地基基础课程设计

基础工程课程设计计算书姓名：学号：指导老师：设计任务根据房屋建筑学课程设计及混凝土原理课程设计修改方案，对该小学教学楼进行基础设计。通过PKPM计算柱脚内力并生成基础详图，在计算内力的前提下，参考PKPM基础设计方案设计基础类型并对基础底板进行配筋计算。建筑地层的地质条件为：层次岩土名称厚度(m)天然孔隙比液性指数内摩擦角(度)粘聚力（kPa）压缩模量(MPa)承载力fak(kPa)重度r=1\*GB3①杂填土1.0017=2\*GB3②-1粉质粘土4.100.830.5020315.018018.1=3\*GB3③淤泥质粘土3.00.851.015182.08018.1=4\*GB3④粉质粘土2.00.770.7324274.817018.6=5\*GB3⑤粘土4.00.700.425255.519032=6\*GB3⑥粉质粘土5.00.550.2528255.5200402000=7\*GB3⑦粘土10.00.60-0.1528286.5250422500=8\*GB3⑧砾砂5.0317.5320554500=9\*GB3⑨强风化泥岩1.5480453000=10\*GB3⑩中风化泥岩4.07005000地下水埋深为-1.2m。基本条件确定人工填土不能作为持力层，选用粉质粘土层作为持力层。杂填土，故持力层选在粉质粘土层，基础埋深。基础混凝土等级采用C30级混凝土，钢筋采用HRB300级钢筋。参考PKPM设计结果，各基础类型选用如下：基础为独立基础，为双柱联合基础。基底尺寸设计根据粉质粘土，查表得，基础埋深。基础底面以上土的加权平均重度：对地基承载力特征值进行修正（暂且不考虑对基础宽度进行修正）：确定基础的基底尺寸、基础的柱脚内力（取荷载标准组合）为：X方向弯矩较小，不进入计算。考虑基础偏心作用，将基础底面面积按20％增大，即基底面积采用方形基础，初步选择基础底面尺寸：，b＞,需要对进行修正。修正后的地基承载力特征值为：（2）、持力层承载力验算用于持力层验算的回填土高度为故基础和回填土重：偏心距：，（满足）基础底面处的平均压力值：，（满足)验算基础底面边缘的最大压力值：(满足)验算基础底面边缘的最小压力值：(满足）故基底面积满足要求，确定该基础底面尺寸为。（3）、软弱下卧层验算由于持力层下存在软弱下卧层，故需对其进行验算。由，且。故取地基压力扩散角下卧层顶面处附加应力软弱下卧层顶面处自重应力：下卧层承载力特征值：由淤泥质粘土查表得，（满足）软弱下卧层顶面处的附加压力：验算：（满足）2、确定基础的基底尺寸（1）、基础的荷载标准组合为X方向弯矩较小，不进入计算。考虑基础偏心作用，将基础底面面积按25％增大，即基底面积采用方形基础，初步选择基础底面尺寸：，b＞,需要对进行修正。修正后的地基承载力特征值为：（2）、持力层承载力验算用于持力层验算的回填土高度为故基础和回填土重：偏心距：，满足。基础底面处的平均压力值：，满足。验算基础底面边缘的最大压力值：满足。验算基础底面边缘的最小压力值：，满足。故基底面积满足要求，确定该基础底面尺寸为。、软弱下卧层验算由于持力层下存在软弱下卧层，故需对其进行验算。由，且。故取地基压力扩散角下卧层顶面处附加应力软弱下卧层顶面处自重应力：下卧层承载力特征值：由淤泥质粘土查表得，满足。3、确定基础的基底尺寸（1）、基础的荷载标准组合为Y方向弯矩较小，不进入计算。考虑基础偏心作用，将基础底面面积按20％增大，即基底面积考虑柱位柱距较小，为避免基础碰撞，采用矩形基础，初步选择基础底面尺寸：，无需要对进行修正。（2）、持力层承载力验算用于持力层验算的回填土高度为故基础和回填土重：偏心距：，满足。基础底面处的平均压力值：，满足。验算基础底面边缘的最大压力值：，满足。验算基础底面边缘的最小压力值：，满足。故基底面积满足要求，确定该基础底面尺寸为。、软弱下卧层验算由于持力层下存在软弱下卧层，故需对其进行验算。由，且。故取地基压力扩散角下卧层顶面处附加应力软弱下卧层顶面处自重应力：下卧层承载力特征值：由淤泥质粘土查表得，满足。4、确定基础的基底尺寸（1）、基础的荷载标准组合为Y方向弯矩较X方向小，故以Y方向的弯矩为主进行计算，X方向只做复核参考。考虑基础偏心作用，将基础底面面积按20％增大，即基底面积考虑柱位柱距较小，为避免基础碰撞，采用矩形基础，初步选择基础底面尺寸：，，无需要对进行修正。（2）、持力层承载力验算用于持力层验算的回填土高度为故基础和回填土重：偏心距：，满足。基础底面处的平均压力值：，满足。验算基础底面边缘的最大压力值：，满足。验算基础底面边缘的最小压力值：，满足。故基底面积满足要求，确定该基础底面尺寸为。、软弱下卧层验算由于持力层下存在软弱下卧层，故需对其进行验算。由，且。故取地基压力扩散角下卧层顶面处附加应力软弱下卧层顶面处自重应力：下卧层承载力特征值：由淤泥质粘土查表得，满足。四、确定基础高度基础高度由混凝土受冲切承载力确定。矩形基础一般只需根据短边一侧的冲切破坏条件确定基础高度。基础的抗冲切验算由《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》确定基础配筋和验算材料张度时，上部传来的荷载效应组合应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，相应的基底反力内角反力（不包括基础自重和基础台阶上回填土重所引起的反力）上部结构传至基础顶面的竖向荷载设计值初步拟定高度。按规范要求，铺设地层时保护层厚度不低于40mm，所以保护层厚度为50mm，则基础抗冲切锥体的有效高度。柱与基础交接处的受冲切承载力，应按以下公式进行验算其中因为，故、计算基底净反力设计值净偏心距基底最大和最小净反力设计值、基础高度因为故有故冲击验算时冲切力：C30级混凝土轴心抗拉强度设计值。抗冲切力：柱与基础交接处的受冲切承载力满足要求基础的抗冲切验算由《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》确定基础配筋和验算材料张度时，上部传来的荷载效应组合应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，相应的基底反力内角反力（不包括基础自重和基础台阶上回填土重所引起的反力）上部结构传至基础顶面的竖向荷载设计值初步拟定高度。按规范要求，铺设地层时保护层厚度不低于40mm，所以保护层厚度为50mm，则基础抗冲切锥体的有效高度。柱与基础交接处的受冲切承载力，应按以下公式进行验算其中因为，故（1）、计算基底净反力设计值净偏心距基底最大和最小净反力设计值（2）、基础高度因为故有故冲击验算时冲切力：C30级混凝土轴心抗拉强度设计值。抗冲切力：柱与基础交接处的受冲切承载力满足要求。基础的抗冲切验算由《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》确定基础配筋和验算材料张度时，上部传来的荷载效应组合应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，相应的基底反力内角反力（不包括基础自重和基础台阶上回填土重所引起的反力）上部结构传至基础顶面的竖向荷载设计值初步拟定高度。按规范要求，铺设地层时保护层厚度不低于40mm，所以保护层厚度为50mm，则基础抗冲切锥体的有效高度。柱与基础交接处的受冲切承载力，应按以下公式进行验算其中因为，故（1）、计算基底净反力设计值净偏心距基底最大和最小净反力设计值（2）、基础高度因为故有故冲击验算时冲切力：C30级混凝土轴心抗拉强度设计值。抗冲切力：柱与基础交接处的受冲切承载力满足要求。基础的抗冲切验算由《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》确定基础配筋和验算材料张度时，上部传来的荷载效应组合应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，相应的基底反力内角反力（不包括基础自重和基础台阶上回填土重所引起的反力）上部结构传至基础顶面的竖向荷载设计值初步拟定高度。按规范要求，铺设地层时保护层厚度不低于40mm，所以保护层厚度为50mm，则基础抗冲切锥体的有效高度。柱与基础交接处的受冲切承载力，应按以下公式进行验算其中因为，故（1）、计算基底净反力设计值净偏心距基底最大和最小净反力设计值（2）、基础高度因为故有故冲击验算时冲切力：C30级混凝土轴心抗拉强度设计值。抗冲切力：柱与基础交接处的受冲切承载力满足要求基础配筋设计（一）、基础配筋计算1、基础底板配筋（1）、柱长边方向计算配筋处的净反力设计值故柱边弯矩钢筋采用二级钢筋HRB335混凝土采用C30级混凝土故所需配筋面积为（2）、基础短边方向基础虽受双向偏心荷载作用，但其中一个方向弯矩较小，故按单向偏心进行计算，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取故弯矩 所需配筋由于，故两个方向均实配钢筋2614。（二）、基础配筋计算1、柱长边方向计算配筋处的净反力设计值故柱边弯矩钢筋采用二级钢筋HRB335混凝土采用C30级混凝土故所需配筋面积为2、基础短边方向基础虽受双向偏心荷载作用，但其中一个方向弯矩较小，故按单向偏心进行计算，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取故弯矩 所需配筋，故取两个方向的配筋均为3020。（三）、基础底板配筋1、柱长边方向计算配筋处的净反力设计值故柱边弯矩钢筋采用二级钢筋HRB335混凝土采用C30级混凝土故所需配筋面积为实配钢筋1620。2、基础短边方向基础虽受双向偏心荷载作用，但其中一个方向弯矩较小，故按单向偏心进行计算，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取故弯矩 所需配筋实配钢筋2612。（四）、基础底板配筋1、柱长边方向计算配筋处的净反力设计值故柱边弯矩钢筋采用二级钢筋HRB335混凝土采用C30级混凝土故所需配筋面积为实配钢筋1214。2、基础短边方向基础虽受双向偏心荷载作用，但其中一个方向弯矩较小，故按单向偏心进行计算，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取故弯矩 所需配筋实配钢筋1710。联合基础设计（1）、计算基底形心位置及基础长度采用矩形联合基础。对柱1的中心去距，由，得：故采用矩形联合基础，基础长度：（2）、计算基础底面宽度故取基底尺寸为、计算基础内力净反力设计值由剪力和弯矩的计算结果绘出V、M图、基础高度计算取受冲切承载力验算由图中的柱冲切破坏椎体形状可知，，两