基础工程课程设计浅基础.pdf
专业班级建筑工程技术建筑工程技术 10021002 班班学号姓名肖肖庆庆基础工程课程设计专业班级建筑工程技术建筑工程技术 10021002 班班学号姓名肖肖庆庆日期基 础工程课程设计任务书设计题目：设计题目：武汉一中学宿舍楼基础设计武汉一中学宿舍楼基础设计班级建工 10 级学生肖庆指导教师杨泰华、王瑞芳武 汉 科 技 大 学 城 市 建 设 学 院二 O 1 2 年 五 月一.设计题目设计题目:武汉一中学宿舍楼基础设计二.建设地点：武汉市三.设计原始资料：1.地质、水文资料:根据工程地质勘测报告，拟建场地地势较为平坦，该场地地表以下土层分布情况如表1所示。表 1地基土的物理力学指标序号1杂填名称土层厚度/m0.6含水量/%18重3度孔 隙比塑限液限压 缩 模 量/MPa黏 聚 力/kPa摩 擦 角/承 载 力/kPa/kN/m18.5中密9.5-212302粉砂 3.0313.54919.553淤泥质土17.51.3424.039.51.11311784含砾中砂20中密-24280地下水位距地表最低为-1.8m，对建筑物基础无影响。2.气象资料:全年主导风向为偏南风，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北偏西风；常年降雨量为1283.7mm左右，基本风压为0.35kN/m2。3.底层室内主要地坪标高为士0.000，相当于绝对标高6.564m。四.上部结构资料上部结构为框架结构，采用粉煤灰轻渣空心砌块，8kN/m3，底层填充墙高为3.4m。地基基础设计等级为乙级。柱截面尺寸为400mm*500mm;传至底层柱下端的荷载分别为：传到边柱A、D轴线的荷载为：（1）Fk=（1234+3n）kN，Mk(50 2n)kN.m,剪力Hk=(30+2n)kN。（其中，Mk,Hk沿柱截面长边方向作用；n为学生学号最后两位数）；传到 中柱B、C轴线的荷载为：轴力Fk=(1643+2n)kN，Mk(60 3n)kN.m所有柱剪力作用在基础顶面；基础梁截面尺寸取为250mm*400mm。五、设计内容及要求A.柱下独立基础对于边柱，采用柱下独立基础。设计参照教材例 2-2 及例 2-3.B.双柱联合基础对于间距小的中柱，可采用双柱联合基础。轴线C.轴线 3 及 J 相交的柱；轴线 K 及 2 相交的柱荷载同边柱 A、D 轴线的柱；轴线 1 及 C 相交的柱和轴线 2 及 B 相交的柱采用双柱联合基础。D.计算步骤（1）确定基础底面尺寸；（2）持力层（软弱下卧层）承载力验算；（3）确定基础高度，并进行抗冲切验算；（4）基础底板的配筋计算。六、设计成果1.基础平面布置：包括柱和基础底板平面布置图、基础梁的布置及各自编号；2、柱下独立基础和双柱联合基础的详图；3.、必要的设计说明。建议图纸采用 A3 幅面，表达要清楚；计算说明书一律用 A4 幅面；装订顺序：封面（包含信息：基础工程课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），设计任务书，计算说明书，施工图（图纸折叠成 A4 大小）。七.设计参考资料 混凝土结构（教材）高层建筑结构设计（教材）土力学与地基基础（教材）混凝土结构设计规范（GB50010-2001）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）建筑地基基础设计规范（GB50007-2001）建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008相关的构造图集注：每个班学号为单号的学生做浅基础的设计；为双号的同学做桩基础的设计。学生也可以自由选择设计题目。结构平面布置图为：（每根梁上均有轻质墙体，墙厚250mm）计算说明书一、一、轴线轴线A A、D D上边柱采用柱下独立基础上边柱采用柱下独立基础(JC-1)(JC-1)已知条件：柱尺寸为400mm*500mm，荷载为=(1234+3 57)KN=1405KNMK=(50+2 57)KN?m=166KN?mHK=(30+2 57)KN=144KN假定基础埋深为d=1.6m，采用C20混凝土，HRB335级钢筋，设置C10厚=100混凝土垫层，室内外高差0.450m，则平均埋深dft=1100KPa，hp=1.0（1 1）承载力修正承载力修正1.6+2.052=1.825m，对粉砂，查教材基础工程表2-4得：b=2.0，d=3.0先不考虑宽度修正，则fa=fak+d?m?(d 0.5)0.6 18.5+1.0 19.5=230+3 (1.6 0.5)0.6+1.0=293.1KPa（2 2）A=(1.1 1.4)FKfaG?d=（1.11.4）1405293.1201.825=67.7m2确定基底面积确定基底面积由于力矩较大，可取较大面积b=2.5m，=3.0mPkmaxM1405+202.531.8256(164+1441.825)（3 3）=Pk=W2.53322.5Pkmin337.6kpa 0力力=223.8kpa 0.5，查教材基础工程表2-5得=25，查表2-4得对于淤泥质土则有：软弱下卧层顶面处附加压力z=b（Pkcd）(b+2ztan)（+2ztan）(2.5+22tan25)(3+22tan25)=2.53（223.80.618.519.51)=68.2kpa软弱下卧层顶面处自重应力为cz=1?d1+2?d2+3?d3=18.5 0.6+19.5 1.2+9.5 1.8=51.6kpa软弱下卧层顶面处地基承载力修正特征值为faz51.6=fakz+dm(d+z 0.5)=78+1 (3.6 0.5)3.6=122.4kpa由于z+cz=68.2+51.6=119.8kpa Fbl=568.3KN (满足要求)验算台阶处的冲切：h0=(40045)mm=0.355mFbl=PjmaxAl=Pjmax(h0)b(222hbat2h0)22=406.5(0.850.355)2.5(232.520.60.355)=264.4KN0.7hpftamh0=0.71.01100(1.2+0.355)0.355=425.1KNFbl=264.4KN (满足要求)(6)(6)基础底板配筋基础底板配筋：柱边弯矩：已知Pj=406.5(406.599.3)（2.50.4）2 2.5=277.5kpa则：M=1.5212a1212(2b+a)(Pjmax+Pj)+（PjmaxPj）b(2 2.5+0.4)(406.5+277.5)+（406.5277.5）2.5=753KNmM21=(a)(2b+b)(Pjmax+Pjmin)48=148(3 0.4)2(2 2.5+0.5)(406.5+99.3)=391.8 KNmM0.9h0fy则有As=每米As=7531060.9755300=3694mm236942.5=1478mm2 m配14110M同理As=每米As=0.9（h0d）fy3=391.81060.9（75510）300=1948mm21948=649mm2 m配10120二、二、轴线轴线B B、C C上的中柱采用双柱联合基础上的中柱采用双柱联合基础(JC-2)(JC-2)已知条件：柱尺寸为400mm*500mm，荷载为=(1643+2 57)KN=1757KN,MK=(60+3 57)KN?m=231KN?m，(由室内算起)埋深为2.05m，由于MB、MC方向相反，故整体不存在偏心荷载。ft=1100KPa，hp=1.0(1)(1)确定基础形心位置及基础长度；确定基础形心位置及基础长度；基础两侧挑出长度为1=()6300=1575mm 2100mm4311取1=2100mm，则基础长度为=2 2.1+2.1=6.3m根据基础的对称性知基础形心即在B、C轴线中点fa=fak+d?m?(d 0.5)=230+3 1.0518.5+1.019.52.05(2.05 0.5)=318.3KPa（2 2）承载力修正）承载力修正查表得b=2.0，d=3.0，先不考虑宽度修正，则（3 3）确定基础宽度）确定基础宽度荷载采用荷载效应标准组合，于是b=FK1+FK2(faG)=175726.3(318.3202.05)=2.01m取b=2.0m（4 4）计算基础内力计算基础内力净反力设计值pj=F1+F2b=175721.356.32=376.5KPabpj=2 376.5=753KPa由剪力和弯矩的计算结果绘出V图、M图（5 5）确定基础高度确定基础高度取h=1=2100=525mm，则h0=525 45=480mm55 受冲切承载力验算根据对称性知两柱受冲切情况一致，故只需验算任意一个柱对柱1而言F=F1 Pj(ac1+2h0)(bc1+2h0)=1757 1.35 376.5(0.5+2 0.48)(0.4+2 0.48)=1360.8KN2(ac1+bc1)+4h0=2 0.9+4 0.48=3.72m0.7hftbmh0=0.7 1 1100 3.72 0.48=1375KN F=1360.8KN(可以)受剪承载力验算且bm=同理：取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面为计算截面，该截面剪力值为V=Vmax bPj(0.5ac1+h0)=966.3 2 376.5 (0.25+0.48)=416.6KN0.7hftbh0=0.7 1 1100 2 0.48=739.2KN V(可以)（6 6）配筋计算配筋计算 纵向钢筋由弯矩图知柱间无负弯矩，故基础顶面只需按构造配筋，可配?10100由图知最大正弯矩为M=830.2KNm，所需钢筋面积为：M830.2 106AS=5338mm20.9fyh00.9 360 480综上知：基础底面选用HRB400钢筋，配11 25，其中1/2（5根）通长布置；基础顶面选用HPB235级钢筋，配10?10120，其中1/3（4根）通长布置。横向钢筋（采用HPB335级钢筋，查混凝土结构fy=300N/mm2）根据基础的对称性知柱1、2的等效梁宽相等，只需计算一个柱的配筋即可，对柱1，等效梁宽为：ac1+1.5h0=0.5+1.5 0.48=1.22m基底净压力：Pn1=F1b（ac1+1.5h0）=17571.3521.22=972.1KPa柱边截面弯矩为：M1=0.5Pn1(=0.5 972.1 (20.422bbc122)（ac1+1.5h0）)1.22=379.5KN?m则As=M0.9fyh01.22=379.51060.9300480=2928.2mm2每米As=2928.2=2400.2mm2/m选用1470，As=2199mm2/m
