基础工程课程设计(浅基础)

1、专业班级 建筑工程技术1002班学 号 201008305057 姓 名 肖 庆 日 期 2012.06.02 基础工程课程设计专业班级 建筑工程技术1002班学 号 201008305057 姓 名 肖 庆 日 期 2012.06.02 基 础 工 程 课 程 设 计 任 务 书设计题目：武汉一中学宿舍楼基础设计班级 建工10级 学生 肖庆 指导教师 杨泰华、王瑞芳 武汉科技大学城市建设学院二o 1 2年五月一.设计题目:武汉一中学宿舍楼基础设计二.建设地点：武汉市三.设计原始资料：1.地质、水文资料:根据工程地质勘测报告，拟建场地地势较为平坦，该场地地表以下土层分布情况如表1所示。 表1

2、地基土的物理力学指标序号名称土层厚度/m含水量/%重度/kn/m3孔隙比塑限液限压缩模量/mpa黏聚力/kpa摩擦角/承载力/kpa1杂填0.61818.59.52粉砂 3.019.5中密5-212303淤泥质土34917.51.3424.039.51.11311784含砾中砂13.520中密-24280地下水位距地表最低为-1.8m，对建筑物基础无影响。2.气象资料:全年主导风向为偏南风，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北偏西风；常年降雨量为1283.7mm左右，基本风压为0.35kn/m2。3.底层室内主要地坪标高为士0.000，相当于绝对标高6.564m。四.上部结构资料 上部结构为

3、框架结构，采用粉煤灰轻渣空心砌块，底层填充墙高为3.4m。地基基础设计等级为乙级。柱截面尺寸为400mm*500mm;传至底层柱下端的荷载分别为：传到边柱a、d轴线的荷载为：（1）=（1234+3n）kn，,剪力=(30+2n)kn。（其中，沿柱截面长边方向作用；n为学生学号最后两位数）；传到 中柱b、c轴线的荷载为：轴力=(1643+2n)kn，所有柱剪力作用在基础顶面；基础梁截面尺寸取为250mm*400mm。五、设计内容及要求a.柱下独立基础 对于边柱，采用柱下独立基础。设计参照教材例2-2及例2-3.b.双柱联合基础 对于间距小的中柱，可采用双柱联合基础。轴线c.轴线3及j相交的柱；轴

4、线k及2相交的柱荷载同边柱a、d轴线的柱；轴线1及c相交的柱和轴线2及b相交的柱采用双柱联合基础。d.计算步骤（1）确定基础底面尺寸；（2）持力层（软弱下卧层）承载力验算；（3）确定基础高度，并进行抗冲切验算；（4）基础底板的配筋计算。六、设计成果1.基础平面布置：包括柱和基础底板平面布置图、基础梁的布置及各自编号；2、柱下独立基础和双柱联合基础的详图；3.、必要的设计说明。建议图纸采用a3幅面，表达要清楚；计算说明书一律用a4幅面；装订顺序：封面（包含信息：基础工程课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），设计任务书，计算说明书，施工图（图纸折叠成a4大小）。七.设计参考资料 混凝土结构（教材

5、） 高层建筑结构设计（教材） 土力学与地基基础（教材） 混凝土结构设计规范（gb50010-2001） 建筑结构荷载规范（gb50009-2001） 建筑地基基础设计规范（gb50007-2001）建筑桩基技术规范 jgj 94-2008相关的构造图集注：每个班学号为单号的学生做浅基础的设计；为双号的同学做桩基础的设计。学生也可以自由选择设计题目。结构平面布置图为：（每根梁上均有轻质墙体，墙厚250mm）计算说明书一、 轴线a、d上边柱采用柱下独立基础(jc-1)已知条件：柱尺寸为400mm*500mm，荷载为fk=1234+357kn=1405kn mk=50+257knm=166knmhk

6、=30+257kn=144kn假定基础埋深为d=1.6m，采用c20混凝土，hrb335级钢筋，设置c10厚100混凝土垫层，室内外高差0.450m，则平均埋深d=1.6+2.052=1.825m ， ft=1100kpa ， hp=1.0（1） 承载力修正对粉砂，查教材基础工程表2-4得：b=2.0，d=3.0先不考虑宽度修正，则fa=fak+dmd-0.5=230+30.618.5+1.019.50.6+1.01.6-0.5=293.1kpa（2） a=1.1-1.4fkfa-gd=（1.11.4）1405293.1-201.825=67.7m2确定基底面积 由于力矩较大，可取较大面积b=

7、2.5m，l=3.0m（3） pkmaxpkmin=pkmw=1405+202.531.8252.536(164+1441.825)322.5= 337.6kpa0验算持力层承载力 且p=223.8kpa0.5，查教材基础工程表2-5得=25，查表2-4得对于淤泥质土则有：软弱下卧层顶面处附加压力z=lb（pk-cd）b+2ztan（l+2ztan）=2.53（223.8-0.618.5-19.51)2.5+22tan25(3+22tan25)=68.2kpa软弱下卧层顶面处自重应力为cz=1d1+2d2+3d3=18.50.6+19.51.2+9.51.8=51.6kpa软弱下卧层顶面处地基

8、承载力修正特征值为faz=fakz+dmd+z-0.5=78+151.63.63.6-0.5=122.4kpa由于z+cz=68.2+51.6=119.8kpafbl=568.3kn (满足要求) 验算台阶处的冲切： h0=400-45mm=0.355mfbl=pjmaxal=pjmaxl2-h2-h0b-b2-at2-h02=406.532-0.85-0.3552.5-2.52-0.6-0.3552=264.4kn0.7hpftamh0=0.71.011001.2+0.3550.355=425.1knfbl=264.4kn (满足要求)(6)基础底板配筋：柱边弯矩：已知pj=406.5-40

9、6.5-99.3（2.5-0.4）22.5=277.5kpa则：m=a12122b+apjmax+pj+（pjmax-pj）b=1.521222.5+0.4406.5+277.5+（406.5-277.5）2.5=753knmm=148l-a22b+bpjmax+pjmin =1483-0.4222.5+0.5406.5+99.3=391.8 knm则有 as=m0.9h0fy=7531060.9755300=3694mm2每米as=36942.5=1478mm2m 配 14110同理as=m0.9（h0-d）fy=391.81060.9（755-10）300=1948mm2每米as=1948

10、3=649mm2m 配 10120二、 轴线b、c上的中柱采用双柱联合基础(jc-2)已知条件：柱尺寸为400mm*500mm，荷载为fk=1643+257kn=1757kn,mk=60+357knm=231knm ，(由室内算起)埋深为2.05m ， 由于mb、mc方向相反，故整体不存在偏心荷载。ft=1100kpa ， hp=1.0(1) 确定基础形心位置及基础长度；基础两侧挑出长度为l1=14-136300=1575mm-2100mm 取l1=2100mm ，则基础长度为l=22.1+2.1=6.3m根据基础的对称性知基础形心即在b、c轴线中点fa=fak+dmd-0.5=230+31.

11、0518.5+1.019.52.052.05-0.5=318.3kpa（2）承载力修正 查表得b=2.0，d=3.0，先不考虑宽度修正，则（3）确定基础宽度 荷载采用荷载效应标准组合，于是b=fk1+fk2lfa-g=175726.3318.3-202.05=2.01m 取b=2.0m（4） 计算基础内力净反力设计值 pj=f1+f2lb=175721.356.32=376.5kpa bpj=2376.5=753kpa由剪力和弯矩的计算结果绘出v图、m图（5） 确定基础高度取h=l15=21005=525mm，则h0=525-45=480mm 受冲切承载力验算 根据对称性知两柱受冲切情况一致，

12、故只需验算任意一个柱 对柱1而言fl=f1-pjac1+2h0bc1+2h0=17571.35-376.50.5+20.480.4+20.48=1360.8kn且bm=2ac1+bc1+4h0=20.9+40.48=3.72m0.7hftbmh0=0.7111003.720.48=1375kn fl=1360.8kn (可以) 受剪承载力验算同理：取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面为计算截面，该截面剪力值为v=vmax-bpj0.5ac1+h0=966.3-2376.50.25+0.48=416.6kn0.7hftbh0=0.71110020.48=739.2knv (可以)（6） 配筋计算 纵

13、向钢筋由弯矩图知柱间无负弯矩，故基础顶面只需按构造配筋，可配10100由图知最大正弯矩为m=830.2knm，所需钢筋面积为：as=m0.9fyh0=830.21060.9360480=5338mm2综上知：基础底面选用hrb400钢筋，配11 25，其中1/2（5根）通长布置；基础顶面选用hpb235级钢筋，配1010120，其中1/3（4根）通长布置。 横向钢筋（采用hpb335级钢筋，查混凝土结构fy=300n/mm2）根据基础的对称性知柱1、2的等效梁宽相等，只需计算一个柱的配筋即可，对柱1，等效梁宽为：ac1+1.5h0=0.5+1.50.48=1.22m基底净压力：pn1=f1b（ac1+1.5h0）=17571.3521.22=972.1kpa柱边