襄樊学院建筑工程学院基础工程课程设计.doc

1、基础工程课程设计任务书（一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，柱截面为 400*400mm2 ， F1=724kN， F2=1424kN，F3=2024kN。F1F2F2F1F2F3F3F2F1F2F2F1（二）地质资料经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。地下水埋深为5m，无腐蚀性。层号土名状态密 实厚度密度含 水孔 隙I PIL压 缩标 贯压 缩度量比系数击数模量mg/cm 3%Mpa -1N63.5MPa1人工可塑稍密22.02填土2粉土可塑中密32.02210.670.210.211283粉质软塑中密52.0123.90.75120.820.356.65.6粘土4粉土可塑中密22.

2、02250.6611.45粉土可塑密实未揭2.02250.6120.4开钢筋混凝土柱下独立基础1、选择持力层设基础埋深d=2.5m ，这时地基持力层为粉土2、计算地基承载力特征值，并修正根据标贯击数N=12 查表得：fak 1401210 (180 140) 156kPa1510因为埋深 d=2m0.5m ，故还需对fak 进行修正设基础底面宽度不大于 3m。查表得修正系数b=0.5，d=2.0则修正后的地基承载力特征值为f a=f ak+ dm(d-0.5)=156+220.2 (2.5-0.5)=236.8kPa3、计算基础所需底面尺寸基础埋深 d=2m ，分析该框架结构柱网布置图可知，柱

3、子受三种不同荷载，把受荷载为724KN的基础作第一类基础，受荷载为1424KN 的基础为第二类基础，受荷载为2024KN的基础为第三类基础（ 1）、第一类基础，其轴心荷载F1=724KN ，则有：b1F17240.74f a G d236.81.69m20 2.5取 b1 =1.7m ，因 b 3m，不必进行承载力宽度修正（ 2）、第二类基础，其轴心荷载为F2=1424KN，则有：b2F 214240.74mfaGd236.820 2.52.38取 b2 =2.4m ，因 b 3m，不必进行承载力宽度修正（ 3）、第三类基础，其轴心荷载为2024KN，则有：b3F 320240.74mGd23

4、6.820 2.52.83fa取 b3 =2.9m ，因 b0.5m ，故还需对fak 进行修正设基础底面宽度不大于b=0.5，d=2.03m。查表得修正系数 则修正后的地基承载力特征值为f a=f ak+ dm(d-0.5)=156+220.2 (2.5-0.5)=236.8kPa3、确定基础底面尺寸和剖面尺寸设基础端部外伸长度为边跨跨距的0.25 倍，即 1.5m，则基础总长度l21.5615m ，于是基底宽度为：（ 1）、轴线1 所在的基础梁（以下称为“第一基础梁”）宽度：Fk(7241424724)0.740.8mb115236.8200.76m ，取 b1l f 20 d2.5（ 2

5、）、轴线2 所在的基础梁（以下称为“第二基础梁”）宽度：Fk(142420241424) 0.74b215236.81.29 m ，取 b2 1.3ml f 20d20 2.5持力层承载力验算：第一基础梁：f a 236.8kPa基底处总竖向力： FkGk( 7241424724) 0.74150.8 20 2.5 2725.28KN基基底平均压力： PkFkGk2725.28227.1kPafa236.8kPa （可以）A150.8第二基础梁 ：f a 236.8kPa基底处总竖向力 ： FkGk(142420241424) 0.74151.3 20 2.5 4580.28KN基基底平均压力

6、： PkFkGk4580.28234.9kPafa236.8kPa （可以）A151.34、计算基础内力 （静定分析法）（ 1）、第一基础梁14沿基础纵向的地基净反力为：Fk2872bp j191.47kN / ml15F1F2AB先计算支座处剪力：VAlbp j l 0191.471.5287.2kNVArV AlF1287.2724436.8kNV lbpj(l0l1)F191.47 7.5 724 712kNB1VBrVBlF27121424712kN其次计算截面弯矩：M A1 bp j l 0211921.52216kN m22x ）：按剪力 V=0 的条件，确定边跨跨中最大负弯矩的截

7、面位置（至条形基础左端点的距离为xF17243.77 mbp j192于是M 11 bp j x2F1( xl0 )1 192 3.7727242.27279kN m22M B1 bp j l0 l12F1l111927.5272461056kN m22由计算结果可绘制弯矩图和剪力图，如下图所示15剪力图（单位：kN ）弯矩图（单位：kN m ）（ 1）、第二基础梁沿基础纵向的地基净反力为：Fk4872bp j324.8kN / ml15F2F3AB先计算支座处剪力：VAlbp j l 0324.81.5487.2kNVArVAlF1487.21424936.8kNV lbp(l0l) F32

8、4.8 7.51424 1012kNBj11VBrVBlF2101220241012kN其次计算截面弯矩：M A1 bp j l 021324.81.52365.4kNm22x ）：按剪力 V=0 的条件，确定边跨跨中最大负弯矩的截面位置（至条形基础左端点的距离为xF114244.38mbp j324.8于是16M 11bp j x 2F1 ( xl 0 )1324.8 4.3821424 2.88986kN m2121M Bbp jl0 l12F1l 1324.8 7.521424 6591kN m22由计算结果可绘制弯矩图和剪力图，如下图所示剪力图（单位：kN ）弯矩图（单位：kN m ）

9、5、计算配筋选用 C20混凝土 ft 1.1N / mm2fc9.6 N / mm2Ec2.55 104 N / mm2正截面受力钢筋选用热轧钢筋HRB335 f y300N / mm2f y300N / mm2箍筋、构造钢筋选用热轧钢筋HPB235 f y210N / mm2f y210 N / mm2垫层 100mm厚 C10 素混凝土17地基梁截面尺寸：h0 宜为（ 1/41/8）柱距 , 则 h01000mm梁的宽度a柱宽 100mm400100500mm ，取 a500mm翼板外缘高度取 hf200mm采取等腹板厚（ 1）、第一类基础梁地基净反力：p jF7241424724239.

10、3kPa150.8bl翼缘边缘的最大剪力：V1 (ba)bp j1239.30.3 35.9KN22V0.7hft bh0 ，h1.0h0V35.910358.28mm0.7 h ft b0.71.01.1800取 hf200mm ，满足要求1）、正截面受弯配筋截面A1B弯矩设计值kNm216-2791056221610 6279106105610 6M /1 f c ah05001000219.6 500 1000 219.6500 1000 2s1 9.60.0450.05810.22112s0.0460.0600.252Asah01 f c / f y7369444048选配钢筋 mm2

11、2B14+2B163B12+3B164B22+4B28As710mm2As 942mm2As3983mm2计算结果表明，支座截面的均小于0.55，符合塑性内力重分布原则；As/ ah736 /( 1000500 )0.142 % 小于最小配筋率，按最小配筋率配筋As / ah0.45 ft/ f y 0.00165As0.001655001000 825mm2选用 2B14+2B18182）、斜截面抗剪截面最大剪力设计值Vmax712kN验算截面尺寸hw h0as1000 35965mmhw9651.934 ， fc9.6N/ mm2 ， c1.0a5000.25c f cbh00.251.0

12、9.6500965 1158kNVmax截面尺寸满足要求。验算截面是否需要配箍筋0.7 ft bh00.71.10500965371.525kN721kN需要配置箍筋只配置箍筋而不配弯起钢筋nAsv1V 0.7 ft bh0712371.5251.344mm2 / mms1.25 f yv h01.25210 965为满足最小配箍率的要求，则选用四肢箍，8150 ，sv3）、基础底板设计452.8sv min 0.126% ，可以。5000.2816%150取基础底板高度h200mm计算基底净反力设计值：Vp j a191.470.595.735kN / m基础应满足的有效高度h0V95.73

13、5124.33mm0.7 h ft0.71.0 1.10实际上基础有效高度h020040 160mm124.33mm ，（按有垫层并暂按20 底板筋直径计），可以。底板配筋计算1b a20.80.5 2底板最大弯矩1kN mM2pj22191.47() 2.152选用 HPB235 级钢筋， f y210N / mm219AsM2.15 10620.9h0f y0.9 160 21071.1mm取范围内取10 200 ，则As 393mm21m分布钢筋选用10 250 。4）、绘制施工图 (详见图纸 )（ 1）、第二类基础梁地基净反力： p jF142420241424249.8kPabl15 1.3翼缘边缘的最大剪力： V1 (ba)bp j1249.8 0.8 99.92KN22V0.7 h ft bh0 ，h 1.0h0V99.921030.7h ft b99.8mm0.7 1.0 1.1 1300取 hf200mm ，满足要求201）、正截面受弯配筋截面A1B弯矩设