地基基础课程设计

1、地基基础课程设计学生： 何昕桐学 号：指导教师： 少东专业班级：14 土木升本所在学院：工程学院里龍注八一发窪术獰中国2015年11月1、设计资料错误!未定义书签2、设计要求 33、确定持力层基础埋深 34、确定基础尺寸 55、下卧层强度验算 66、柱基础沉降计算 77、调整基底尺寸 8&基础高度验算 89、配筋计算 1010、绘制施工图 12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 X600mm室外地坪标高同天然地面，室外地面高差为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。II11 LI1 1

2、 11 1O严 LII11 11 11 11 18O9II1660011p 660011； 660011r 6600/ *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)Y(kN/m3)3 (%)eI LEs(MPa)C(kPa)(°)Fak(kPa)I多年素填土1.617.894n粉土5.218.926.00.820.657.52815167出淤泥质粉质黏土2.217.0511.441.02.5241278IV粉、细砂10.119.01030160表B B-1柱底荷载标准组合柱号N (kN)Mk (kN.m)7 ( kN)B柱10256535C柱8

3、2510528表B B-2柱底荷载准永久组合柱号Nq (kN)M (kN.m)V ( kN)B柱9155730C柱72592232. 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U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fak 167 Kpa3. 确定基础尺寸3.1地基承载力特征值的确定建筑地基规规定：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：fafakb 3) d m(d 05)由于基础高度尚未确定，假定bv3m首

4、先进行深度修正。根据粉土10% 查表7.10得b=0.5， d=2.0，持力层承载力特征值fa (先不考虑对基础宽度进行修正)：m1 17.8kN/m3fa fakd m1(d 0.5) 167 2.0 17.8 (1.6 0.5) 206.2kPa初步选择基底尺寸计算基础和回填土 Gk时的基础埋深1.6 2.05d=1.825m2由AFk得：faGdAo1025206.2 20 1.82526.04mC 柱A0 206.2 20 1.825 施6由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即：B柱A 1.2A01.2 6.047.248m2C柱A1.2A01.24.865.832m2初步选择基础底

5、面积：B柱A lb 32.47.2m27.248m2b 2.4m 3m ,不需要对fa进行修正；C 柱A lb 2.8 2 5.6m25.832m2b 2m 3m，不需要对fa进行修正3.2验算持力层地基承载力基础和回填土重B柱Gk20 1.825 7.2262.8kNC柱Gk20 1.825 5.6204.4kN初步选择基础高度h800mm。偏心距MekkFKGkGkGd65 350.81025 262.80.072(lb 36°5)即Pkmin0满足;ek105 28 0.8825 204.40.124('b2.86°47)即Pkmin0满足。基底最大压力102

6、5Pk,max7.2GkA(1262.86 0.072(1) 204kPa 1.2 faFk maxFk247.4kPa,满足;Pk,max825 204.45.6最终基底尺寸：柱基础底面柱基础底面(1警)长 L=3m 长 L=2.8m,232.7kPa1.2 fa 247.4kPa ,满足。宽 b=2.4m宽 b=2m4. 下卧层强度验算18.91031.89/cmw)ds(1 w)832 1.230.26) 1(1satds1ds esat-"1 e软弱下卧层顶面处自重应力Pcz 17.8 1.825wg18.9ewe1.23satgsat1 0.82311kN /m30.6 (

7、11 10)4.648.425kPa软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度m2 48.42%0256.89 N/m3由淤泥质粘土 fak 78kPa ,查表7.10得b 0, d 1.0故:由E1同理,azak d m2(d0.5) 78 1.0 6.89 (7.025 0.5) 122.96kPa752.53 以及-6.862.17 0.5,查表 7.19 得:b/ 24地基压力扩散角231.2.6 0.5，查表 7.19地基压力扩散角软弱下卧层顶面处附加应力Pzlb(PkPz3 2.4得:23m1d )(l 2ztan )(b 2ztan )(178.9 17.8 1.825)(3 2 5.2

8、 tan23 )(2.42 5.2 tan23)20.86kPaC柱Pz2.8 2 (183.8 17.81.825)18.29kPa(2.8 25.2 tan 23-)(225.2 tan23)验算B柱PczPz48.42520.8669.3kPafaz 112.96 Pa满足C柱PczPz48.42518.2966.7kPafaz 112.96kPa满足5. 柱基础沉降MkFkGk157 30 1.6915 262.80.089( 1 b 0.5)PkR,max"9152628163.58kPaA7.26ekk)163.58 (1Pk(1耳,minPk(16ek)163.58 (

9、116 0.089)192.7kPa 36 0.089)134.5kPa392 23 1.6925 204.4czr d 17.8 1.82532.5kPaPkFk Gk725204.4165.96kPaA5.6P<,maxPk(16ek)165.96(1 6 0.138)215kPa1)(1 2.8 )6e6 0.138R ,minR(1165.96(A116.9kPa(1 )2.8MkFkGk0.138(l b 0.47)求基底压力和基底附加压力Pnax Pnin192.7 134.5P maxmjn163.6kPa2 2P 脳 皿 215 116.9165.95kPa2 2基础底面

10、处土的自重应力则基地附加压力P0 P cz 163.6 32.5 131kPa 0.131MpaP。 Pcz165.95 32.5 133kPa 0.133Mpa(1)确定确定沉降计算深度Zn因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算：Zn b(2.5 0.41 n b)B柱Zn2.4(2.5C柱Zn2 (2.5(2)沉降计算见表0.4 In 2.4)5.160m 取乙=7.4m ( z=0.6m)确定沉降经验系数0.4In 2) 4.445 m 取 Zn =7.4m( z=0.3m)表1用规方法计算基础最终沉降量(B柱)占八、号zm%(b 2%izJlimmiz 1i 1z 1mmPo0.13E

11、 siEsiSsS iiSi0.02500/莓1.2504X 0.25=1.0015.24.24 X 0.11615=0.46462415.92415.90.01741.0726.85.74 X 0.0924=0.36962513.397.40.0525.0437.46.24 X 0.0854=0.34162527.814.50.0520.7546.860.016占八、号zm(b吆)iZiimmiz 1i 1zi 1mmP00.13E siEsiSSSiSi0.0250004X 0.25=1.0015.22.8 / 芬5.24 X 0.1026=0.41042134.12134.10.0183

12、8.4127.1/ 21.47.14 X 0.7965=0.31852262.11280.0536.7837.47.44 X 0.0769=0.30762276.114.10.0530.7545.940.016表2用规方法计算基础最终沉降量(C柱)s计算B柱C柱AF0(ziaz 1 ai 1)(EA)SIP0(ziaizi1ai 1) /Esi2415.92513.32527.83.19MPa2415.92513.32527.87.52.52.52134.12262.12276.13.18MPa2143.12262.12276.17.52.52.5s值确定假设P0fak按表4.4插值得s=1.

13、05(B 柱) s=1.06( C 柱)基础最终沉降量S 1.35 46.86 63.26mmS 1.35 45.94 62mmB柱C柱6. 调整基底尺寸根据 SB SC|63.26 621.26mm 0.00210.002 6000 12mm，满足;所以基础不需进行地基变形验算。7. 基础高度验算7.1基础类型的确定柱号N k(kN )M k(kN m)Vk ( kN )B柱13848847C柱111414238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计算基底净反力偏心距B柱en,088 47 0.8 巳,0MN0.09

14、1m 眾 360.5C柱包 142 38 0.80.155m1/2% 0.471114fb /6基础边缘处的最大和最小净反力n ,maxf6 en ,o138460.091227.2kPaB柱P ,. n ,min11l bl32.43157.2kPan ,maxf6en,o111460.155264.9kPaC柱P ,. n ,min11l bl2.8 22.8132.9kPa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=2.4mattc0.5m 比0.6mC柱L=2.8m b=2matbc0.5m ac0.6m初步选择基础高度h=800mm从下至上分400mm 4

15、00mnW个台阶。h°h40d8002040750 mm22B柱abat 2h00.520.752 b 2.4m，取 ab 2mC柱abat 2h00.520.752 b 2m，取 ab 2matab5002000am1250mm2 2因偏心受压Pn取Pnmax冲切力FlPnmax （右h0）b （/ 号 h。）22 2 2 2B 柱Fl 227.2（- 06 0.75） 2.4 （空0.75）2236.3kN2 2 2 2C 柱Fl 264.9（-一0.75） 2 （-一0.75）2185.43kN22 22抗冲切力：0.7 hpftamh0 0.7 1.0 1.43 103 1.

16、25 0.75 938kNFl B，C柱均可b）变阶处抗冲切验算Fl264.9(空21 42乙 035) 2 (21 0.35)22179.47kNat2h011.22 0.351.9m b2.4m 取 ab 1.9matab1.2 1.9am1.55m22C柱atb11ma 1.4mh01400 50350mmat2h0112 0.351.7m b2m 取 ab 1.7matab1 1.7am1.35m22冲切力：Fl巳maxla1(2三h°1)b (bbi21h01)2 2A柱Fl 227.2(1.50.35) 2.4 (空1 2 20.35)2190.28 kN2222抗冲切力

17、:30.7 hpftamh01 0.7 1.0 1.43 1031.55 0.35543kN F190.28kN ,B 柱可以30.7 hp ftamh01 0.7 1.0 1.43 101.35 0.35473kN Fi179.4kN,C柱可以8. 配筋计算选用HRB40C钢筋2fy=360N/mm(1)基础长边方向I I截面(柱边)柱边净反力Pn IPn minlac(Pn max Pn min )2lPni 157.22罟(227.2157.2)199环Pnl132.92.8 0.62 2.8(264.9132.9) 21&N悬臂部分净反力平均值B柱C柱弯矩:B柱C柱B柱1 (1

18、2 (Pn maxPni)2(227.2199.2)213.2kN_ ( pn maxPni)1(264.9213)239kN22MI1 zpni24 (maxp2nI)(l2ac) (2bbe)M I124213.2 (30.6)2(22.40.5)271.2kN mM I124239 (2.80.6)2(220.5)216.9kN mAsiMi271.2 10621116mm0.9fyh00.9360750MI2Asi0.9fyh)216.9 1060.9 360 750893mmm-川截面（变阶处）Pn,IIIpn,minlai (pn,max21Pn,min )B柱C柱弯矩:31 5P

19、niii257.2 (227.2 157.2) 209.7kPa'2 3Pn,III2 81 4132.9(264.9 132.9)231.9kPa2 2.8M iii1Pn,max24(2pn,III)(l2I1) (2b 6)B 柱 M IIIA柱 Miii1227 2209 7()(3 1.5)2 (2 2.4 1.2)122.9kN m2421264 9 231 92丄(仝一 一 )(2.8 1.4)2 (2 2 1)101.4kN m242Miii0.9fyh01As, III122.9 1060.9 360 3501084mm101.4 10689.4mm0.9 360 350比较 As,i 和 As,hi ,应按 AS| 配筋，实配 8 14 , A 1231mm21116mm2A柱比较 As,i 和 As,iii ,应按 As,iii 配筋，实配 6 14 As923mm2 894mm2a）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算，取Pn1(p2 n ,maxB柱C柱弯矩:B柱C柱1Pn -(227.221 Pn - (264.92157.2132.9)192.2 kPa198.9kPaMii1. ri.ma