浅基础设计计算书

1、基础工程课程设计柱下条形基础设计成果成果：设计计算书、设计图纸姓名：学号：学院：土木工程学院专业：土木工程年级：2009级指导老师：完成时间：2012年01月课设简介1. 课程设计目的课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节，基础工程课程设计是学生在学习 土力学、钢筋混凝土结构和基础工程的基础 上,综合应用所学的理论知识，完成浅基础和深基础 （桩基础）的设计任 务。其目的是培养学生综合应用基础理论和专业知识的能力，同时培养学生独立分析和解决基础工程设计问题的能力 。2. 课程设计基本要求2.1通过课程设计，要求学生对基础工程设计内容和过程有较全面的了 解和掌握，熟悉基础工程的设计规范、

2、规程、手册和工具书；2.2在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容 。设 计计算书要求计算正确、文理通顺，施工图布置合理、表达清晰，符合设计 规范要求；课设简介I目 录II第一章绪 论1:1工程概况地形工程地质条件岩土设计技术参数 水文地质条件 轴线及上部结构作用何在 岩土设计技术参数 第二章基础设计2.1基础梁埋深及高度的确定 2.2确定地基承载力设计值 2.3确定条形基础底面尺寸2.4软弱下卧层承载力验算2.5基础结构验算 2.6基础梁配筋验算正截面受弯钢筋计算2.6.2箍筋计算第三章翼板配筋计算3.1截面尺寸验算3.2翼板横向钢筋计算及分布钢筋确定第一章绪论1.1工程概况1

3、.1.1. 地形拟建建筑场地平整。1.1.2. 工程地质条件拟建场地位于福州市乌龙江下游山前沟谷处，地貌上属山前冲海积谷地，原 始地势高差较大，现经人工填土后，高差约5m。拟建场地原为山谷坡地，分布 若干鱼塘，现已人工吹砂堆填。场地东、南侧为学校及居民区，西侧为山坡。 地层分布有人工吹砂层、第4系全新统冲积层、上更新统冲洪海积层，基岩为 燕山晚期花岗岩类。岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1所示。.水文地质条件场地地下水主要为上部填土中孔隙潜水及基岩风化带中的孔隙 -裂隙承压水 两种类型，水量贫乏，地下水稳定水位埋深为 1.70m，场地地下水对混凝土结 构及钢筋混凝土结构不具有腐蚀性。上

4、部结构资料拟建建筑物为全现浇多层框架结构，框架柱截面尺寸为600mm X600mm 柱网布置如图1所示。其中横向尺寸为36m，纵向尺寸为24m。表1有关土层物理力学性质指标表地层土层名称代承载力特厚度征值参考含水量f ak塑性重度孔隙比指数直剪试验液性压缩内摩指数粘聚力模量擦角号wYeIpIlC0EskPa%kN/m 3kPa°MPa1杂填土1.06.413.70.997225粘土 粉质2粘土2.012069.314.91.024.60.95197.34.513淤泥质土3.08041.417.31.1519.80.62268.51.504粘土3.014067.315.10.8620.

5、21.12911.44.805粉土4.016024.519.00.724.21.1012235.50残积砾质粘6性土4.520032.516.10.667.20.721225.53.30图1柱网平面图上部结构作用荷载7；Di©、A.6000,6000.6000.6000.6000一 600036()0012456'本人所算为4号轴线处基础，柱底竖向荷载标准组合值为1440kN第一章基础设计2.1基础梁埋深及高度的确定取基础埋深d =1.5m ,高于底下水位0.2m。取基础高度h =1.2m ,符合柱下条形基础梁的高度宜为柱距的-的规482.2确定地基承载力设计值承载力特征值参

6、考值|fak=120kN,先假设基础宽度b = 3m，基础底面以上土的加权平均容重 m =(13.7 1.0 14.9 0.5)/1.5 =14.1kN/m3，查表得 d =1.0。 修正后地基承载力特征值：fafakb (b-3) d m(d -0.5) =120 0 1.0 14.1 (1.5 - 0.5) =134.1kPa2.3.确定条形基础底面尺寸(fad)l5"440(134.1 -20 1.5) 27二 2.56m，取基础宽b = 2.7m=1 7 8. 7kPa 兰 fa =1 3kPa5 1 44020 1.52727汉 2. 7取条形基础端部外伸长度I。=1.5m

7、，符合外伸长度宜为边跨跨度的0.25倍的规定(1° =0.25 6.0 =1.5m)，即条形基础长 1=6 4+2 1.5=27m。2.4软弱下卧层承载力验算软弱下卧层为第 3 层fak=8CkPa 2sat=18.kN /m 查表 b=0, d=1.0m 鬥13.7 1.0 14.9 0.7+(18.9-10)1.3 / 3.0 =11.99kN / m3fa 二 fak b(b-3) d m(d -0.5) =80 0 1.0 11.99 (3.0 - 0.5) = 109.75kPa 基底压力 p =128.76kPa 基底自重压力 pc0=13.7 1.0 14.9 0.5

8、= 21.15kPaEs1= 3.0z/b = 1.5/2.70.560查表得地基压力扩散角二=23s2F卧层顶面自重压力pcz=13.7 1.0 14.9 0.7 (18.9 _10) =35.7kPa下卧层顶面附加压力b(p-pc0)2.7 (128.76-21.15)pzc069.33kPab 2ztanr2.7 2 1.5 tan23下卧层顶面总压力p 二 Pcz pz = 35.7 69.33 = 105.03kPa 込 fa =109.75kPa即下卧层满足承载力要求。2.5基础结构验算混凝土弹性模量 Ec=2.55 107kN /m2基础梁截面刚度 Ecl = 2.55 107

9、0.193 =4921500kN m2采用倒梁法并运用结构力学求解器求解各项数据Z F 1.35 汇 5 汉 1450每米长度基底反力p = l27360.0 kN / m1.35 5 1440 15%边跨每米长度增加基底反力p'194.4kN / m6+1.5均布分布反力作用下的计算简图：对于中间支座5菲F丄为第*长度"为第i跨长度。Pl故.q -105.6*N/m;1.5+6/3q2P2284.4&N / m;6/3 6/3"P3Lq324.78kN/m6/3 6/3=q4 - ：q2 - -284.4&N /m=q5 = qi =-105.63

10、kN/m。用584.46a荷 载 作调 整下 的 计 算105.63 105105.636（ 6）7求得各支座反力为调整后的支座反力R1 = -38 3. 4HN R2 = 108 0. 5I9N：R3=12.0RN R 二 1 0 80. 5：R5 二 3 83. 4kNR/ = 231 3. 74383.-411 930. 3R2 = 3081.861 080.龙92O0N.27R3 = 1 844. 8712. 021 8 5<6J 89R/= R2'=2001.27kNR5R11930.3kN倒梁法最终截面剪力图：基础梁最终内力如下表所示截面类型、 2345左右左右左右左

11、右弯矩504.871315.91315.9727.7732.81315.91315.98504.87(KN m)88738剪力-1257.11289.0-712.1928.4928.4712.19-1289.01257.1(KN)48955842.6基础梁配筋计算 材料选择 混凝土 C20 ft =1.1MPa ;fc =9.6MPa ;钢筋采用二级钢HRB335; fy 基础梁宽度800mm ； hb =12°°800 =1.5 验算截面最小尺寸考虑到钢筋可能为双排布置，故h。= 1200 一 90 = 1110mmVmax =1289.08KN 乞 0.25 九fcbh

12、。=0.25 9.6 800 1110 -2131.2KN， 满足要求 配筋计算表格正截面受弯配筋计算肋梁顶部正截面受弯配筋计算：as =60mm帕=1200一 60 11m0n考虑到肋梁上部应配置通长钢筋，故上部 设计时去跨中最大弯矩，即M厂M max =1228.42kN mfcbh。21228.42 1069.6 800 11402-0.123-=1 -、1-2： s =0.132My1228. 42 60X 一 h0 =150.48mm1 fy(二x/2厂 300 (；2。；50.4；/2厂 3846血配筋 1220 A, = 3768mm2肋形梁下部配筋取 as =90mmM y =

13、727.77kN（在一 5%误差允许范围内，可以）由于该条形基础未设置垫层，故下不保护层厚度应大于 由于下部只需1/3通长钢筋，在弯矩大于此部分再进行加配钢筋。故取弯矩中70,间值h0 =1200 -90竺二 0.0770.080x =h0 =8 8. 8mmMy6727.77 10A =fy(%-x/2)300(1110-88.8/2)-2277mm2配 6 22 As = 2281mm2求取最大弯矩处所需的钢筋面积：My0.1506 22 As = 2281mm2比=1315.981°62巾139 ftb%29.8 800 11102x = h0 = 166.5mm A4273m

14、m2fy(g- X/2)需再配4273 -2277 = 1996mm ,故在第2、4支座处加配 并在离支座1/3处截断箍筋计算 截面尺寸符合要求（第1步已经验算）； 根据纵筋布置及根数确定为6肢箍，暂选用1080他=6匕二 10 mm2 二 471.mm24 斜截面受剪承载力Vu ； Vu二Vcs =0.7ftbho fyvjAsvho（混凝土新规范公式）.sa、10180 （加密区）471 24乂 =0.7 1.1 800 1110 2101111294.02 kN Vmax =1289.08 kN180加密区间为：1，4支座向左、2，5支座向右各1.5米区间b、10300 (非加密区)Vu

15、 =0.7 1.1 800 1110 210 471.24 1110 =958.38kN400加密区,七94。永N 1289.08kN承载力满足要求 非加密区 乂 =958.38kN >928.45kN第三章翼板配筋计算3.1截面尺寸验算翼板按斜截面抗剪强度验算设计高度；翼板端部按固定端计算弯矩，根据弯 矩配置横向钢筋（横向钢筋采用二级钢筋匚=300%口2）.翼板的高度如计算简图所示，取1.0m宽度翼板作为计算单元，剪力设计值V 1.0 Ot®5944 0.9&126.6kN2.72.7 27斜截面受剪承载力乂 =乂 =0.7ftbQ =0.7 1.1 950 310

16、23kN7V=126.6kN,满足要求。3.2横向钢筋计算弯矩设计值 M0.952 =60.17kN m ；同2 2.7配筋计算：截面抵抗矩系数肋形梁 h0 =4 0 0- 90二 3 1n0m60.17 10621.0 9.6 950 3102=0.065相对受压区高度丄1=1-，1 -2 0.068 = 0.067 ;内力矩的力臂系数s°2亠二1 0.9385二0.9642 26M60.17 102 钢筋面积A672mm2fy?sho 300x0.963310实配'112160 As = 707mm2672mm2，分布筋 8200。1 2 3 4554.40554.40360.00360.00求出各支座反力为R=2313. 7klN R2=3081.86N R3=1