基础工程课程设计计算书.doc

青海大学基础工程课程设计 基础工程课程设计说明书 题 目：柱下钢筋混凝土独立基础、双柱联合基础设计 姓 名： 张小磊 学 号： 1400507028 指 导 教 师： 张吾渝 专 业 年 级： 土木工程专业2014级建筑专升本班 所 在 学 院： 土木工程学院 完 成 日 期： 2015年12月16日 目 录1、 基础工程课程设计任务书 1 1.工程概况 12.地质资料 13.上部荷载 24.设计要求 25.设计步骤 26.设计时间 2二. 根据底层柱网平面图可知柱截面尺寸2 三. A-轴处柱下设计钢筋混凝土独立基础33.1 初步确定基础尺寸3 3.2 验算荷载偏心距e 33.3 验算基底的最大压力Pkmax 3 3.4 地基软弱下卧层的验算 3 3.5 计算基底净反力设计值4 3.6 基础高度 43.7 配筋计算 53.8 地基沉降量计算 7四. B-,C-柱下钢筋混凝土双柱联合基础设计 8 4.1 确定基底尺寸8 4.2 计算基础内力94.3 确定基础高度94.4 抗冲切承载力验算9 4.5 抗剪切强度的验算104.6 配筋计算 10五. 柱间地梁设计115.1 外墙地梁设计115.2 内墙地梁设计11六. 施工图的绘制12课程设计计算书任务书一、工程概况某中学四层教学楼，全框架结构，室内外高差为0.45m,底层柱网平面如图所示。二、地质资料本次勘察查明，在勘探深度范围内，场地地层由第四系冲、洪积物（Q4aL+pl）组成，各地层分述如下。杂填土（Q4ml）：灰褐色、灰黑、土黄等杂色，稍湿，松散，主要以粉土为主，含有大量的生活、建筑垃圾及灰渣、砾卵石及植物根系，拟建综合教学楼场地该层厚0.45.0m。1湿陷性黄土状土（Q4aL+pl）：褐黄色、淡黄色。土质较均匀，无层理，内含白色钙质粉末及少量贝壳，虫孔及植物根孔发育，孔径一般0.51mm之间。摇振反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。拟建综合教学楼场地稍湿，中密，该层厚度：4.007.85m，顶面埋深0.405.00m；该层含水量： 9.10%17.20%，平均12.40%，稍湿，天然孔隙比e为0.710.92，平均0.83，中密。压缩系数a1-2： 0.240.57MPa-1，平均0.36MPa-1，属中等压缩性土，力学性能一般。黄土状土1层具湿陷性，湿陷深度为9.0m，湿陷系数0.0150.046，湿陷程度轻微中等，自重湿陷量的计算值（Zs）为90.00184.43mm，湿陷量的计算值（S）为165.00312.00mm，场地属级（中等）自重湿陷性场地。2非湿陷性黄土状土（Q4aL+pl）：褐黄色、淡黄色。土质较均匀，无层理，内含白色钙质粉末及少量贝壳，虫孔及植物根孔发育，孔径一般0.5-1mm之间。摇振反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。拟建综合教学楼场地稍湿，密实，该层厚度：1.803.00m，顶面埋深7.09.0m（未揭穿）；该层含水量：12.50%19.60%，平均15.94%，稍湿，天然孔隙比e为0.650.76，平均0.73，密实。压缩系数a1-2 ：0.180.35MPa-1，平均0.26MPa-1，属中等压缩性土，力学性能一般。根据拟建工程特点及场地地基条件，拟建场地-1层黄土状土应经相应地基处理后，方可作为地基持力层。当基础宽度3.0m，埋深0.5m（湿陷性黄土状土1.5m）时，场地各层土的地基承载力特征值（fak）、压缩模量（Es）可采用下列值：（21）层湿陷性黄土状土 fak=150kPa Es=4.21MPa（22）层非湿陷性黄土状土 fak=170kPa Es=5.01MPa三、上部荷载：轴处：A轴，基础承受上部荷载Mx=53.4kNm，Fk=1487kN，Vx=1.0kN；B轴，基础承受上部荷载Mx=4.0kNm，Fk =1349kN，Vx=1.0kN；C轴，基础承受荷载上部荷载Mx=4.0kNm，Fk =512kN，Vx=8.0kN。轴处：A轴，基础承受上部荷载Mx=47.8kNm，Fk =1556kN，Vx=11.1kN；B轴，基础承受上部荷载Mx=8.0kNm，Fk =1611kN，Vx=13.0kN；C轴，基础承受荷载上部荷载Mx=2.0kNm，Fk =734kN，Vx=15.0kN。四、设计要求：4.1设计柱下钢筋混凝土独立基础、双柱联合基础；4.2绘制基础平面布置图、基础详图并编写计算说明书。五、设计步骤：5.1选择基础的材料、类型和平面布置；5.2选择基础的埋置深度；5.3确定地基承载力特征值；5.4确定基础的底面尺寸；5.5进行地基变形；5.6进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、强度计算和满足构造要求）；5.7绘制基础施工图，提出施工说明。六、设计时间：2015年11月24日12月17日。基础工程课程设计计算书一.地质资料 由地质的资料杂填土和失陷性黄土处理后作为地基的持力层，须把其全部挖除，挖除的深度为5.0m,综合考虑工程地质条件，地下管沟便于维修；地基及地质水文条件；冻结深度；基础类型；荷载性质与大小；场地环境条件等因素基础埋深为2.5m,2.5m以下用灰土（3：7）进行回填，且扩散角为,独立基础设计为阶梯形基础，阶数为2阶，第一阶为300mm,第二阶位300mm,且下面设C15混泥土的垫层100mm. 二.根据-0.100米以下框架柱配筋图 柱截面尺寸为（A轴KZ5,C轴KZ3） (B轴KZ6)三.A-轴处柱下设计钢筋混凝土独立基础3.1初步确定基础底面尺寸3.1.1 由于d=2.5m0.5m所以需进行地基承载力特征值深度修正。查建筑地基基础设计规范得 计算基础及其上土的重力Gk时的基础埋深为d=(2.5+2.05)/2=2.275m3.1.2 考虑荷载偏心，将基地面积初步增大20%,得：。取基底长短边之比 ，于是， ，取b=2.9m因，故需不进行宽度修正.3.2 验算荷载偏心距基底处总竖向力： ,基底处的总力矩： ,偏心距：，（满足要求）3.3 验算基底最大压力（可以），（可以）所以基底尺寸为：。3.4地基软弱层承载力验算所以软弱下卧层的承载力满足要求。3.5 计算基底净反力设计值，净偏心距： ，基础边缘最大和最小净反力设计值3.6 基础高度采用C30混凝土，级钢筋，查得 ，3.6.1 柱边基础截面抗冲切验算L=2.9m,b=2.9m,m,m初步选择的基础高度为h=600mm,从下至上分300mm,300mm两个台阶，mb=2.9m,取m因偏心受压，取 3.6.2 变阶处截面抗冲切验算m,m, m=150KPa 查得=0.87 基础最终沉降量:满足设计要求四.柱下钢筋混凝土双柱联合基础设计（B- 、 C-） 4.1.1确定荷载的合力和合力作用点及基地尺寸（非对称）FKB=1611KN, FKC=734KN,合力 =FKB+KKC=2345KN.4.1.2计算基础形心位置及基础长度对柱B轴上的KZ-6中心取距，即 ，得：=(1/22/3)L1=(1/22/3) 2.7=1.5m所以 L=2.7+1.5+0.8=5m4.1.3计算基底面宽 因为b=2.1m,故B轴KZ-6安全为整体安全4.4 抗冲切验算（取B轴上KZ-6进行验算）冲切力；抗冲切力；满足要求4.5 抗剪切强度验算满足要求4.6 配筋计算4.6.1 基底纵向钢筋(采用HRB400级钢筋)实配：1516140, 实配：2018105, 故基础顶面配1516,其中1/3通长(5根);基础底面配2018,其中1/2通长(10根).4.6.2 基底和基顶横向配筋（采用HRB400级钢筋）其基底净压力为 ：柱截面弯矩为：实配：2012250，,其基底净压力为 ：柱截面弯矩为：两柱下实配筋面积差距太大,为了施工方便统一取12钢筋，2012250 ,五.柱间地梁设计5.1 外墙地梁设计：(300mm600mm) DL-1 ，由设计说明0.000米以下环境类别为五类，故保护层厚度荷载设计值（）弯矩：受力筋：实配：316, 箍筋 由混凝土结构设计原理偏心受力构件构造要求：，在侧面应设置直径为1016mm纵向构造钢筋，故取