地基基础设计计算书

1、工民建课程设计（地基基础部分）地基基础设计计算书目 录1 基本条件的确定 22 确定基础埋深 22.1基础埋深的影响因素22.2选择基础埋深33 确定基础类型及材料 34 确定基础底面尺寸 34.1确定b柱基底尺寸 34.2确定c柱基底尺寸 45 软弱下卧层验算 55.1 b柱软弱下卧层验算 55.2 c柱软弱下卧层验算 66 计算柱基础沉降 66.1计算b柱基础沉降 66.2计算c柱基础沉降 87 按允许沉降量调整基底尺寸 98 基础高度验算 98.1 b柱基础高度验算98.2 c柱基础高度验算 119 配筋计算 139.1 b柱配筋计算139.2 c柱配筋计算 17设计计算书1 基本条件确

2、定人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。2 确定基础埋深2.1基础埋深的影响因素：2.1.1工程地质条件从工程地质条件出发，选择合适的持力层是确定基础埋深的一个重要因素，应优先考虑将基础埋置在承载力高、压缩性较低的土层上，而且应考虑尽量将基础埋得浅一些。当上层土软弱而下层土承载力高时，应视软土层的厚度决定埋深。若软土层较薄，可将基础置于下面较好的土层上；若软土层较厚，可考虑采用桩基础、深基础或人工地基。2.1.2地下水的影响 若遇地下水，基础宜埋置在地下水位以上,当必须埋在地下水位以下时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施（施工排水）。对有侵蚀性的地下水，应对基础采取保护措施。当基础埋

3、置在易风化的岩层上,施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层2.1.3建筑物的用途,有无地下设施,基础和形式和构造  在满足地基稳定和变形要求的前提下,基础宜浅埋,当上层地基的承载力大于下层土时,宜利用上层土作持力层.除岩石地基外,基础埋深不宜小于0.5m 。如果基础露出地面也易受到各种侵蚀的影响，则要求基础顶面应低于室外设计地面至少0.1m。 高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力,变形和稳定性要求.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩度)不宜小于建筑物高度的1/181/

4、20.位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求.2.1.4相邻建筑物的基础埋深 当有相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础.当埋深大于原有的建筑物时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据原有的建筑荷载大小,基础形式和土质情况确定.当上述要求不能满足时,应采取分段施工,设临时加固支撑,打板桩,地下连续墙等施工措施,或加固原有的建筑物基础.2.1.5作用在地基上的荷载大小和性质不同建筑物的基础所受荷载大小不同，甚至相差很大。同一土层，对于荷载小的基础，可能是很好的持力层，对于荷载大的基础来说，则不适宜作为持力层，需另行确定。对承受较大水平荷载的基础，为保持稳定性，基础埋深

5、应加大。2.1.6地基土冻胀和融陷的影响广东地域不设计冻深。2.2选择基础埋深根据设计任务书中给出的数据，人工填土，因持力层应选在亚粘土层处，故取3 确定基础类型及材料基础类型为：柱下独立基础基础材料：混凝土采用c25，钢筋采用hpb235。4 确定基础底面尺寸根据亚粘土e=0.95，查表得。因d=2.0m。基础底面以上土的加权平均重度：地基承载力特征值（先不考虑对基础宽度进行修正）： 4.1 确定b柱基底尺寸=18.93.由于偏心力矩不大，基础底面面积按25增大，即a=1.25=23.66。一般l/b=1.22.0，初步选择基础底面尺寸：，b,但=0不需要对进行修正。4.1.1持力层承载力验

6、算基础和回填土重： 偏心距： 基础底面处的平均压力值：基础底面边缘的最大压力值：基础底面边缘的最小压力值：满足要求。确定该柱基础底面长l=6.2m，b=3.9m。4.2 确定c柱基底尺由于偏心力矩不大，基础底面面积按30增大，即a=1.3=16.47。一般l/b=1.22.0，初步选择基础底面尺寸：，虽然b=3.33m, 但=0不需要对进行修正。4.2.1持力层承载力验算基础和回填土重： 偏心距： 基础底面处的平均压力值：基础底面边缘的最大压力值： 基础底面边缘的最小压力值：满足要求。确定该柱基础底面长l=5.2m，b=3.3m。5 软弱下卧层验算5.1 b柱软弱下卧层验算软弱下卧层顶面处自重

7、应力：=181.5+197=160.0kpa软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度：由灰褐色淤泥质粉质粘土由/=5200/1000=5.2,以及z/b=(8.5-2)/3.9=1.67>0.5,查表得地基压力扩散角软弱下卧层顶面处的附加压力： 验算：（满足）5.2 c柱柱软弱下卧层验算软弱下卧层顶面处自重应力：=181.5+197.0=160kpa软弱下卧层顶面处的附加压力： 验算：（满足）6 计算柱基础沉降6.1 b柱基础沉降基础底面处的自重应力：基底压力： 基底附加压力：6.1.1 确定基础沉降计算深度因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度：=b(2.5-0.4lnb)=

8、3.9×(2.5-0.4ln3.9)=7.63m7.6m 因 ，故 。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。6.1.2 沉降计算沉降计算见表。其中应用 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按查，查得的平均应力系数应乘以4。表 b柱基础最终沉降量计算点号10=1.59040.2500=1.000024.52.3140.1787=0.71483216.63216.60.0164252.8252.8236.43.2840.1442=0.57683691.52474.920.0853940.5593.37473.5940.1387=0.55483883.6192.080.0853

9、916.40109.7757.63.9040.1312=0.52483988.48104.880.085398.96118.7368.24.2140.1237=0.49484057.3668.880.085395.88124.6178.84.5140.1165=0.46604100.8043.440.085393.71128.320.02989.44.8240.1095=0.43804117.2016.400.085391.40129.720.0116.1.3 校核根据规范规定，计算出=1.40mm，并除以（129.72mm），得0.0110.0250，表明所取=9.4m符合要求。6.1.4

10、确定沉降经验系数压缩层范围内土层压缩模量的平均植：=2710.15 kpa=2.71mpa=85.39kpa<0.75=0.75×150=112.5kpa，查表得=1.09则基础最终沉降量：=1.09×129.72=141.39mm6.2 c柱基础沉降基础底面处的自重应力：基底压力： 基底附加压力：6.2.1 确定基础沉降计算深度因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度：=b(2.5-0.4lnb)=3.3×(2.5-0.4ln3.3)=6.67m取6.7m因 ，故 。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。6.2.2 沉降计算沉降见表。其中应用

11、 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按查，查得的平均应力系数应乘以4。表 c柱基础最终沉降量计算点号10=1.58040.2500=1.000024.52.7340.1638=0.65522948.42948.40.021964.5164.5136.13.7040.1359=0.54393317.91369.510.113641.99106.5046.74.2440.1238=0.49533318.380.470.11360.053106.550.0005 6.2.3 校核根据规范规定，计算出=0.053mm，并除以（106.553mm），得0.00050.0250，表明所取=6

12、.7m符合要求6.2.4 确定沉降经验系数=kpa=3.54mpa=113.64kpa>0.75=0.75×150=112.5kpa，查表得=1.26则基础最终量： =1.26×106.55=134.26mm7 按允许沉降量调整基底尺寸由于b柱2.71mpa，c柱3.54mpa，由于小于4mpa，属于高压缩土 ， <0.03×6500=19.5mm。符合要求。8 基础高度验算8.1 b柱基础高度验算8.1.1 计算基底反力偏心距：0.074m<0.65m基础边缘处的最大和最小净反力：8.1.2基础高度（选用阶梯形基础）柱边基础截面抗冲切验算（见图

13、1），初步选择基础高度h=1000，从下至上分300，300，400三个台阶，（有垫层）， 。，取，因偏心受压冲切力： = =1072.76kn抗冲切力： =1125.32kn1072.76kn。可以。结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。 8.1.3变阶处抗冲切验算8.1.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图2） 冲切力： = =777.86kn抗冲切力： =1100.14kn777.86kn。可以。8.1.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图3）取，冲切力： = =367.8kn抗冲切力： =722.31kn361.8kn。可以。8.2 c柱基础高度验算8.2.1计算基底反力偏心距：0.

14、151<0.55m基础边缘处的最大和最小净反力：8.2.2基础高度（选用阶梯形基础）柱边基础截面抗冲切验算（见图4），初步选择基础高度h=1000，从下至上分300mm，300mm，400mm三个台阶，（有垫层）， 。，取，因偏心受压冲切力： = =819.14kn抗冲切力： =1125.32kn819.14kn。可以。结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。8.2.3变阶处抗冲切验算8.2.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图5）=600mm, =1.0, =600-50=550mm, =2.3, =1.5m,取， 冲切力： = =554.69kn抗冲切力： =1002.35kn554.

15、69kn。可以。8.2.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图6） 冲切力： = =188.47kn抗冲切力： =611.19kn188.47kn。可以。9 配筋计算选用hpb235钢筋，9.1 b柱配筋计算（见图7）9.1.1 基础长边方向-截面（柱边）柱边净反力：=141.23+(163.16-141.13)=153.25kpa悬臂部分净反力平均值：=(163.16+153.25)=158.21kpa弯矩:=×158.21×(6.2-0.6)(2×3.9+0.4)=1695.12mm=9440.94mm-截面（第一变阶处）=141.23+(163.16-141

16、.23)=156.61kpa 弯矩:=8334.92mm-截面（第二变阶处）=141.23+(163.16-141.23)=160.15kpa =× ×(6.2-4.5)×(2×3.9+2)=204.39mm=4325.71mm比较应按配筋，实际配1680(即4916),9840.0mm2>9400.94mm2 9.1.2基础短边方向-截面因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。取计算。=(163.16+141.23)=152.19kpa=××(3.9-0.4)(2×6.2+0.6)=10

17、82.62mm=6029.64mm-截面（第一变阶处）=××(3.9-1.7)(2×6.2+2.5)=473.8mm =4557.98mm-截面（第二变阶处）=××(3.9-2.7)(2×6.2+4.5)=159.89mm =3383.86mm比较应按配筋，现在短边方向配筋。实际按构造配筋1080（即）,6123.0mm2>6029.64mm29.2 c柱配筋计算（见图8）9.2.1 基础长边方向-截面（柱边）柱边净反力:=136.85+(194.8-136.59)=169.05kpa悬臂部分净反力平均值:=(194.8+169

18、.05)=181.93kpa弯矩:=×181.93×(5.2-0.6)(2×3.3+0.4)=1122.81mm=6253.47mm-截面（第一变阶处）=136.59+(194.8-136.59)=179.68kpa =××(5.2-2.3)(2×3.3+1.5)=531.46mm=5112.6mm-截面（第二变阶处）=136.59+(194.8-136.59)=185.28kpa =××(5.2-4.1)(2×3.3+2.5)=87.19mm=1845.29mm比较应按配筋，实际配1480（即4514）6462.2mm2>6253.47mm2 9.2.2基础短边方向-截面因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。取计算。=(194.80+136.59)=165.70kpa=××(3.3-0.4)(2×5.2+0.6)=694.78mm=3869.56mm-截面（第一变阶处）=××(3.3-1.