襄樊學院建筑工程學院基礎(chǔ)工程課程設(shè)計

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計任務(wù)書（一）上部結(jié)構(gòu)資料 某框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)圖如下，柱截面為400*400mm2，F(xiàn)1=724kN，F(xiàn)2=1424kN，F(xiàn)3=2024kN。F1F2F2F1F2F3F3F2F1F2F2F1（二）地質(zhì)資料 經(jīng)探測，地層巖性及土的物理力學性質(zhì)如下表。地下水埋深為5m，無腐蝕性。層號土名狀態(tài)密實度厚度密度含水量孔隙比IPIL壓縮系數(shù)標貫擊數(shù)壓縮模量mg/cm3%Mpa-1N63.5MPa1人工填土可塑稍密22.022粉土可塑中密32.02210.670.210.211283粉質(zhì)粘土軟塑中密52.0123.90.75120.820.356.65.64粉土可塑中密22.02250.6611.

2、45粉土可塑密實未揭開2.02250.6120.4鋼筋混凝土柱下獨立基礎(chǔ)1、選擇持力層設(shè)基礎(chǔ)埋深d=2.5m，這時地基持力層為粉土2、計算地基承載力特征值，并修正 根據(jù)標貫擊數(shù)N=12查表得：因為埋深d=2m>0.5m，故還需對進行修正設(shè)基礎(chǔ)底面寬度不大于3m。查表得修正系數(shù)b=0.5，d=2.0則修正后的地基承載力特征值為fa=fak+ dm(d-0.5)=156+2×20.2×(2.5-0.5)=236.8kPa3、計算基礎(chǔ)所需底面尺寸 基礎(chǔ)埋深d=2m，分析該框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖可知，柱子受三種不同荷載，把受荷載為724KN的基礎(chǔ)作第一類基礎(chǔ)，受荷載為1424KN

3、的基礎(chǔ)為第二類基礎(chǔ)，受荷載為2024KN的基礎(chǔ)為第三類基礎(chǔ) （1）、第一類基礎(chǔ)，其軸心荷載F1=724KN，則有： 取=1.7m，因b3m，不必進行承載力寬度修正 （2）、第二類基礎(chǔ)，其軸心荷載為F2=1424KN，則有：取=2.4m，因b3m，不必進行承載力寬度修正（3）、第三類基礎(chǔ)，其軸心荷載為2024KN，則有： 取=2.9m，因b<3m，不必進行承載力寬度修正4、驗算軟弱層強度和沉降量(1)持力層承載力驗算 1）第一類基礎(chǔ)基底處總豎向力：基基底平均壓力：（可以）2）、第二類基礎(chǔ)基底處總豎向力：基基底平均壓力：（可以）3）、第三類基礎(chǔ)基底處總豎向力：基基底平均壓力：（可以）（2）軟

4、弱下臥層承載力驗算1）第一類基礎(chǔ)由查表得，下臥層頂面處的附加應(yīng)力：下臥層頂面處的自重應(yīng)力：下臥層承載力特征值：驗算：（可以）經(jīng)驗算，基礎(chǔ)底面尺寸及埋深滿足要求2）第二類基礎(chǔ) 由 查表得，下臥層頂面處的附加應(yīng)力：下臥層頂面處的自重應(yīng)力：下臥層承載力特征值：驗算：（可以）經(jīng)驗算，基礎(chǔ)底面尺寸及埋深滿足要求3）第三類基礎(chǔ) 由查表得，下臥層頂面處的附加應(yīng)力：下臥層頂面處的自重應(yīng)力：下臥層承載力特征值：驗算：（可以）經(jīng)驗算，基礎(chǔ)底面尺寸及埋深滿足要求（3）、驗算沉降量 分析柱網(wǎng)布置圖可得，只須驗算四個基礎(chǔ)的沉降量即可，分別設(shè)為a、b、c、d，如下圖所示： 1）、計算基礎(chǔ)a的沉降2）、計算基礎(chǔ)b的沉降 3

5、）、計算基礎(chǔ)c的沉降4）、計算基礎(chǔ)d的沉降5）、a、b兩基礎(chǔ)的沉降差根據(jù)框架結(jié)構(gòu)相鄰柱基沉降差允許值可知：=。調(diào)整基礎(chǔ)的沉降：取計算調(diào)整后b基礎(chǔ)的沉降6）、b、c兩基礎(chǔ)的沉降差根據(jù)框架結(jié)構(gòu)相鄰柱基沉降差允許值可知：=。調(diào)整基礎(chǔ)的沉降：取 所以調(diào)整后的基礎(chǔ)寬度為5、設(shè)計基礎(chǔ)剖面、計算配筋、繪制施工圖采用C20混凝土，HPB235級鋼筋，查得。墊層采用C10混凝土。(1)、第一類基礎(chǔ)1）、計算基底凈反力設(shè)計值2）、基礎(chǔ)高度取，則 3）、配筋計算配1012，4）、繪制施工圖（2）、第二類基礎(chǔ) 1）、計算基底凈反力設(shè)計值 2）、基礎(chǔ)高度柱邊截面 取，則臺階分兩級，下階，取。變階處截面沖切力抗沖切力3）

6、、配筋計算計算彎矩設(shè)計值，取-截面：-截面：比較和，應(yīng)按配筋，配2412，4）、繪制施工圖（3）、第三類基礎(chǔ) 1）、計算基底凈反力設(shè)計值 2）、基礎(chǔ)高度柱邊截面取，則臺階分兩級，下階，取。第一個變階處截面沖切力抗沖切力第二邊變階處沖切力抗沖切力3）、配筋計算計算彎矩設(shè)計值，取-截面：-截面：3-3截面：比較、和，應(yīng)按配筋，配2814，4）、繪制施工圖柱下條形基礎(chǔ)1、選擇持力層設(shè)基礎(chǔ)埋深d=2.5m，這時地基持力層為粉土2、計算地基承載力特征值，并修正 根據(jù)標貫擊數(shù)N=12查表得：因為埋深d=2m>0.5m，故還需對進行修正設(shè)基礎(chǔ)底面寬度不大于3m。查表得修正系數(shù)b=0.5，d=2.0則修

7、正后的地基承載力特征值為fa=fak+ dm(d-0.5)=156+2×20.2×(2.5-0.5)=236.8kPa3、確定基礎(chǔ)底面尺寸和剖面尺寸設(shè)基礎(chǔ)端部外伸長度為邊跨跨距的0.25倍，即1.5m，則基礎(chǔ)總長度，于是基底寬度為：（1）、軸線所在的基礎(chǔ)梁（以下稱為“第一基礎(chǔ)梁”）寬度：，?。?）、軸線所在的基礎(chǔ)梁（以下稱為“第二基礎(chǔ)梁”）寬度：，取 持力層承載力驗算： 第一基礎(chǔ)梁：基底處總豎向力：基基底平均壓力：（可以） 第二基礎(chǔ)梁：基底處總豎向力：基基底平均壓力：（可以）4、計算基礎(chǔ)內(nèi)力（靜定分析法）（1）、第一基礎(chǔ)梁沿基礎(chǔ)縱向的地基凈反力為： 先計算支座處剪力： 其次

8、計算截面彎矩：按剪力V=0的條件，確定邊跨跨中最大負彎矩的截面位置（至條形基礎(chǔ)左端點的距離為）： 于是由計算結(jié)果可繪制彎矩圖和剪力圖，如下圖所示 剪力圖（單位：kN）彎矩圖（單位：）（1）、第二基礎(chǔ)梁沿基礎(chǔ)縱向的地基凈反力為： 先計算支座處剪力：其次計算截面彎矩：按剪力V=0的條件，確定邊跨跨中最大負彎矩的截面位置（至條形基礎(chǔ)左端點的距離為）： 于是 由計算結(jié)果可繪制彎矩圖和剪力圖，如下圖所示剪力圖（單位：kN）彎矩圖（單位：）5、計算配筋選用混凝土 正截面受力鋼筋選用熱軋鋼筋HRB335 箍筋、構(gòu)造鋼筋選用熱軋鋼筋HPB235 墊層100mm厚C10素混凝土地基梁截面尺寸：宜為（1/41/8

9、）柱距,則梁的寬度，取翼板外緣高度取 采取等腹板厚（1）、第一類基礎(chǔ)梁 地基凈反力：翼緣邊緣的最大剪力：，取，滿足要求1）、正截面受彎配筋截面A1B彎矩設(shè)計值216-27910560.046 0.0600.252736 9444048選配鋼筋2B14+2B163B12+3B164B22+4B28計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.55，符合塑性內(nèi)力重分布原則；% 小于最小配筋率，按最小配筋率配筋 選用 2B14+2B182）、斜截面抗剪截面最大剪力設(shè)計值驗算截面尺寸，截面尺寸滿足要求。驗算截面是否需要配箍筋需要配置箍筋只配置箍筋而不配彎起鋼筋為滿足最小配箍率的要求，則選用四肢箍，可以。3）、基礎(chǔ)底板設(shè)計取基礎(chǔ)底板高度計算基底凈反力設(shè)計值：基礎(chǔ)應(yīng)滿足的有效高度實際上基礎(chǔ)有效高度，（按有墊層并暫按20底板筋直徑計），可以。底板配筋計算底板最大彎矩選用HPB235級鋼筋，取1m范圍內(nèi)取，則分布鋼筋選用。 4）、繪制施工圖(詳見圖紙)（1）、第二類基礎(chǔ)梁 地基凈反力：翼緣邊緣的最大剪力：，取，滿足要求1）、正截面受彎配筋截面A1B彎矩設(shè)計值365.4-9865910.079 0.2320.1321264 37122112選配鋼筋4B204B20+4B283B20+3B22計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.55，符合塑性內(nèi)力重分布原則；% >%且大于0.2%，滿足