基础工程课程设计wck565jzn.doc

基础工程课程设计设计题目： 专业年级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 福建农林大学交通学院2011年12月26日目 录一、设计资料二、独立基础设计计算书1、 课程设计任务书12、 选择基础材料33、 选择基础埋置深度34、 计算地基承载力特征值45、 初步选择基底尺寸46、 验算持力层的地基承载力47、 验算软弱下卧层承载力48、 计算基底净反力59、 基础高度（采用阶梯形基础）510、 变阶处抗冲切验算511、 配筋计算612、 设计图纸（附图纸）8三、设计技术说明及主要参考文献 一、课程设计任务书（一）设计题目柱下钢筋混凝土独立基础设计（二）工程概况某五层两跨钢筋混凝土框架结构车间，柱网平面布置见附图1-1，柱截面尺寸bcac=400600mm，各柱相应于荷载效应标准组合、基本组合及准永久组合时作用于基础顶面荷载，见表1-1。附图1-1 柱网布置图表1-1 柱底荷载效应标准组合值题号Fk(kN)Mk (kNm)Vk (kN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴197515481187140100198464844210321615125216412522155605231090173013121901502426266574115018151370210175271717367512181873143323519329780837461282188314962572183258690837133919701560284242355969589814022057161823126637710210498915342140167733528840210911310610159822051727365309428120117114注：弯矩作用于跨度方向，且各轴线弯矩的作用方向相同。可近似的取荷载效应基本组合的设计值为标准组合的1.35倍，荷载效应准永久组合的设计值为标准组合的0.8倍。（三）工程地质资料1 土层分布（自上而下）（1） 人工填土，稍湿，松散，含煤灰，厚1.5 m，天然容重=19.2kN/m3；（2） 粉质粘土，呈黄褐色，可塑，厚5.0 m，天然容重=18.8kN/m3，压缩模量ES=5.1Mpa，地基承载力特征值fak=230kN/m2；（3） 淤泥质粉质粘土，厚5.5 m，孔隙比e=1.1，天然容重=18 kN/m3，天然含水量=36%，液性指数IL=1.0，压缩模量ES=3 Mpa，地基承载力特征值fak=88kN/m2。（4） 细砂，黄色，稍湿，中密，厚7.0 m。2 地下水：地下水不具侵蚀性，地下水位面与细砂层底面平齐。（四）设计要求1. 计算书要求: 分析过程详细，计算步骤完整。数字准确、图文并茂。2. 制图要求: 所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸要求内容完整、绘制清晰、布局清楚，用A4纸打印。3. 设计时间: 一周。4. （点名册序号尾数是1的同学选作题号1，尾数是2的同学选作题号2，依此类推。110、3140、6170、91100、121130、号设计A轴，1120、4150、7180、101110、131140、号设计B轴，2130、5160、8190、111120、141144、号设计C轴）（五）设计内容及成果1.设计计算书 （1）确定地基持力层和基础埋置深度；（2）确定基础底面尺寸，验算地基承载力；进行必要的地基变形及稳定性验算。 （3）对基础进行抗冲切承载力验算，确定基础高度； （4）对基础进行正截面受弯承载力验算，给基础底板配筋；2. 设计图纸（1）基础平面布置图（2）独立基础大样图（3）设计说明二、课程设计计算书 （一）、设计资料基础材料清单柱C-7混凝土C20钢筋型号HPB235垫层C10材料性能说明ftfcfyC201.1MPa9.6MPaHPB235210MPa 柱底荷载效应标准组合值：FK=1218KN，MK=235KNm，VK=80KN。 柱底荷载效应基本组合值：F=1644.3KN，M=317.25KNm，V=108KN。（2） 、A-5柱基础的设计1、确定基础埋深d 根据设计要求，初选设计深度d2m；根据已有资料，查表得b0.3, d1.6基础以上土的平均重度为 m=(19.2*1.5+18.8*0.5)/2=19.1KN/m3持力层承载力特征值fa（先不考虑对基础宽度修正）为+d（d-0.5)=230+1.619.1(2-0.5)=275.84KPa2、 初步确定基础底面尺寸考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，则有，A=1.2 Fk/（faG d）=1.21218/(275.84202)=6.2 m2取基底长短边之比nl/b2，于是 b(A/n)1/2(6.2/2)1/21.76m取b2 m 3 m ,则l4 m ，A8 m2 故fa无需作宽度修正。3、 持力层承载力验算基底处的总竖向力：FkGk1218202421538 kN基底处的总力矩：Mk235800.85303kNm(基础高850mm)偏心距：eMk/(FkGk)303/15380.197ml/60.67 m (满足要求)基底平均压力：Pk(FkGk)/A1538/8192.25kPafa258.65kPa (满足要求)最大基底压力：PkmaxPk(16e/l)192.25(160.197/4)249.06kPa1.2fa310.38kPa (满足要求）4、 软弱下卧层承载力验算由Es1/ Es25.1/31.7,z/b4.5/22.250.5，查表得21.7。，tan0.4下卧层顶面处的附加应力：zlb（Pk-cd）/（l2ztan）（b2ztan） 42（192.25-19.21.5-18.80.5）/（424.50.4）（22 4.50.4） 28.96kPa下卧层顶面处土的自重应力： cz19.21.518.85122.8 kPa下卧层 m（19.21.518.85）/6.518.89 KN/m3faz881.618.89（6.5-0.5）269.34 kPaczz122.828.96151.76 kPafaz (满足要求)所以，最后确定基础底面长4 m，宽2 m。5、 基底净反力的计算 PjF/bl1644.3/8205.54 kPa e。M/F317.25/1644.30.193m 得：Pj,max=205.54*(1+6*0.193/4)=265.04KPapj,min=205.54*(1-6*0.193/4)=146.04KPa 6、 确定基础高度，抗冲切承载能力验算 柱边截面取h850mm，h0850-50=800mm，=4m，b=2m，。则bc2h00.420.82m =b2 m因偏心受压，计算时Pj取Pjmax冲切力 Pjmax（l/2ac/2h0）b（b/2bc /2h0）2265.04（4/20.6/20.8）2（2/20.4 /20.8）2477.07kN抗冲切力由于h=850mm800mm，所以hp=0.9+0.1/(1200-800)*350=0.9870.7hpft（bch0）h00.70.9871100（0.40.8）0.8 729.59kN 477.07kN（满足要求） 变阶处截面基础分两级，上阶h1400mm，h01350mm，取l12 m，b11 m，则 b12h01120.351.7 mb2m冲切力 Pjmax（l/2l1/2h01）b（b/2b1 /2h01）2 265.04（4/22/20.35）2（2/21 /20.35）2 338.59 kN抗冲切力： 0.7hpft（b1h01）h010.70.9871100（10.35）0.35 359.1 kN 338.59KN（满足要求）h=850mm时，能够满足抗冲切要求。7、 基础底板配筋计算（1）计算基础长边方向的弯矩设计值 1-1截面Pj1Pjmin（lac）（PjmaxPjmin）/（2l）146.04（40.6）（265.04146.04）/（24）214.5 kPaM1（1/48）（PjmaxPj1）（2bbc）（PjmaxPj1）b（lac）2（1/48）（265.04214.5）（220.4）（265.04214.5）2 （40.6）2 532.5kNmAs1M1/（0.9 fyh0）=532.5106/（0.9210800）=3521.8 mm23-3截面Pj3Pjmin（ll1）（PjmaxPjmin）/（2l）146.04（42）（265.04146.04）/（24）235.09kPaM3（l/48）（PjmaxPj3）（2bb1）（PjmaxPj3）b（ll1）2 （1/48）（265.04235.09 ）（221）（265.04235.09 ） 2（42）2213.38kNmAs3M3/（0.9 fyh01）213.38106/（0.9210350）3225.7mm2比较As1 和As3，应按As1配筋，则在长边方向配1022 的钢筋，As3801mm2 （2）计算基础短边方向的弯矩设计值 2-2截面已知：PjF/bl1644.3/8205.54 kPaM2（1/24）Pj（bbc）2（2lac） （1/24）205.54（20.4）2（240.6） 188.55kNmAs2M2/（0.9 fyh0）188.55106/（0.9210（800-22）1282.3mm2 4-4截面 M4（1/24）Pj（bb1）2（2ll1） （1/24）205.54（21）2（242） 85.64 kNmAs4M4/（0.9 fyh01）85.64106/（0.9210（350-22）1381.5mm2比较As2 和As4，应按As4配筋按构造要求配1312的钢筋，As1470.3mm2 三、设计图纸（一）基础平面布置图（二）独立基础大样图设计说明：1、 本工程持力层选粉质粘土层，地基承载力特征值。2、 基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽，符合要求后方可施工垫层。3、 材料：混凝土C20，钢筋HPB235.4、 保护层50mm。5、 垫层做法：混凝土C10.厚100mm，出基础边100mm。6、 未尽事宜，请按现行相关规范执行。 主要参考文献：（要求按国标GB 771487文后参考文献著录规则书写）1