基础工程课程设计浅基础.docx

《基础工程》课程设计

专业班级 建筑工程技术1002班
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 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/kPa
1
杂填
0.6
18
18.5

9.5

2
粉砂
3.0

19.5
中密

5
-
21
230
3
淤泥质土
3
49
17.5
1.34
24.0
39.5
1.1
13
11
78
4
含砾中砂
13.5

20
中密

-
24
280
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
① 混凝土结构（教材）
② 高层建筑结构设计（教材）
③ 土力学与地基基础（教材）
④ 混凝土结构设计规范（GB50010-2001）
⑤ 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）
⑥ 建筑地基基础设计规范（GB50007-2001）
⑦《建筑桩基技术规范》 JGJ 94-2008
⑧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

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 ， ，
（1） 承载力修正
对粉砂，查教材《基础工程》表2-4得：先不考虑宽度修正，则

（2） 确定基底面积

由于力矩较大，可取较大面积b=2.5m，

（3） 验算持力层承载力

且 （满足要求）
（4） 软弱下卧层验算
由，查教材《基础工程》表2-5得，查表2-4得对于淤泥质土
下卧层顶面处附加压力=
软弱下卧层顶面处自重应力为

软弱下卧层顶面处地基承载力修正特征值为

由于 （满足要求）
(5)确定基础高度
考虑柱钢筋锚固直线段长度及混凝土保护层：30d+40≈640mm，初步取基础高度为h=800mm，采用二级台阶形基础，每级400mm。
基底净反力：
① 验算柱边冲切：
=

=568.3KN

671.5KN=568.3KN (满足要求)
② 验算台阶处的冲切：
=
=406.5
=264.4KN

=425.1KN﹥=264.4KN (满足要求)

(6)基础底板配筋：
柱边弯矩：
已知

则：
=
=753KN·m

KN·m
则有
每米 配
同理
每米 配

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
,
，(由室内算起)埋深为2.05m ， 由于方向相反，故整体不存在偏心荷载。 ，

(1) 确定基础形心位置及基础长度；
基础两侧挑出长度为

取 ，则基础长度为

根据基础的对称性知基础形心即在B、C轴线中点
（2）承载力修正 查表得，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
取b=2.0m
（4） 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图、M图
（5） 确定基础高度
取
① 受冲切承载力验算
根据对称性知两柱受冲切情况一致，故只需验算任意一个柱 对柱1而言
且

② 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

(可以)
（6） 配筋计算
① 纵向钢筋
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
由图知最大正弯矩为M=830.2KN·m，所需钢筋面积为：

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10，其中1/3（4根）通长布置。
② 横向钢筋（采用HPB335级钢筋，查《混凝土结构》）
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：

基底净压力：
柱边截面弯矩为：
=
则
每米
选用 ，