地基基础课程设计.doc

地基基础课程设计 学生姓名 学生姓名 何昕桐何昕桐 学学 号 号 2012202301720122023017 指导教师 指导教师 刘少东刘少东 专业班级 专业班级 1414 土木升本土木升本 所在学院 所在学院 工程学院工程学院 中国 大庆 2015 年 11 月 地基基础课程设计 目目 录录 1 设计资料 1 2 设计要求 3 3 确定持力层 基础埋深 3 4 确定基础尺寸 5 5 下卧层强度验算 6 6 柱基础沉降计算 7 7 调整基底尺寸 8 8 基础高度验算 8 9 配筋计算 10 10 绘制施工图 12 地基基础课程设计 地基基础课程设计任务书地基基础课程设计任务书 1 设计资料 某多层现浇的钢筋混凝土框架结构 其柱网布置如图1所示 柱截面尺寸为 500 600mm 室外地坪标高同天然地面 室内外地面高差为0 45m 建筑场地地质条件见 表A 作用于基础顶面的荷载见表B 图 1 柱网布置图 表A 地下水位在天然地面下2 2m 编 号 土层名称 土层厚度 m kN m3 IL Es MPa C kPa Fak kPa 多年素填土 1 617 894 粉土 5 218 926 00 820 657 52815167 淤泥质粉质 黏土 2 217 0511 441 02 5241278 粉 细砂 10 119 01030160 地基基础课程设计 表B B 1 柱底荷载标准组合 柱号Nk kN Mk kN m Vk kN B柱 10256535 C柱 82510528 表B B 2 柱底荷载准永久组合 柱号Nq kN Mq kN m Vq kN B柱 9155730 C柱 7259223 2 选择持力层 确定基础埋深 根据工程地质资料和设计要求 本持力层选用 土层 故初定基础埋置深度取 d 1 6m 地基承载力特征值确定 根据工程地质资料和基础埋置深度的选择 可知地基承载 力特征值 167 ak fKpa 3 确定基础尺寸 3 1 地基承载力特征值的确定 建筑地基规范 规定 当基础宽度大于 3m 或埋置深度大于 0 5m 时从荷载试验或其 他原则测试 经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应按下式修正 3 0 5 aakbdm ffbd 由于基础高度尚未确定 假定 b 3m 首先进行深度修正 根据粉土 查表 7 10 得 0 5 2 0 持力层承载力特征值 先不10 b d a f 考虑对基础宽度进行修正 3 1 17 8 m kN m 1 0 5 1672 0 17 8 1 60 5 206 2 aakdm ffdkPa 初步选择基底尺寸计算基础和回填土时的基础埋深 k G d 1 62 05 1 825 2 m 地基基础课程设计 由得 k aG F A fd B 柱 2 0 1025 6 04 206 220 1 825 Am C 柱 2 0 825 4 86 206 220 1 825 Am 由于偏心不大 基础底面积按 20 增大 即 B 柱 2 0 1 21 2 6 047 248AAm C 柱 2 0 1 21 2 4 865 832AAm 初步选择基础底面积 B 柱 22 3 2 47 27 248Al bmm 不需要对 进行修正 2 43bmm a f C 柱 22 2 8 25 65 832Al bmm 不需要对 进行修正 23bmm a f 3 23 2 验算持力层地基承载力验算持力层地基承载力 基础和回填土重 kG Gd B 柱 20 1 825 7 2262 8 k GkN C 柱 20 1 825 5 6204 4 k GkN 初步选择基础高度 800hmm 偏心距 k k KK M e FG B 柱 6535 0 8 3 0 072 0 5 6 1025262 8 k l e b 即满足 min 0 k P C 柱 10528 0 8 2 8 0 124 0 47 6 825204 4 k l e b 即满足 min 0 k P 地基基础课程设计 基底最大压力 max 6 1 kKK k eFG P Al B 柱 满足 max 1025262 86 0 072 1 2041 2247 4 7 23 ka PkPafkPa C 柱 满足 max 825204 46 0 124 1 232 71 2247 4 5 62 8 ka PkPafkPa 最终基底尺寸 B 柱基础底面 长 L 3m 宽 b 2 4m C 柱基础底面 长 L 2 8m 宽 b 2m 4 下卧层强度验算 3 18 9 1 89 10 gcm g 1 1 89 0 82 1 23 1 1 0 26 1 sw s w dwe ed w 1 s satwsatsat de g e 3 1 230 82 1011 11 0 82 s satw de gkN m e 软弱下卧层顶面处自重应力 17 8 1 825 18 9 0 6 11 10 4 648 425 cz PkPa 软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 3 2 48 425 6 89 7 025 m N m 由淤泥质粘土 查表 7 10 得 故 78 ak fkPa 0 b 1 0 d 2 0 5 78 1 0 6 89 7 0250 5 122 96 azakdm ffdkPa 由以及 查表 7 19 得 1 2 7 5 3 2 5 s s E E 6 8 1 6 2 170 5 2 4 z b B 柱 地基压力扩散角 23 同理 查表 7 19 得 6 8 1 6 2 60 5 2 z b C 柱 地基压力扩散角 23 软弱下卧层顶面处附加应力 地基基础课程设计 1 2 tan 2 tan km z lb Pd P lzbz B 柱 3 2 4 178 9 17 8 1 825 20 86 32 5 2 tan23 2 42 5 2 tan23 zPkPa C 柱 2 8 2 183 8 17 8 1 825 18 29 2 82 5 2 tan23 22 5 2 tan23 zPkPa 验算 B 柱 满足 48 42520 8669 3112 96czzazPPkPafPa C 柱 满足 48 425 18 2966 7112 96czzazPPkPafkPa 5 柱基础沉降 B 柱 15730 1 6 0 089 0 5 915262 8 k k kk M l e b FG 915262 8 163 58 7 2 kk k FG PkPa A max 66 0 089 1 163 58 1 192 7 3 k kk e PPkPa l min 66 0 089 1 163 58 1 134 5 3 k kk e PPkPa l C 柱 9223 1 6 0 138 0 47 925204 4 k k kk M l e b FG 725204 4 165 96 5 6 kk k FG PkPa A max 66 0 138 1 165 96 1 215 2 8 k kk e PPkPa l min 66 0 138 1 165 96 1 116 9 2 8 k kk e PPkPa l 求基底压力和基底附加压力 B 柱 maxmin 192 7 134 5 163 6 22 PP PkPa C 柱 maxmin 215 116 9 165 95 22 PP PkPa 基础底面处土的自重应力 17 8 1 82532 5 cz rdkPa 地基基础课程设计 则基地附加压力 B 柱 0 163 632 51310 131 cz PPkPaMpa C 柱 0 165 9532 51330 133 cz PPkPaMpa 1 确定确定沉降计算深度 n Z 因为不存在相邻荷载的影响 可按下式估算 2 50 4ln n Zbb B 柱 取 7 4m 0 6m 2 4 2 50 4 ln2 4 5 160 n Zm n Zz C 柱 取 7 4m 0 3m 2 2 50 4ln2 4 445 n Zm n Zz 2 沉降计算见表 表 1 用规范方法计算基础最终沉降量 B 柱 点 号 i z m l b z b 2 4 2 b i ii z mm 111iiii zz mm 0 0 13 sisi p EE i S i S i i S S 0 025 0004 0 25 1 0 0 15 24 24 0 11615 0 4646 2415 92415 90 01741 07 26 85 74 0 0924 0 3696 2513 397 40 0525 04 37 4 3 2 2 4 2 1 25 6 24 0 0854 0 3416 2527 814 50 0520 7546 860 016 表 2 用规范方法计算基础最终沉降量 C 柱 点 号 i z m l b z b 2 4 2 b i ii z mm 111iiii zz mm 0 0 13 sisi p EE i S i S i i S S 0 025 0004 0 25 1 0 0 15 25 24 0 1026 0 4104 2134 12134 10 01838 41 27 1 2 8 2 2 2 7 14 0 79652262 11280 0536 78 地基基础课程设计 0 3185 37 4 1 4 7 44 0 0769 0 3076 2276 114 10 0530 7545 940 016 确定沉降经验系数 s 计算 011 s 1 01 E iii i i iiisi si APziaza A Pz azaE E B 柱 s 2415 92513 32527 8 E3 19 2415 92513 32527 8 7 52 52 5 MPa C 柱 s 2134 12262 12276 1 E3 18 2143 12262 12276 1 7 52 52 5 MPa 值确定 s 假设按表 4 4 插值得 0ak Pf 1 05 B 柱 1 06 C 柱 s s 基础最终沉降量 B 柱 1 35 46 8663 26 si sSmm C 柱 1 35 45 9462 si sSmm 6 调整基底尺寸 根据 满足 63 26621 260 0020 002 600012 BC SSmmlmm 所以基础不需进行地基变形验算 7 基础高度验算 7 1 基础类型的确定 采用阶梯形基础 选用 C25 的混凝土浇筑 基础底下用 100 厚 C10 混凝土垫层 表 B B 3 柱底荷载效应基本组合设计值 柱号 k NkN k MkN m k VkN B 柱 13848847 C 柱 111414238 计算基底净反力 地基基础课程设计 偏心距 0n M e N B 柱 0 8847 0 8 3 0 0910 5 6 1384 n l em b C 柱 0 14238 0 8 2 8 0 1550 47 6 1114 n l em b 基础边缘处的最大和最小净反力 B 柱 max min 227 26138460 091 11 157 232 43 n on n kPaeF P kPalbl C 柱 max min 264 96111460 155 11 132 92 822 8 n on n kPaeF P kPalbl 基础高度 采用阶梯型基础 a 柱边基础截面抗冲切验算 B 柱 L 3m b 2 4m 0 5 tc abm 0 6 c am C 柱 L 2 8m b 2m 0 5 tc abm 0 6 c am 初步选择基础高度 h 800mm 从下至上分 400mm 400mm 两个台阶 0 20 4080040750 22 d hhmm B 柱 取 0 20 52 0 7522 4 bt aahbm 2 b am C 柱 取 0 20 52 0 7522 bt aahbm 2 b am 5002000 1250 22 tb m aa amm 因偏心受压取 n p maxn p 冲切力 2 max00 2222 cc Ln ablb FPh bh B 柱 2 30 62 40 5 227 2 0 75 2 4 0 75 236 3 2222 L FkN C 柱 2 2 80 620 5 264 9 0 75 2 0 75 185 43 2222 L FkN 抗冲切力 地基基础课程设计 B C 柱均可 3 0 0 70 7 1 0 1 43 101 25 0 75938 hp tml f a hkNF b 变阶处抗冲切验算 B 柱 1 1 2 t abm 1 1 5am 01 40050350hmm 取 01 21 22 0 351 92 4 t ahmbm 1 9 b am 1 2 1 9 1 55 22 tb m aa am C 柱 1 1 t abm 1 1 4am 01 40050350hmm 取 01 212 0 351 72 t ahmbm 1 7 b am 1 1 7 1 35 22 tb m aa am 冲切力 2 11 max0101 2222 Ln labb FPhbh A 柱 2 31 52 41 2 227 2 0 35 2 4 0 35 190 28 2222 L FkN B 柱 2 2 81 421 264 9 0 35 2 0 35 179 47 2222 L FkN 抗冲切力 B 柱可以 3 01 0 70 7 1 0 1 43 101 55 0 35543190 28 hp tml f a hkNFkN C 柱可以 3 01 0 70 7 1 0 1 43 101 35 0 35473179 4 hp tml f a hkNFkN 8 配筋计算 选用 HRB400 钢筋 360N y f 2 mm 1 基础长边方向 截面 柱边 柱边净反力 minmaxmin 2 c n Innn la pppp l 地基基础课程设计 B 柱 3 0 6 157 2 227 2 157 2 199 2 2 3 n I pkN C 柱 2 8 0 6 132 9 264 9 132 9 213 2 2 8 n I pkN 悬臂部分净反力平均值 B 柱 max 11 227 2 199 2 213 2 22 nn I ppkN C 柱 max 11 264 9213 239 22 nn I ppkN 弯矩 2max 1 2 242 nn I Icc pp Mlabb B 柱 2 1 213 2 30 6 2 2 40 5 271 2 24 I MkN m C 柱 2 1 239 2 80 6 2 20 5 216 9 24 I MkN m B 柱 6 2 0 271 2 10 1116 0 90 9 360 750 I sI y M Amm f h C 柱 6 2 0 216 9 10 893 0 90 9 360 750 I sI y M Amm f h 截面 变阶处 1 min max min 2 n IIInnn la Pppp l B 柱 3 1 5 257 2 227 2 157 2 209 7 2 3 n III PkPa C 柱 2 8 1 4 132 9 264 9 132 9 231 9 2 2 8 n III PkPa 弯矩 max 2 11 1 2 242 nn III III Pp Mllbb B 柱 2 1227 2209 7 3 1 5 2 2 4 1 2 122 9 242 III MkN m A 柱 2 1264 9231 9 2 8 1 4 2 2 1 101 4 242 III MkN m 01 0 9 III s III y M A f h 地基基础课程设计 B 柱 6 2 122 9 10 1084 0 9 360 350 s III Amm C 柱 6 2 101 4 10 89 4 0 9 360 350 s III Amm 地基基础课程设计 B 柱 比较和 应按配筋 实配 s I A s III A s I A 8 14 22 12311116 s Ammmm A 柱 比较和 应按配筋 实配 s I A s III A s III A6 14 22 923894 s Ammmm a 基础短边方向 因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