基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書(修改)

PAGEPAGE4基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書工程概況某寫字樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓高6層，采用鋼筋混凝土柱下條形基礎(chǔ)。底層平面見示意圖?？蚣苤孛娉叽鐬?00×500，根據(jù)地質(zhì)資料可知確定基礎(chǔ)埋深：根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)入土層1.7m為粘土層，其基本承載理fak＝175kPa,為最優(yōu)持力層，基礎(chǔ)進(jìn)入持力層大于30cm，基礎(chǔ)埋深為2m。三、確定基礎(chǔ)梁的長度和外伸尺寸。設(shè)基礎(chǔ)梁兩端外伸的長度為ａ1、ａ2，兩邊柱之間的軸線距離為ａ。為使其合力作用點(diǎn)與根據(jù)荷載的合力通過基底形心，按形心公式確定基礎(chǔ)兩端向外延伸出邊柱外。但伸出長度也不宜太大，這里取第一跨距(AB跨)的0.25倍,即取a=0.25×6=1.5m。ｘc確定后，可按合力作用點(diǎn)與基底形心相重合的原則，定出基礎(chǔ)梁的長度Ｌ,則有：Ｌ＝2（ｘc＋Ｌａ）=2×(15+1.5)=33m確定基礎(chǔ)受力：表1柱荷載值表軸號①②③④⑤⑥A177521502587240021501775B177521502587240021501775C177521502587240021501775注：單位kN。按地基持力層的承載力確定基礎(chǔ)梁的寬度ｂ。初定基礎(chǔ)的埋置深度2m＞0.5m，應(yīng)對持力層承載力進(jìn)行深度修正，即：f＇＝fk＋ηd·γ0（ｄ－0.5）=175+1.0×（（15×1.7+18×3.5）／5.2）×（2.0-1.0）=192.0kPa<1.1fk=192.5kPaｂ≥==2.56m,取b=2.7m則持力層的地基承載力設(shè)計值f＝f＇=192.5kPa條形基礎(chǔ)地基承載力驗收.上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)剖面圖∑Fi=1775+2150＋2587＋2400＋2150＋1775＝12837kN∑M=(2587-2150)×3KN.m=1311KN.M為了增加抗彎剛度,將基礎(chǔ)長度L平行于彎度作用方向,則基礎(chǔ)底部抗彎剛度W=bL2/6=(2.7×332)/6=490.05M3折算成線荷載時,Pjmax=FA/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75KN/M2Pjmin=FA/Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39KN/M2Pjmax=146.75KN/M2<1.2fak=1.2×175=210KN/M21/2(Pjmax+Pjmin)=1/2(146.75+141.39)=144.07<175KN/M2滿足要求.地基軟弱下臥層的驗算第一步:地基承載力特征值修正fa=fak+ηd×rm(d-0.5)=(175+1.0×18(2-0.5)kPa=202kPa第二步:驗算基礎(chǔ)底面面積A=FA/(fa－rGd)=12837kN/(202-20×2)=12837/214.04=79.2m2L×b=(2.7×33)=89.1m2>A=79.2m2符合要求第三步:計算基底附加壓力P0=Pk－rmd=(FA+Gk)/A－rmd=(12837+20×2×33×2.7)/(33×2.7)－15×1.7KPa=158.57Kpa第四步:計算下臥層頂面附加壓力和自重應(yīng)力為Z=1.7+3.5－2=3.2m>0.5b=0.5×2.7=1.35mα=ES1/ES2=9/3=3由表1-17查的=230,下臥層頂面的附加壓力為PZ==下臥層頂面處的自重應(yīng)力PCZ=(15×1.7+18×3.5)=88.5Kpa第五步:驗算下臥層承載力下臥層頂面以上土的加權(quán)平均重度rm=下臥層頂面處修正后的地基承載力特征值=[90+1.0×17.01×(5.2-0.50)]=170.23kPaPZ+PCZ=(3.12Kpa+88.5Kpa)=91.62Kpa≤faz=170.23kPa滿足要求.六、底板配筋計算第一步:確定混凝土及鋼筋強(qiáng)度選用混凝土強(qiáng)度等級為C25,查得ft=1.27Mpa,采用HPB235鋼筋得fy=210Mpa.第二步:確定地基凈反力Pjmax=FA/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75KN/M2Pjmin=FA/Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39KN/M2第三步:計算截面I距基礎(chǔ)邊緣的距離bi=0.5×(2.7－0.24)=1.23m第四步:計算截面的剪力設(shè)計值VI=bi/2b[(2b－bi)pjmax+bi×pjmin]=第五步:確定基礎(chǔ)的有效高度h0≥基礎(chǔ)高度可根據(jù)構(gòu)造要求確定,邊緣高度取250mm,基礎(chǔ)高度取h=350mm,有效高度h0=(350－50)=300mm＞201.34mm,合適.第六步:驗算基礎(chǔ)截面彎矩設(shè)計值MI=0.5VI×bi=0.5×179×1.23=110.1KN.m/m第七步:計算基礎(chǔ)每延長米的受力鋼筋截面面積并配筋A(yù)s=配受力鋼筋Ф20@150(As=2094.7mm2),配Ф8@250的分布筋.七、基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力計算及配筋第一步:確定基礎(chǔ)凈反力∑Fi=1775+2150＋2587＋2400＋2150＋1775＝12837kN∑M=(2587-2150)×3KN.m=1311KN.MW=bL2/6=(2.7×332)/6=490.05M3Pjmax=FA/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75KN/M2Pjmin=FA/Lb－∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39KN/M2折算為線荷載時:Pjmax=(146.75×2.7)KN/m=396.225KN/mpjmin=(141.39×2.7)KN/m=381.753KN/m為計算方便,各柱距內(nèi)的反力分別取該段內(nèi)的最大值第二步確定固端彎矩⑵分配系數(shù)ＥＩＥＩＥＩ各桿線剛度ｉAB＝───;ｉBC＝───;ｉCD＝───1.566分配系數(shù)μBA＝=0.43;μBC＝==0.57μCB＝==0.47;μCD＝==0.53（三）、地基梁正截面抗彎強(qiáng)度設(shè)計地基梁的配筋要求基本上與樓面梁相同。一些構(gòu)造要求如下：（1）梁高大于300mm，縱向受力筋d≥10mm，一般取d=12~32mm。（2）凈距≥2.5~3.5cm，且大于受力筋直徑d。（3）伸入梁支座范圍內(nèi)縱向受力鋼筋數(shù)量：當(dāng)梁寬≥150mm時，不應(yīng)少于2根，應(yīng)當(dāng)滿足錨固長度。（4）彎起鋼筋的彎起角一般是45°，當(dāng)梁高>800mm，可用60°。箍筋的直徑在梁高>800mm時，應(yīng)≥8mm。（5）架立筋直徑≥8mm，鋼筋保護(hù)層厚度≥3.5cm（有墊層）。（6）梁截面高度>700mm時，梁的兩側(cè)沿高度每隔300~400mm應(yīng)各設(shè)一根直徑不小于10mm的縱向構(gòu)造鋼筋，且應(yīng)設(shè)拉筋。材料設(shè)計所用混凝土為C25:fck=16.7N/mm2,ft=1.27N/mm2fc=11.9N/mm2,Ec=2.8×104N/mm2受力鋼筋用熱軋HRB335級:fy=300N/mm2,fy’=300N/mm2Es=2.0×105N/mm2箍筋鋼筋用熱軋HRP235級:d≤10mm,fy=210N/mm2,fy’=210N/mm2Es=2.1×105N/mm2墊層：100mm厚C10素混凝土地基梁截面尺寸：（1）梁高H0初步取H0=1.2m，經(jīng)驗算，滿足柱距及截面要求：懸臂剛度要求：H0>L0/4，梁的整體剛度要求：H0>2%L（2）梁的寬度和翼板尺寸a)梁的寬度ａ取500mm=400+100mmb)梁翼板外邊緣高度hi"取200mmhi按抗剪強(qiáng)度確定Pj===144.07kN／m2V=(b-a)Pjl=(2.7-0.5)×144.07=158.48kNhi≥==190.25mm,取hi=200mmc)翼板的有效計算寬度bi′，按樓面獨(dú)立梁考慮，據(jù)按跨度L考慮bi′=L/3=L/3=6×103/3=2000mm支座、跨中截面配筋aH0hf’=(hi’+hi)/2bf’=bi’支座配筋計算支座A﹑D彎矩大小相差不多，支座A﹑D配筋取一樣.h0=H0-保護(hù)層厚度=1200-35=1165mm地基梁下部受拉，因受拉區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度不考慮，在極限狀態(tài)下，翼板混凝土已開裂，退出工作，不起作用，計算時仍按a×H0的矩形梁進(jìn)行，取最大彎矩計算：M=,V最大剪力=1252KN=跨中配筋計算：跨中是基礎(chǔ)上部受拉，下部受壓（翼板受壓），應(yīng)考慮其作用，按T形截面計算，取最大值，計算結(jié)果參見下表：計算截面M(KN﹒m)fcmbf’hf’(h0-hf’/2)配筋實配面積(mm2)跨中550.85322.56×1060.0830.9751569.48φ161608M<fcmbf’hf’(h0-hf’/2),屬于第一類T形梁，按bf’×H0矩形進(jìn)行計算。（ 四）、地基梁斜截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計：斜截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計主要是確定是否應(yīng)設(shè)彎起鋼筋經(jīng)以及箍筋的直徑和間距，在實際設(shè)計中可先設(shè)彎筋數(shù)目，求出所需的箍筋，或先設(shè)箍筋求出所需的彎起筋。箍筋肢數(shù)根據(jù)梁寬a定，本設(shè)計寬度a較大時，可取4肢箍（n=4），箍筋直徑根據(jù)梁高度h確定，彎起鋼筋的彎角按梁高H確定，當(dāng)h>800mm時，應(yīng)取600。當(dāng)h>800mm時，梁中箍筋的最大間距要求如下：當(dāng)V>0.07fcah0時，Smax=300mmV≤0.07fcah0時，Smax=500mm受剪面應(yīng)當(dāng)滿足:hw/a≤4時，V≤0.25fcah0hw/a≥6時，V≤0.2fcah04<hw/a<6時，按直線內(nèi)插法取用hw/a=（1135-200）/500=1.87<4，受剪面應(yīng)滿足：Vmax=1252<0.25fcah0=1362kN跨中彎矩均小于0.7ftah0=436.98kN所以，箍筋按構(gòu)造配筋，選用φ8@300四肢箍（五）、地基梁翼板配筋計算1．翼