基础工程课程设计计算书.docx

基础工程课程设计计算书一、设计题目 某办公大楼基础设计(柱下钢筋混凝土条形基础设计)，其底层柱网平面布置图及柱底荷载见下图。本设计以轴线上条形基础为例进行设计，其他轴线上条形基础设计方法类似。二、地基土的特征及其主要性能指标建筑地基土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。表1 地基各土层物理力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）1杂填土1.51.517.52灰褐色粉质粘土8.77.218.4（19.0）0.90330.9516.721.15.41250.723灰色淤泥质粉质粘土21.512.817.8（18.5）1.06341.1014.218.63.8950.864中密粉砂26.75.219.70.8330035.88.62103.445密实砂土26.76.019.7（20.0）0.7223037.611.53106.23三、承载力特征值和基底宽度的确定（1）基础两端放出的尺寸L0=（1314）*L1=（1314）6100=2033mm1525mm，取L0=2000mm(2)初选基础底面设计埋深为d=2.0m持力层承载力特征值为，粘性土的0.85,故可查表得,则修正后的地基承载力特征值为(先不考虑对基础宽度的修正)： 因为=17.51.5+18.40.52=17.725kN/m3且总的长度L=22.0+56.1=34.5m F=21310+41715=9480 kN所以，基础宽度bF/1.35L（fa-20d）=(21310+41715)/1.3522.0+56.1(152-202)=1.817mm取b=3.6m设计则b=3.6m3.0m,需再对fa进行修正因为b=0，所以fa=152KPa四、地基稳定性和变形验算1、验算基底面积是否满足地基承载力要求（1.1）、对持力层承载力验算： Pk=Fk+GkA=98401.35+202.03.634.53.634.5=96.550 KPa,查表7.10得 d=1.0，b=0所以，faz=9.5+1.012.0(8.7-0.5)=193.4KPa又因为：P=F+GA=9480+202.03.634.53.634.5=116KPa则基底附加压力：P0=P-0d=116-17.51.5+18.40.522=80.55KPa对非均质和各向异性地基中附加应力，上硬下软情况：查表4.1可知：1=2=0.35F=E01E021-221-12=Es1Es21-221-12=Es1Es2=1.42由h=7.2-0.5=6.7m(上层受压缩土厚度)b2h=2.526.7=0.186查表3.12可知：附加应力系数z=0.99则图中M点（从基底中心沿中轴线至淤泥质土顶面）的附加应力：z=zP0=0.9980.55=80KPaz+Pcz=80+105.15=185KPa1001016.7103.720.6282420942090.01563.135212.2106.780.4524551913100.02127.51312.8107.110.439456241050.0212.20592.850.0237由于0.02370.025，表明zn=13.8m符合要求。确定沉降经验系数s（2）计算EsEs=P0(zii-zi-1i-1)P0zii-zi-1i-1/Esi=4209+1310+10542095.4+13103.8+1053.8=4.88MPa（3）沉降经验系数s值的确定假设P0=fak，按表4.4插值求得s=1.212（4）基础最终沉降量SS=ssi=1.21292.85=112.53mm查表7.20得，体型简单的高层建筑基础的平均沉降是200.所以S250,则用变厚度翼板，使翼板外边缘厚度为300mm。基底垫层为100mm厚的素混凝土垫层，两端各伸出基础100mm。翼板采用C25混凝土，HRB335钢筋。基底净反力设计值：Pn=qn/b=275/3.6=76.4KPa2.1斜截面抗剪强度计算（按每米长计算）a1=1.575mV=Pna1=76.41.575=120.33KN/mh0=V0.7hft=120.330.71.01.27=135.4mm而实际上h0=300-40-20/2=250mm135.4mm(其中混凝土垫层厚度40mm，并暂时按20底板筋直径计算)2.2翼板受力筋计算M=Pna12/2=76.41.5752/2=95KNmAs=M0.9h0fy=951060.9250210=2010.5mm2选用818120钢筋（实际面积As=2036mm2）分布钢筋配8250。2.3、肋梁部分计算：肋梁高度h=1200mm，宽度为450mm主筋用HRB400级钢筋，箍筋用HPB235级钢筋，C25混凝土3、正截面强度验算根据基础梁内力分析，由其弯矩图，对支座、跨中分别按矩形、T型截面进行正截面强验算3.1支座A对轴线支座处（A支座），由弯矩图可知，MA=550KNm（1）正截面强度验算fc=11.9N/mm2fy=fy=360 N/mm2h0=1200-50=1150mms=M1fcbh02=5501061.011.945011502=0.0781=1-1-2s=1-1-20.078=0.081450mm,腰筋按构造选取216钢筋（HRB335级），另外，在受压区配纵向架立筋，按构造配筋222+2253.2支座B对轴线支座处（B支座），由弯矩图可知，MB=917KNm（1）正截面强度验算fc=11.9N/mm2fy=fy=360 N/mm2h0=1200-50=1150mms=M1fcbh02=9171061.011.945011502=0.1321=1-1-2s=1-1-20.132=0.142450mm,腰筋按构造选取216钢筋（HRB335级），另外，在受压区配纵向架立筋，按构造配筋222+225（2）斜截面强度计算轴左边截面（Vmax=886KN）则0.7hfth0=0.7480015001.271150=934KN配10250（四支箍）【Vcs】=934KNV=886KN(可以)3.3支座C对轴线支座处（C支座），由弯矩图可知，MC=847KNm（1）正截面强度验算fc=11.9N/mm2fy=fy=360 N/mm2h0=1200-50=1150mms=M1fcbh02=8471061.011.945011502=0.1201=1-1-2s=1-1-20.12=0.128450mm,腰筋按构造选取216钢筋（HRB335级），另外，在受压区配纵向架立筋，按构造配筋222+2254、1第一跨中按T型截面进行正截面强度验算M=601KNm选用HRB400级钢筋,C25混凝土h0=1200-50=1150mm1fcbf,hf,(h0-hf,)=1.011.93600300(1150-300)=10924106NmmM=601106Nmm属于第一类T型截面，则以bf,=3600mm代替b=450mm则s=M1fcbf,h02=6011061.011.9360011502=0.011=1-1-2s=1-1-20.01=0.01M=397106Nmm属于第一类T型截面，则以bf,=3600mm代替b=450mm则s=M1fcbf,h02=3971061.011.9360011502=0.0071=1-1-2s=1-1-20.007=0.007M=432106Nmm属于第一类T型截面，则以bf,=3600mm代替b=450mm则s=M1fcbf,h02=4321061.011.9360011502=0.0081=1-1-2s=1-1-20.008=0.008b=0.518（可以）s=0.5(1+1-2s)=1+1-20.008=0.996