基础工程课程设计

2020-03-03 10:34:09 来源：范文大全收藏下载本文

基础工程课程设计

专业:土木工程班级：土木四班学号：201103160430 姓名：王华瑞

独立基础课程设计计算书

一、设计资料

10号题A轴柱底荷载：

① 柱底荷载效应标准组合值：Fk=1598KN, Mk=365KN·m, Vk=120KN; ② 柱底荷载效应基本组合值：F=2078 KN, M=455KN·m, V=156KN。持力层选用③号粘土层，承载力特征值fak=180KPa,框架柱截面尺寸为500×500mm,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

二、独立基础设计

1.选择基础材料：C25混凝土，HPB235钢筋，预估基础高度0.8m。

2.埋深选择：根据任务书要求和工程地质资料: 第一层土：杂填土，厚0.5m，含部分建筑垃圾; 第二层土：粉质粘土，厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值fak=130 KPa；第三层土：粘土，厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180 KPa；第四层土：全风化沙质泥岩，厚2.7m，承载力特征值fak=240 KPa；地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表下1.5m。

取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，本设计取第三层土为持力层，所以考虑取外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m。由此得基础剖面示意图如下：

3.求地基承载力特征值fa 根据粘土e=0.58, =0.78, 查表2.6得=0.3, =1.6 基底以上土的加权平均重度

=16.23KN/m³

持力层承载力特征值fa（先不考虑对基础宽度修正） fa=fak+ (d－0.5)=180+1.6×16.23×(2.2－0.5)=224.15 KPa (上式d按室外地面算起) 4.初步选择基底尺寸

取柱底荷载标准值：Fk=1598KN, Mk=365KN·m, Vk=120KN 计算基础和回填土重GK时的基础埋深d=0.5(2.2+2.65)=2.425m 基础底面积：A0= Fk/(fa－d)=1598/(224.15－0.7×10－1.725×20)=8.74m² 由于偏心不大，基础底面积按20％增大，即： A=1.2A0=1.2×5.65=10.50m²

初步选定基础底面面积A=l·b=4.2×2.7=11.34m²,且b=2.7m

回填土和基础重：=d•A=(0.7×10+1.725×20)×11.34 =470.61KN 偏心矩：===0.222m0, 满足要求。

基底最大压力=(1+6/l)×（1+） =240.27KPa

取柱底荷载效应基本组合设计值：F=2078KN, M=455KN, V=156KN。净偏心矩：=M/N=[(455+156×0.8)/2078]=0.28m 基础边缘处的最大和最小净反力 =()=×(1±)

7.基础高度（采用阶梯形基础）柱边基础截面抗冲切验算（见图2）

l=4.2m, b=2.7m, =0.5m, =0.5m。初步选定基础高度h=800mm,分两个台阶，每阶高度均为400mm的。=800－(40+10)=750mm(有垫层) =+2=0.5+2×0.75=2m

=[(l／2－／2－)b－(b／2－／2－)²] =256.30×[(4.2／2－0.5／2－0.75)×2.7－(2.7／2－0.5／2－0.75)²] =729.81KN 抗冲切力：

0.7=0.7×1.0×1.27×10³×1.25×0.75

=833.44KN>729.81, 满足要求。 8.变阶处抗冲切验算

=1.45m, =2.2m, =400－50=350mm =1.45+2×0.35=2.15m

=256.30×[(4.2／2－2.2／2－0.35)×2.7－(2.7／2－1.45／2－0.35)²]

=430.42KN 抗冲切力：

0.7=0.7×1.0×1.27×10³×1.95×0.35

=606.74KN>430.42KN，满足要求。 9.配筋计算

选用的HPB235级钢筋，=210N/mm² (1) 基础长边方向

Ⅰ–Ⅰ截面（柱边）

柱边净反力：+[(l+)／2l]×(－) =109.95＋

[(4.2+0.5)

／(256.30-109.95) =191.83KPa 悬臂部分净反力平均值：

1／2（＋）=0.5×（256.30+191.83）=224.07KPa 弯矩：=1/24(l-)²(2b+) =1/24×224.07×(4.2-0.5)²×(2×2.7+0.5) =754.09KN•m

8.4]

× =/0.9=754.09×/0.9×210×750=5320mm² Ⅲ–Ⅲ截面处（变阶处）

+[(l+)/2l](－)

=109.95＋[(4.2+2.2)／(2×4.2)]×(256.30-109.95) =221.45KPa =1/24(l-)²(2b+)

=1/24×[(256.30+221.45)/2]×(4.2-2.2)²×(2×2.7+1.45) =272.717KN•m = /0.9=272.717×/0.9×210×350=4123mm² 比较和，应按配筋，实际配22Φ18@200 则钢筋根数：n=4200/200+1=22， =254.5×22=5599mm² (2) 基础短边方向

因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取=0.5(+)=0.5×(256.30+109.95) =183.125KPa 与长边方向的配筋计算方法相同，可得Ⅱ–Ⅱ截面（柱边）的计算配筋值=1911mm²,Ⅳ–Ⅳ截面（变阶处）的计算配筋值=892mm²(以上做法均同长边方向做法，即该基础为方形)。因此按在短边方向配筋实际配20Φ10@150。

则钢筋根数n=2700/150+1=19，=113.1×19=12148.9mm² 10.基础配筋大样图：见施工图 11.确定B、C两轴柱子基础底面尺寸

由任务书得：2号题B、C两柱子基底荷载分别为： B轴：Fk=2205KN, Mk=309KN·m, Vk=117KN C轴：Fk=1727KN, Mk=428KN·m, Vk=114KN 由前面计算得持力层承载力特征值fa=224.15KPa 计算基础和回填土重时的基础埋深d=2.425m B轴基础底面积：A0= Fk/(fa－d)=2205/(224.15－0.7×10－1.725×20)=12.07m²

基础底面积按20%增大，即：A=1.2=1.2×12.07=14.49m² 初步选定基础底面面积A=l·b=4.9×3=14.7 m²（>14.49m²）,且b=3 m，不需要再对fa进行修正。

C轴基底底面积：A0= Fk/(fa－d)=1727/(224.15－0.7×10－1.725×20)=9.45m²

基础底面积按20%增大，即：A=1.2=1.2×9.45=11.34m² 初步选定基础底面面积A=l·b=4.2×2.7=11.35 m²（>11.34m²）,且b=2.7m

根据以上计算，可以绘制出基础平面布置图和A轴柱子基础大样图。