基础工程课设计算书.pdf

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1、一、工程概况一、工程概况砖石承重结构建筑物地面以上 6 层，设一层人防地下室，一层平面图如图1所示，地下室剖面图如图 2 所示，纵墙承重，上部结构作用在基础顶面的荷载，外纵墙（A、D 轴线）为 N1=410kn/m，内纵墙（B、C 轴线）为 N2=340kn/m，综合地质柱状图如图 3 所示，该工程的适用类型为教学楼，地点拟建在保定。图 1某七层教学楼一层平面图土层剖面土层剖面土层厚度（土层厚度（mm）0.884土层描述土层描述杂填土黄褐色粉质粘土中砂，中密潮湿淤泥质土6图 3地质柱状图图 2地下室剖面二二设计要求设计要求该基础根据设计要求，设计为外纵墙下扩展基础，内纵墙下扩展基础。荷载的组合

2、类型以及组合值由工程直接给出，其中外纵墙荷载N1的标准值为 410kN/m，准永久值为350kN/m,基本组合值为460kN/m；内纵墙荷载N2的标准值为340kN/m，准永久值为280kN/m,基本组合值为 410kN/m。设计书的具体计算步骤应按些列要求设计：按照建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）初步确定地基承载力特征值。确定基础底面尺寸和剖面尺寸。按规范进行地基承载力的特征值的修正计算。验算地基承载力。调整基础底面尺寸和剖面尺寸。按规范计算纵墙 A、B 基础中心点的沉降量。验算横隔墙局部倾斜。如不满足变形允许值，则调整基底尺寸和剖面尺寸。扩展基础计算配筋，验算基础高度；无

3、筋扩展基础验算软弱下卧层的承载力。绘制施工图。图纸采用CAD 或其他制图软件出图，都必须符合国家建筑制图统一标准要求。施工图采用 1 号图纸长度方向的一半（3 号加长）图纸要求格式为：三工程地质条件工程地质条件该工程的综合地质柱状图如下图：土层剖面土层剖面土层厚度（土层厚度（mm）0.8846土层描述土层描述杂填土黄褐色粉质粘土中砂，中密潮湿淤泥质土层土的主要物理力其 中 各学性能指标如下图所示：表 3黄褐色粉质粘土物理力学性质指标土样深度土样深度(m)(m)指标指标w/%钻孔钻孔 1 128.218.50.88531.018.013.00.78430015.022.124.019.30.73

4、529.217.611.60.55470018.623.6钻孔钻孔 2 227.518.00.93432.117.714.40.68380012.320.225.019.50.73128.516.711.80.70440015.821.1钻孔钻孔 3 322.018.50.80032.317.811.50.30880024.428.422.820.00.65830.018.111.90.39770022.725.5钻孔钻孔 4 421.919.50.80429.917.712.20.34610020.526.521.618.40.80431.717.614.00.50740021.524.4标

5、准值标准值18.2618.530.670.44405016.1121.52/kN/m3ewL/%wP/%3.0 4.03.0 4.0IPILEs/kPac/kPa/fak/kPaw/%/kN/m3ewL/%4.0 6.04.0 6.0wP/%IPILEs/kPac/kPa/fak/kPa表 4淤泥质土物理力学性质指标土样深度土样深度(m)(m)指标指标w/%钻孔钻孔 1 140.217.51.20038.821.817.01.0818009.020.0钻孔钻孔 2 240.817.01.21239.619.420.21.0616008.218.2钻孔钻孔 3 336.617.51.10839.

6、419.619.80.86240012.422.8钻孔钻孔 4 436.218.01.02436.820.216.60.9620009.421.6标准值标准值1560/kN/m3ewL/%wP/%13.0 14.013.0 14.0IPILEs/kPac/kPa/fak/kPa其中在计算时，如果用到砂土的性质是：取 20.5kN/m3，ES=32Mpa四承载力计算四承载力计算1.初步确定地基承载力特征值初步确定地基承载力特征值：基础埋置深度的确定：由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）可知：建筑物基础的埋置深度由下列因素确定：1.建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设备，基础

7、的形式和构造；2.作用在地基上的荷载大小和性质；3.工程地质和水文地质条件等由以上三条初步确定基础的埋深为 1.8m。由持力层土的抗剪强度指标初步确定地基承载力特征值：根据工程地质条件，持力层为黄褐色粉质粘土，并且持力层距地面3.0m4.0m，由表中所给数据计算 Ck，k：由下列公式计算：n1cci18.615.822.721.519.65kpa4ni1n22cinc215.8222.7221.52419.65218.6ci13.09n1413.09 0.15719.65c1(1.7044.678)c1(1.7044.678)0.1570.82n216n2c ccckcc19.650.8216

8、.11kpa1n23.6 21.1 25.5 25.5i 23.65ni14ii1n2n2n123.6221.1225.5224.42423.6521.8741c1.87 0.07923.651(1.7044.678)1(1.7044.678)0.0790.91nn2216k 23.650.9121.52由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）抗剪强度指标确定地基承载力特征值：由公式：fa Mbb Mdmd Mcck知：fa 0.59 18.53 3 3.35 18.4 1.8 5.95 16.11 239.6kpa2.确定基础底面尺寸和剖面尺寸确定基础底面尺寸和剖面尺寸（1）外纵

9、墙基础Fk430b 2.11m，取 b=2.4mfaGd239.4201.8b2400 300mm取 h=300mm按h 88（4）内纵墙基础Fk360b 1.77m取 b=2.0mfaGd239.4201.8b2000 250mm取 h=300mm按h 883.验算持力层地基承载力验算持力层地基承载力：根据上述计算结果可知：fa 239.6kpa外纵墙的承载力：基础以及回填土重：GkGAd 2012.41.8 86.4kN基底压力平均值：pk足要求足要求。FkGk43086.4215.2kpa fa239.6kpa满满A12.4内纵墙的承载力：基础以及回填土重：GkGAd 2012.01.8

10、 72kN基底压力平均值：pkFkGk36072 216kpa fa 239.6kpa满足要满足要A12.0求求。4.验算软弱下卧层承载力验算软弱下卧层承载力根据黄褐色粉质粘土物理力学性质指标与淤泥质土物理力学性质指标Es14050 2.6 3故不需要验算软弱下卧层承载力。Es21560综上所述：地基承载力满足要求，基础底面尺寸和剖面尺寸不需要调整。综上所述：地基承载力满足要求，基础底面尺寸和剖面尺寸不需要调整。五变形验算五变形验算1.1.外纵墙的基础中心点的沉降外纵墙的基础中心点的沉降：基底附加压力的计算：G GAd 2012.41.8 86.4kpaF G37086.4p 190.17kp

11、aA12.4p0 pmd 190.171.818.4 157.05kpa用规范方法计算基础最终沉降量:由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）计算沉降的公式可知：ns ss si14 p0(zii zi 1i 1)Esi沉降计算见下表：点号0123Zi(m)0lbZibi10.2118ZiiZiiZi1i108680868460403Esi4050p0Esisi（mm）135.409.02162.81307.23001.70.0394.1108.1103.380.1639132814.1105.880.12281731320000.004915600.101si1ni(mm)n由n

12、公式：ns 0.025sii1n可知：s 1.63 0.025 si 0.025 307.23 7.68表明错误！错误！i1未找到引用源。未找到引用源。=14.1m符合计算深度要求。确定沉降经验系数计算：错错误误！未未找找到到引引用用源源。：ESp0(ziizi1i 1)i1np0(zii zi 1i 1)/Esii1n868460403 3.55Mpa8684604034.05321.56由沉降计算经验系数表可知：s 1.00则总的沉降量为：s1ssn 1.00307.23307.23mm2 2 内纵墙的基础中心点的沉降：内纵墙的基础中心点的沉降：基底附加压力的计算：G GAd 20121.

13、8 72kpaF G30072p 186kpaA12p0 pmd 1861.818.4 152.9kpa用规范方法计算基础最终沉降量:由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）计算沉降的公式可知：4 p0s ss s(zii zi 1i 1)Esii1沉降计算见下表：n点号0123Zi(m)0lbZibi1ZiiZiiZi1i108210821407329Esi4050p0Esisi（mm）124.797.81128.97261.57004.1102.050.20020.0388.1104.050.1516122814.1107.050.11041557320000.00481560

14、0.098si1ni(mm)由公n式：nsi1n 0.025sii1n可知：明s 1.29 0.025 si 0.025 261.57 6.54表错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。=14.1m符合计算深度要求。确定沉降经验系数错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。：计算错错误误！未未找找到到引引用用源源。：p0(ziizi1i 1)i1nESp0(zii zi 1i 1)/Esii1n821407329 3.65Mpa8214073294.05321.56由沉降计算经验系数表可知：s则总的沉降量为：s2s 1.025n s1.025261.57268.11mm根据建筑地基基础设计规范（

15、GB 50007-2011）可知内外纵墙的沉降差为：s s1 s2 307.23261.57 45.66mm 0.005l 0.005600030mm故不符合规范要求，需要对基础宽度进行重新调整。对外纵墙的宽度进行调整：取b 2.5m进行重新计算，见下表：基底附加压力的计算：G GAd 2012.51.8 90kpaF G37090p 184kpaA12.5p0 pmd 1841.818.4150.88kpa用规范方法计算基础最终沉降量:由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）计算沉降的公式可知：4 p0s ss s(zii zi 1i 1)Esii1沉降计算见下表：n点号0123

16、Zi(m)0lbZibi1ZiiZiiZi1i108480848427376Esi4050p0Esisi（mm）125.508.03145.89279.42004.1101.860.20680.0378.1103.680.1574127514.1106.410.11711651320000.004715600.097si1ni(mm)由n公式：nsn 0.025sii1n可知：s 1.46 0.025 si 0.025 279.42 6.99表明错误！错误！i1未找到引用源。未找到引用源。=14.1m符合计算深度要求。确定沉降经验系数错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。：计算错错误误！未未

17、找找到到引引用用源源。：p0(ziizi1i 1)i1nESp0(zii zi 1i 1)/Esii1n848427376 3.56Mpa8484273764.05321.56由沉降计算经验系数表可知：s 1.018则总的沉降量为：s1s sn 1.018279.42284.45mm根据建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）可知内外纵墙的沉降差为：s s1 s2 284.45261.57 22.88mm 0.005l 0.005600030mm故满足规范要求，符合题意。六结构设计六结构设计1.1.外纵墙基础外纵墙基础（1）地基净反力F1.35430pj 232.2kPab2.5（2

18、）验算截面内力V 11pj(ba)232.22.50.37 247.29kN/m22M 1ba212.50.37pj()232.2 131.68kNm22222（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 h0=400-40=360mm。选用 C25 混泥土，ft1.27N/mm2，钢筋选用 HRB400.fy 360N/mm2。0.7 fth0 0.71.27360 320kN/m247.29kN/m满足要求，取 h=400mm，h0=360mm。（4）底板受力钢筋配筋面积M131.68106As1128.94mm20.

19、9h0fy0.9360 360由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）结合构造要求：扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15，底板受力钢筋的最小直径不应小于10mm，间距不应大于 200mm，也不应小于 100mm，墙下钢筋混泥土基础纵向分布钢筋的直径不应小于 8mm，间距不应大于 300mm；每延米分布钢筋的面积不应小于受力钢筋面积的 15.当有垫层时，钢筋保护层的厚度不应小于 40mm。根据以上构造要求：底板受力钢筋选用 14100（As=1539mm2），分布钢筋选用 8300。2.2.内纵墙基础内纵墙基础（1）地基净反力pjF1.35360243kPab2（2）验算截面内

20、力V 11pj(ba)2432.00.24 213.84kN/m221ba212.00.24pj()243 94.09kNm22222M（3）受剪承载力验算初定基础底板厚度 h=300mm，基础底部做 C10 素混凝土垫层 100 厚度，则基础有效高度 h0=300-40=260mm。选用 C25 混泥土，ft1.27N/mm2，钢筋选用 HRB400.fy 360N/mm2。0.7 fth0 0.71.27260 231.14kN/m213.84kN/m满足要求，取 h=300mm，h0=260mm。（4）底板受力钢筋配筋面积M94.09106As1116.93mm20.9h0fy0.926

21、0360结合构造要求，底板受力钢筋选用 14100（As=1539mm2），分布钢筋选用 8300。七施工要点七施工要点1 1、施工流程、施工流程基槽开挖浇垫层扎条形基础钢筋立条形基础模板浇条形基础砼砌砖基扎地圈梁钢筋和构造柱插筋立地圈梁模板浇地圈梁砼拆地圈梁模基础填土安装预应力空心板。2 2、基槽挖土及运土、基槽挖土及运土（1）基槽挖土采用反铲挖掘机开挖，人工辅助修坡修底，挖土顺序应沿房屋纵向，由一端逐步后退开挖，挖出的土方用汽车立即全部拉出场外。（2）基槽开挖尺寸要考虑两侧比基础宽度各多300mm，作为基础侧面支模的位置，基础挖至设计深度，要跟随检查土质情况，如与设计土质要求不符，应立即采

22、取加深措施，加深段应挖成台阶段，各阶段长与高之比要大于2，对加深部分，采用何种材料回填，应与监理和设计商定处理，基槽开挖完成后，应立即进行地基验槽，并组织浇捣垫层，防止基槽受雨水浸泡。3 3、垫层施工、垫层施工垫层施工要控制好厚度、宽度和表面平整，先用竹桩在槽底每隔1m 钉一个竹桩，控制桩顶为垫层面标高，垫层砼摊平后，应用平板振动器振实，并利用刮尺平整4 4、条形基底钢筋、条形基底钢筋（1）条形基底钢筋绑扎前，应在基底垫层上用粉笔画好受力钢筋的间距，在转角和 T 形、十字形交接处，受力钢筋应重叠布设。（2）沿基底宽度的受力筋应放置在底部，沿纵向的分布筋放在上面，受力筋弯钩朝上，绑扎完成后应垫好

23、 35mm 厚的垫块。（3）钢筋绑扎后，立即请监理共同进行隐蔽验收。5 5、条基模板安装、条基模板安装条基模板采用胶合模板，支撑采用松方木，模板整条安装后，要拉线调直，两侧与基槽土避顶牢。6 6、浇筑条基砼、浇筑条基砼（1）条基砼采用商品砼，浇捣砼要根据炼化厂的作息时间安排劳力和进度时间，每个基础拟安排两个小组，分别由两端向中间合拢，保证在规定时间浇捣完。（2）在现场设两个装砼铁斗，商品砼进入工地，由搅拌车倒入斗内，斗底设闸门，人力板车运到浇捣地点，这样可加快搅拌车运输次数。（3）砼的振捣：1）混凝土振捣采用插入式振动器垂直振捣，操作要做到快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动进行，在振捣过程中，

24、宜将振棒上下略为抽动以使上下振捣均匀。2）砼分层浇筑时，每层厚度应不超过振动棒长的 1.25 倍，在振捣上一层时，应插入下层 35cm，以加强两层砼之间的接触。同时在振捣上层砼时，要在下层砼初凝之前进行。不得形成自然施工缝，应掌握好振捣时间。3）振捣时间，一般每点振捣时间为 20?30s?，使用高频振动器时，最短不应少于 10s，以砼表面不显着下沉，不出现气泡，表面泛出灰浆为准，保证砼的密实度。4）振动器插点要均匀排列，可采用并列或交错式的次秩序移动，以免漏振。5）砼在振捣过程中，振动棒不得触动钢筋。7 7、砌砖基、砌砖基（1）砖头应选用耐腐蚀的青砖，其强度应符合要求。（2）砌筑砂浆应为 MU7.5 水泥砂浆。（3）采用一顺一丁砌法，灰缝控制 10mm 左右，要求接槎留在中间，做成台阶接头。（4）砖基在砌到顶上的三皮时，应按间隔 1m 留一个 120120mm 的洞眼，作为上面基础地圈梁支模用，在地圈梁模板拆除后，及时把洞眼补掉。8 8、回填土、回填土（1）回填土材料土质要符合要求。（2）回填土要分层，每个开间内填土高度一致，杜绝一次倒满，夯实时相邻开间尽量同时进行，避免填土对基础墙产生侧压力。