地基基础课程设计.doc

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1、地基基础课程设计 学生姓名：学生姓名： 何昕桐何昕桐 学学 号：号：2012202301720122023017 指导教师：指导教师： 刘少东刘少东 专业班级：专业班级：1414 土木升本土木升本 所在学院：所在学院： 工程学院工程学院 中国大庆 2015 年 11 月 目目 录录 1、设计资料.1 2、设计要求.3 3、确定持力层 基础埋深.3 4、确定基础尺寸 .5 5、下卧层强度验算 .6 6、柱基础沉降计算 .7 7、调整基底尺寸.8 8、基础高度验算 .8 9、 配筋计算 .10 10、 绘制施工图 .12 地基基础课程设计任务书地基基础课程设计任务书 1.设计资料 某多层现浇的钢筋

2、混凝土框架结构，其柱网布置如图1所示，柱截面尺寸为 500600mm，室外地坪标高同天然地面，室内外地面高差为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。 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) (kN/m3) (%)IL Es (MPa) C(kPa)() Fak (kPa) 多年素填土 1.617.894 粉土 5.218.926.00.820.657.52815167 淤泥质粉质 黏土 2.217.0511.441.02.5241278 粉、细砂 10.119.01030160 表B B-1 柱底荷载标准组合 柱

3、号Nk（kN）Mk（kN.m）Vk（kN） B柱 10256535 C柱 82510528 表B B-2 柱底荷载准永久组合 柱号Nq（kN）Mq（kN.m）Vq（kN） B柱 9155730 C柱 7259223 2.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 167 ak fKpa 3.确定基础尺寸 3.1 地基承载力特征值的确定 建筑地基规范规定：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

4、地基承载力特征值尚应按下式修正： (3)(0.5) aakbdm ffbd 由于基础高度尚未确定，假定 b3m，首先进行深度修正。 根据粉土 ， 查表 7.10 得 =0.5 ，=2.0，持力层承载力特征值（先不10% b d a f 考虑对基础宽度进行修正）： 3 1 17.8/ m kN m 1( 0.5)1672.0 17.8 (1.60.5)206.2 aakdm ffdkPa 初步选择基底尺寸计算基础和回填土时的基础埋深 k G d= 1.62.05 1.825 2 m 由得： k aG F A fd B 柱 2 0 1025 6.04 206.220 1.825 Am C 柱 2

5、0 825 4.86 206.220 1.825 Am 由于偏心不大，基础底面积按 20增大，即： B 柱 2 0 1.21.2 6.047.248AAm C 柱 2 0 1.21.2 4.865.832AAm 初步选择基础底面积： B 柱 22 3 2.47.27.248Al bmm ，不需要对 进行修正；2.43bmm a f C 柱 22 2.8 25.65.832Al bmm ，不需要对 进行修正。23bmm a f 3.23.2 验算持力层地基承载力验算持力层地基承载力 基础和回填土重 kG Gd B 柱 20 1.825 7.2262.8 k GkN C 柱 20 1.825 5.

6、6204.4 k GkN 初步选择基础高度。800hmm 偏心距 k k KK M e FG B 柱 6535 0.8 3 0.072(0.5) 6 1025262.8 k l e b 即满足； min 0 k P C 柱 10528 0.8 2.8 0.124(0.47) 6 825204.4 k l e b 即满足。 min 0 k P 基底最大压力 max 6 (1) kKK k eFG P Al B 柱 ,满足； ,max 1025262.86 0.072 (1)2041.2247.4 7.23 ka PkPafkPa C 柱 ,满足。 ,max 825204.46 0.124 (1)

7、232.71.2247.4 5.62.8 ka PkPafkPa 最终基底尺寸： B 柱基础底面 长 L=3m， 宽 b=2.4m C 柱基础底面 长 L=2.8m， 宽 b=2m 4.下卧层强度验算 3 18.9 1.89/ 10 gcm g (1)1.89 0.82 1.23 (1)(1 0.26) 1 sw s w dwe ed w 1 s satwsatsat de g e 3 1.230.82 1011/ 11 0.82 s satw de gkN m e 软弱下卧层顶面处自重应力 17.8 1.825 18.9 0.6(11 10) 4.648.425 cz PkPa 软弱下卧层顶

8、面以上土的加权平均重度 3 2 48.425 6.89/ 7.025 m N m 由淤泥质粘土,查表 7.10 得,故： 78 ak fkPa0 b 1.0 d 2( 0.5)78 1.0 6.89 (7.0250.5)122.96 azakdm ffdkPa 由以及,查表 7.19 得: 1 2 7.5 3 2.5 s s E E 6.8 1.6 2.170.5 2.4 z b B 柱 地基压力扩散角23 同理，查表 7.19 得： 6.8 1.6 2.60.5 2 z b C 柱 地基压力扩散角23 软弱下卧层顶面处附加应力 1() (2 tan )(2 tan ) km z lb Pd

9、P lzbz B 柱 3 2.4 (178.9 17.8 1.825) 20.86 (32 5.2 tan23 )(2.42 5.2 tan23 ) zPkPa C 柱 2.8 2 (183.8 17.8 1.825) 18.29 (2.82 5.2 tan23 )(22 5.2 tan23 ) zPkPa 验算 B 柱 满足 48.42520.8669.3112.96czzazPPkPafPa C 柱 满足 48.425 18.2966.7112.96czzazPPkPafkPa 5.柱基础沉降 B 柱 15730 1.6 0.089(0.5) 915262.8 k k kk M l e b

10、 FG 915262.8 163.58 7.2 kk k FG PkPa A ,max 66 0.089 (1)163.58 (1)192.7 3 k kk e PPkPa l ,min 66 0.089 (1)163.58 (1)134.5 3 k kk e PPkPa l C 柱 9223 1.6 0.138(0.47) 925204.4 k k kk M l e b FG 725204.4 165.96 5.6 kk k FG PkPa A ,max 66 0.138 (1)165.96 (1)215 2.8 k kk e PPkPa l ,min 66 0.138 (1)165.96

11、(1)116.9 2.8 k kk e PPkPa l 求基底压力和基底附加压力 B 柱 maxmin 192.7 134.5 163.6 22 PP PkPa C 柱 maxmin 215 116.9 165.95 22 PP PkPa 基础底面处土的自重应力 17.8 1.82532.5 cz rdkPa 则基地附加压力 B 柱 0 163.632.51310.131 cz PPkPaMpa C 柱 0 165.9532.51330.133 cz PPkPaMpa （1）确定确定沉降计算深度 n Z 因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算： (2.50.4ln ) n Zbb B 柱 取=

12、7.4m（=0.6m）2.4(2.50.4 ln2.4)5.160 n Zm n Zz C 柱 取=7.4m（=0.3m）2 (2.50.4ln2)4.445 n Zm n Zz （2）沉降计算见表 表 1 用规范方法计算基础最终沉降量（B 柱） 点 号 i z m l b z b 2.4 () 2 b i ii z mm 111iiii zz mm 0 0.13 sisi p EE i S i S i i S S 0.025 00040.25 =1.0 0 15.24.240.11615 =0.4646 2415.92415.90.01741.07 26.85.740.0924 =0.369

13、6 2513.397.40.0525.04 37.4 3 2 2.4 2 1.25 6.240.0854 =0.3416 2527.814.50.0520.7546.860.016 表 2 用规范方法计算基础最终沉降量（C 柱） 点 号 i z m l b z b 2.4 () 2 b i ii z mm 111iiii zz mm 0 0.13 sisi p EE i S i S i i S S 0.025 00040.25 =1.0 0 15.25.240.1026 =0.4104 2134.12134.10.01838.41 27.1 2.8 2 2 2 7.140.79652262.1

14、1280.0536.78 =0.3185 37.4 1.4 7.440.0769 =0.3076 2276.114.10.0530.7545.940.016 确定沉降经验系数 s 计算 011 s 1 01 () E ()/ () iii i i iiisi si APziaza A Pz azaE E B 柱 s 2415.92513.32527.8 E3.19 2415.92513.32527.8 7.52.52.5 MPa C 柱 s 2134.12262.12276.1 E3.18 2143.12262.12276.1 7.52.52.5 MPa 值确定 s 假设按表 4.4 插值得

15、0ak Pf =1.05(B 柱）=1.06（C 柱） s s 基础最终沉降量 B 柱 1.35 46.8663.26 si sSmm C 柱 1.35 45.9462 si sSmm 6.调整基底尺寸 根据，满足；63.26621.260.0020.002 600012 BC SSmmlmm 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 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 柱号 () k NkN () k MkN m() k VkN B 柱 13848847 C 柱

16、111414238 计算基底净反力 偏心距 ,0n M e N B 柱 ,0 8847 0.8 3 0.0910.5 6 1384 n l em b C 柱 ,0 14238 0.8 2.8 0.1550.47 6 1114 n l em b 基础边缘处的最大和最小净反力 B 柱 ,max ,min 227.26138460.091 11 157.232.43 n on n kPaeF P kPalbl C 柱 ,max ,min 264.96111460.155 11 132.92.822.8 n on n kPaeF P kPalbl 基础高度（采用阶梯型基础） a）柱边基础截面抗冲切验算

17、 B 柱 L=3m b=2.4m 0.5 tc abm0.6 c am C 柱 L=2.8m b=2m 0.5 tc abm0.6 c am 初步选择基础高度 h=800mm，从下至上分 400mm、400mm 两个台阶。 0 20 4080040750 22 d hhmm B 柱 ，取 0 20.52 0.7522.4 bt aahbm 2 b am C 柱 ，取 0 20.52 0.7522 bt aahbm 2 b am 5002000 1250 22 tb m aa amm 因偏心受压取 n p maxn p 冲切力 2 max00 ()() 2222 cc Ln ablb FPh b

18、h B 柱 2 30.62.40.5 227.2(0.75) 2.4(0.75)236.3 2222 L FkN C 柱 2 2.80.620.5 264.9(0.75) 2(0.75)185.43 2222 L FkN 抗冲切力： B，C 柱均可 3 0 0.70.7 1.0 1.43 101.25 0.75938 hp tml f a hkNF b）变阶处抗冲切验算 B 柱 1 1.2 t abm 1 1.5am 01 40050350hmm 取 01 21.22 0.351.92.4 t ahmbm 1.9 b am 1.2 1.9 1.55 22 tb m aa am C 柱 1 1

19、t abm 1 1.4am 01 40050350hmm 取 01 212 0.351.72 t ahmbm 1.7 b am 1 1.7 1.35 22 tb m aa am 冲切力： 2 11 max0101 ()() 2222 Ln labb FPhbh A 柱 2 31.52.41.2 227.2(0.35) 2.4(0.35)190.28 2222 L FkN B 柱 2 2.81.421 264.9(0.35) 2(0.35)179.47 2222 L FkN 抗冲切力： ,B 柱可以 3 01 0.70.7 1.0 1.43 101.55 0.35543190.28 hp tml

20、 f a hkNFkN ,C 柱可以 3 01 0.70.7 1.0 1.43 101.35 0.35473179.4 hp tml f a hkNFkN 8.配筋计算 选用 HRB400 钢筋=360N/ y f 2 mm （1）基础长边方向 截面（柱边）柱边净反力 minmaxmin () 2 c n Innn la pppp l B 柱 3 0.6 157.2(227.2 157.2)199.2 2 3 n I pkN C 柱 2.8 0.6 132.9(264.9 132.9)213 2 2.8 n I pkN 悬臂部分净反力平均值 B 柱 max 11 ()(227.2 199.2)

21、213.2 22 nn I ppkN C 柱 max 11 ()(264.9213)239 22 nn I ppkN 弯矩： 2max 1 ()() (2) 242 nn I Icc pp Mlabb B 柱 2 1 213.2 (30.6)(2 2.40.5)271.2 24 I MkN m C 柱 2 1 239 (2.80.6)(2 20.5)216.9 24 I MkN m B 柱 6 2 0 271.2 10 1116 0.90.9 360 750 I sI y M Amm f h C 柱 6 2 0 216.9 10 893 0.90.9 360 750 I sI y M Amm

22、f h -截面（变阶处） 1 ,min,max,min () 2 n IIInnn la Pppp l B 柱 , 3 1.5 257.2(227.2 157.2)209.7 2 3 n III PkPa C 柱 , 2.8 1.4 132.9(264.9 132.9)231.9 2 2.8 n III PkPa 弯矩： ,max,2 11 1 ()() (2) 242 nn III III Pp Mllbb B 柱 2 1227.2209.7 ()(3 1.5)(2 2.4 1.2)122.9 242 III MkN m A 柱 2 1264.9231.9 ()(2.8 1.4)(2 2 1

23、)101.4 242 III MkN m , 01 0.9 III s III y M A f h B 柱 6 2 , 122.9 10 1084 0.9 360 350 s III Amm C 柱 6 2 , 101.4 10 89.4 0.9 360 350 s III Amm B 柱 比较和,应按配筋，实配， , s I A , s III A s I A 8 14 22 12311116 s Ammmm A 柱 比较和,应按配筋，实配 , s I A , s III A , s III A6 14 22 923894 s Ammmm a） 基础短边方向 因该基础受单向偏心荷载作用，所以

24、，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计 算，取计算。)( 2 1 min,max,nnn ppp B 柱 1 (227.2 157.2192.2 2 n pkPa C 柱 1 (264.9 132.9)198.9 2 n pkPa 弯矩： 2 ,max,min 1 ()2 242 nn IIcc PP Mbbla B 柱 2 1 209.7 (2.40.5)(2 30.6)208.2 24 II MkN m C 柱 2 1 231.9 (20.5)(2 2.80.6)134.8 24 II MkN m , 0 0.9 s y M A f h B 柱 6 2 , 208.2 10 857 0.

25、9 360 750 s Amm C 柱 6 2 134.8 10 555 0.9 360 750 s Amm IV-IV 截面（变阶处） 2 ,max,min 11 1 ()2 242 nn IV PP Mbbla B 柱 2 1 209.7 (2.4 1.2)(2 3 1.5)94.4 24 IV MkN m C 柱 2 1 231. (2 1(2 2.8 1.4)67.6 24 IV MkN m 01 , 0.9 IV I y s V M A f h B 柱 6 2 , 94.4 10 832 0.9 360 350 s IV Amm A 柱 6 2 , 67.6 10 596 0.9 360 350 s IV Amm B 柱 比较和,A 柱应按配筋，实配， , s II A , s IV A , s II A6 14 22 923857 s Ammmm C 柱 比较和,A 柱应按配筋，实配， , s II A , s IV A , s IV A6 12 22 678596 s Ammmm 图图 2 2 A A 柱配筋示意图柱配筋示意图 图 3 B 柱基础配筋示意图