技術(shù)說明（八）編制設(shè)計計算書柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計計算書1. 確定基礎(chǔ)埋置深度地下水位于地表下1.5m且對混凝上結(jié)構(gòu)無侵蝕性。而由于荷載值較大，故初步選泄 號上層為持力層。又取基礎(chǔ)底而時最好取至持力層下0.5m,所以考慮取室外地坪到基礎(chǔ)底 面距離為 0.5+1.2+0.5=2.2m。2. 確定地基承載力特征值號上層承載力特征值fak=210KN/m2；由于可塑號土層性質(zhì)為可塑，則液限：0.25 < IL < 0.75 ,則査表可得， b=0.3,基底以上丄的加權(quán)平均重度為：0.5x18 +lx20 + 0.2x(20 10)+ 0.5x(19-10) = § KN/m

5、30.5 + 1.2 + 0.5故持力層承載力特征值厶(先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正值)為：fa = fak + "d 人” (d 一 °5) = 210 + 1.6x16.lx (2.2 一 0.5) = 253 .SKpa 上式d按室外地面算起。3. 確定基礎(chǔ)的底面尺寸柱底荷載標準值為：Fk =1615 KMMk =125KN?,« =60KN。取基礎(chǔ)埋宜深度為：d =丄2.2 +(2.2 + 0.45)= 2.425加2采用矩形基礎(chǔ)。令基礎(chǔ)長寬比為n = /b = L25,則基礎(chǔ)基底面積為A = hl = .25b 基礎(chǔ)荷載因有偏心，初定時，將面積增大20%,貝I

6、：1.25/ >旦=1 2x1615= 9.13/n2fa 一yGd + 人九 253.8-20x2.425 + 10x0.7故得：/?> 2.70/71,/= 1.25/? >3.38/«因此，取：b = 2Pn,= 3.4m, A = bl = 9ASm2因b = 2.7? v 3/z?,故無需再對地基承載力特征值進行修正。4. 持力層強度及下臥層驗算基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的回填上重：Gk =陽 一 r.k ) A = ( 20X 2.425 -10 X 0.7) X 9.18 = 380.97偏心距:為_ 125 + 60x2.2件+q 一 1615 + 380.9

7、7= 0.13w<- = 0.57/n.滿足要求。11基底最大壓應(yīng)力:1615 + 380.971 +注3.49.18=267.2Kpa < 12£ = 304.6% 基底最小壓應(yīng)力：“=空糾_豎卜空型牛_皿口67.6恥>。，滿足要求。A I )9.18 I 3.4)pk =心：幾泅=267.2-"7.6 = 217.4 切 a <fa= 253.8Kpa ,滿足要求。2 2由于不存在軟弱下臥層，故無需對下臥層進行驗算。計算基底浄反力：柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值為：F=2100KN, M =163 KN>m> V=78 KNo凈偏心距為:

8、M 163 + 78x2.2e.a =0.1 6/hk0 N2100則：P爲9inn=Kpu 2288Kpu3.4x2.7基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為:/盤=打1土牛= 228.8 1±6x0.163.4>293.3164.3“"5. 確定基礎(chǔ)的高度1：柱邊截面基礎(chǔ)選用C20混凝上，HRB400級鋼筋，査得f,=A0N/mm2, fy=36ON/mm2墊層采用C10混凝上。初步選龍基礎(chǔ)髙度h=800mm,分兩個臺階，每階段高度均為400mnu則:800 - 40-竺卜"=750皿2丿bc = 500mm » lc = 500mm。因為：h <

9、; 800/77/77 »所以0切=10。h +2/=(500+2x750)mni=2000mm <b = 2700”因偏心受壓,故計算時廠取Pt= 293.3 x則沖切力：pimax(2.7_0-5 0 75 丫k 22丿14 -0.75x2.7-2 丿=51&4KN抗沖切力:0.7陽0,珂) =0.7x1.0x1100x(0.5 +0.75)x0.75= 72188K7V>51 &41KN,滿足要求。2：變階處截面20對卞階：h = 400mmfh) = 400 - 40mm = 350mm< 2丿取：/)= 1.35/7?,則 bx +21=(

10、1.35 + 2x0.35)/?=2.05/w <b = 2.7m則沖切力:P jmax。4 _- -0.35x 2.7-1< 2.7-L35-0.35>2"y 22 丿< 22 丿= 293.3x= 364.98/CV抗沖切力：0.1/3hpf(=0.7xl.0xl 100x(1.35 + 0.35)x0.35=45& 15/CV >364.98/GV,滿足要求。6. 基礎(chǔ)底板配筋計算 選用 HRB400 級鋼筋，fy= 3602/ mm2。1:基礎(chǔ)長邊方向由于長邊方向有偏心，故采用公式：Mi =音（嘰 + P”）（/-叫丫 （2屮）。對 I-

11、I 截面：lb = Pjmin + l-（PJin（LX-Pjinin= 164.3 +3.4 + 0.52x3.4(293.3-164.3)=23S.3 Kpa則：M, = (pjniax +)(/ - ac)" (2Z? + be)二點(293.3 + 23&3)(3.4-0.5(2x27 + 0.5) =549.5KN th勺"0.9/A 495皿 加七61腫0.9x360x750同理，對III-III截而：PjUl Pjmin + y Pjfna.x Pjmin)_ 164.3+工4* (293.3 164.3)2 x 34=26.Kpa則：嘰=占(p叫+g

12、)S+bj£(293.3 + 261.1)(3.4 1.7)2 (2x2.7+ 1.35)=2253KN 加也09/Ai225.3 xlO60.9x360x350mm2 = 1987”'比較A#與人八 應(yīng)按人,配筋，現(xiàn)于27m寬度范【卞內(nèi)配鋼筋012140,7700根數(shù)n = + 1 = 20 （根），A = 20x113.mm2 = 2262滬1402：基礎(chǔ)短邊方向由于短邊方向沒冇偏心，故采用公式：% =掙嘰 + P阿)(b-b$ (2/ + q.)-設(shè)采用010鋼筋，短邊方向鋼筋鋪在長邊方向鋼筋之上，( 10、貝叭 人) =| 800-40-12- mm = 733mm對 II-II 截而，M誌(匕嗣 + %J(iJ(2/+q.)=£(293.3 + 164.3)(2.70.5)'(2x3.4 + 0.5)= 336.8KV 加, M 336.8 xlO6 , lyllo ，Adl =mnr = 4Smnr0 9/、丸 0.