基础工程课程设计_华工

1、South China University of Technology土木工程基础工程课程设计计算书学院土木与交诵学院专业11十木工程1班学生姓名学生学号 201130130203指导教师 刘叔灼 陈俊生提交日期2015年3月6日第一章地基情况妙聲编号 工程名麻 站扎编母匚序号地履 柱状 图 1:200芯 賢 収92iFW rthZ Z花岗岩；嬴白fe-fiiF色*金風化.亓芯尺牝虽呈麼土状 歹88+ +80获白色一関虹色.强乂化. 岩芯呈範粒茨及块状S'9朵填土:松附.含少昴祥转、瓦片层 砂第帖上:黄势色+挣积，软塑，玻詐i 为蕊韻色耕齐足|1灰冥色，和积，流塑，具矗1压耶性花岗做

2、灰白色一饲虹色.租放垮 晶,屮一徴艮化岩旗坚岐, 性腕，时见h物底仝有长石* 石英，需刃石*云母等.考芒 呈柱状标舉岩土样 冠 I实乐度 Ltitt '热号fti) |检!卜163D361§1倔可16. )-1632字ba_4M砂就粘土；直编色帝白色斑点.展風. 掬牯滋岩风化严物，谡計土 中含较事粗石英粒22.2023.R5J24.1561 IJ 1.7-31.3岩样橙置 土祥世置各土层主要指标如下杂填土 ：T=17.0kN/m3。粘土：丫=18.5kN/m3 , 丫 =9.0kN/m3 , fak=165kPa ,Es1-2=5.9MPa , qsia=20kPa ,e0=

3、0.88。淤泥：fak=35kPa , Es1-2=1.96MPa , qsia=6kPa。 砂质粘土 ： qsia=40kPa 。全风化花岗岩：qsia=45kPa 。强风化花岗岩：qsia=100kPa , qpa=4500kPa。第二章矩形联合基础设计资料已知某住宅楼梯间两梯柱柱距2.5m，柱截面均为300 X300mm 2,相应于荷载效应基本组合时作用于基础顶面的柱荷载设计值均为F=680kN 。计算书选用C20混凝土，HRB335级钢筋1选择地基持力层，确定基础埋深：初选埋深d=1m （从室外地面起算），以粘性土为持力层2 计算地基承载力特征值：试算，由埋深d=1m>0.5m,

4、此层为粘土层，nb = 0, nd = 1 ,fa = fak + nb Yb - 3) + nd Yn(d- 0.5) = 165 + 0 + 1 X18.5 X (1 - 0.5) = 174kPa3初选基底尺寸：6.5m2Fk(680 X 2)/ 1.35fa- YGd + Ywhw174 - 20 X1 + 0试选长度为5m ,则宽度为6.5/4=1.6m ,取b=2m。4验算软弱下卧层承载力，确定基底尺寸:Es1/Es2=5.9/1.96=3, z/b=3.2/2=1.6>0.5,查表的？ =23 °,tan? =0.424 ,pk = Fk ； Gk = 4100J

5、5 + 20 X 1 = 120.7kPa < fa = 174kPa k A 4 X 2.5下卧层顶面处附加应力= lb(Pk- °Cd)(I + 2ztan 0( b + 2ztan5 X 2 X (120.7 - 0.5 X 17 - 0.5 X 18.5)=(5+ 2 X 3.2 X 0.424)(2 + 2 X 3.2 X 0.424) = 28.3kPa下卧层顶面处的自重应力oCz = 0.5 X17 + 0.7 X 18.5 + 3 X 9 = 48 .5kPa下卧层承载力特征值oCz48.5d + z = 1 + 3.211 .5kN/m3faz = fak +

6、 nd Ym(d -0.5) = 35 + 1 X 11.5 X (4.2 - 0.5) = 77 .6kPa验算ocz + o = 76.8kPa < faz = 77.6kPa所以基地尺寸为：5m*2m5 内力计算：净反力设计值：pj =2 X6805 X 2=136kPabp=2 X 136 = 272kN /m剪力图由剪力和弯矩的计算结果会出V、M图:xlX34C.OO/T>1310 00一 1U -X1/3丿r""LX-340.00-340.00弯矩图6初选基础高度（要求不小于1/6柱距），验算受冲切和受剪切承载力取h=500mm ，h0=455mm

7、，取柱1进行验算：受冲切承载力验算：2500300200030022Al = (2- - 455) X 2000 - (2-455)= 1.13m2F| = 136 XA| = 153.68kNUm = 0.5 X (0.3 + 0.91) = 0.605為=°0.7 你pftUmho= 0.7 X 1.0 X 1100 X 0.605 X 0.455 = 212kN > F| (可以)受剪切承载力验算：取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面为计算截面，该截面的剪力设计值为V= 272 X 0.645 = 175.44kN800 % =(800)025 =1.00.7 3hft bh

8、 0 = 0.7 X1.0 X 1100 X 2 X 0.455 = 700.7kN > 175.44?可以)7纵向和横向配筋计算：7.1纵向配筋柱间负弯矩Mmax=0kNm ,所需钢筋面积按对称取：基础顶面配8?18 (As=2036mm 2)最大正弯矩M=212.5kNm,所需钢筋面积为：212.5 X1062As =- 1729 .7mm 2s 0.9 X 300 X 455基础底面配8?18 (As=2036mm 2)7.2横向钢筋取柱1处等效梁宽为ac1 + 1.5h0 = 0.3 + 1.5 x 0.455 = 0.98m680 2 - 0.3 2M = 0.5 x()2 =

9、 122.8kNm2 2122.8 x1062As = 0.9 x 300 x(455 - 12) = 1027mm折成每米板宽内的配筋面积为:1027/0.98=1048mm2/m基础底面横向柱下等效部分配? 12100 (As=1131mm 2),其余部分配 ？ 12200 ,顶面按构造配均布?8250。8配筋图详见图纸第三章预应力混凝土管桩基础设计资料已知某柱截面尺寸为 600 X600mm 2，柱传给基础的荷载设计值F=6800kN ，M=550kN m，管桩选用 PHC400A 型。HPC400A管桩外径d为400mm，壁厚t为95mm。承台选用C30混凝土，HRB335级钢筋取fy

10、=300N/mm21初定承台埋深和桩长初选埋深1.5m，桩端伸入强风化岩 3d=1.2m ，桩顶深入承台100mm2按经验公式计算单桩竖向承载力特征值Ra? = ?a? + ?c?i?a?=1.225 x 4500 x 0.1256+ 1.26x (1.0 x 0.8 x 20 x 2.7 + 1.0 X1.03 x 6 x 8.8 + 1.0 x 1.11 x40 x 8+ 0.85 x1.13 x45 x2.4 + 1.05 x 1.18 x 100 x 1.2) = 1581kN < 1600?3确定桩数，布桩，确定承台平面尺寸：Fk 6800 /1.35n >瓦=而=3.2

11、根，暂取4根长度方向桩距1.2m ,宽度方向桩距1.2m ,桩中心线至边线的距离为0.6m ,承台长2.4m ,宽均为2.4m。暂取承台埋深1.5m ,承台高度h为1.2m ,钢筋保护层取150mm ,则承台有效高度为h0=1050mm 。4桩顶荷载桩顶平均竖向力Qkmax = Qk ±绘kmi nkxx2=1302550/1.35 X 0 624 X0.621472kN< 1.2Ra = 1897kN1132kN > 06800Fk + GkQk=4=135 + 20 X 2.4 X2.4 X 1 .5:135= 1302kN < Ra4符合单桩承载力验算 按荷载

12、设计值计算内力N = n4Nmax =Mx max N ± Ex?：1700F 6800=1700kN550 X 0.6,1929kN土= -4 X 0.621471kN5承台受冲切、受剪切承载力验算5.1承台受冲切：冲切力 F| = F- EN = 6800 - 0 = 6800kN圆桩转方柱，转换方柱边长为314mm。受冲切承载力截面高度影响系数侏p = 1 - 0.1/1200 X (1200 - 800) = 0.9670.84_0.84心x + 0.2 = 0.2 + 0.22.1a0x=a0y =143mm<0.2h0=210mm,取 a0x=a0y=210mma&

13、#176;x210d= b =忆=硕=0.2，B°x= Boy2 Bx(bc+aoy)+ By(bh+aox) Bpftho=2 X 2.1 X (0.6 + 0.21) + 2.1 X (0.6 + 0.21) X0.967 X 1430 X 1.05 = 9879kN > Fl （可以）5.2角柱冲切：c1=c2=0.757m, a1x=a0x，入 1x= d, a1y=a0y，入 1y=心,0.560.56入ix +0.20.2 + 0.21-4,0.560.56=1.4心 + 0.20.2 + 0.2B1x(C2+ aiy/2) + B1y(ci+ aix/2) 3hp

14、fth0=1 .4 X (0.757 + 0.21/2) + 1 .4 X (0.757 + 0.21/2) X 0.967 X 1430 X 1.05 =3504kN > Nmax (可以)6承台受剪切承载力_ 800 肛=(1050)0.25=0.9346.1对于1-1斜截面：剪切系数1.351.75 _1.75_X+ 1 = 0.2 + 1 =3hs 3tfoho= 0.934 X 1.35 X 1430 X2.4 X 1.05 = 4532kN > 2?nax = 3858?(可以)6.2对于ll-ll斜截面：X = Xy = 0.2剪切系数1.351.75 _1.75_X

15、+ 10.2 + 1际 3f 0h0 = 0.934 X 1.35 X1430 X 2.4 X 1.05 = 4532kN > 2?= 3400?(可以)7局部承压计算7.1柱下局部承压? = (3?)2 = (3 X 600)2 = 3240000mm 2“2 2?= 600 = 360000mm 2360000严400001.35 3 qfcAin = 1.35 X 1 X 3 X 14.3 X360000 = 20849kN > F| = 6800kN (可以)7.2角桩局部承压71(400 + 2 X 400)22? = = 1130973mm 2b4n 400o?= 125663mm 214Ab 1130973 牯沅=是631.35 pfcA|n= 1.35 X1 X3 X 14.3 X 125663 = 7278kN > 1929kN (可以)8承台受弯计算Mx