淺基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成果成果：設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)圖紙姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)院：土木工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：土木工程年級(jí)： 2009 級(jí)指導(dǎo)老師：完成時(shí)間：2012 年01月課設(shè)簡(jiǎn)介1 .課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是高等教育中一直強(qiáng)調(diào)和重視的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)習(xí)土力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)工程的基 礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，完成淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)（樁基礎(chǔ)）的設(shè)計(jì)任 務(wù)。其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生 獨(dú)立分析和解決基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。2 .課程設(shè)計(jì)基本要求2.1 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容和過(guò)程有較全面的了 解和掌握，熟悉基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)規(guī)

2、范、規(guī)程、手冊(cè)和工具書(shū)；2.2 在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書(shū)規(guī)定的全部?jī)?nèi)容。設(shè)計(jì) 計(jì)算書(shū)要求計(jì)算正確、文理通順，施工圖布置合理、表達(dá)清晰，符合設(shè)計(jì)規(guī) 范要求；課設(shè)簡(jiǎn)介I目 錄II第一章緒 論1.1 工程概況1.1.1 地形1.1.2 工程地質(zhì)條件1.1.3 巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)1.1.4 水文地質(zhì)條件1.1.5 軸線(xiàn)及上部結(jié)構(gòu)作用何在1.1.6 巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)第二章基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.1 基礎(chǔ)梁埋深及高度的確定2.2 確定地基承載力設(shè)計(jì)值2.3 確定條形基礎(chǔ)底面尺寸2.4 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算2.5 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算2.6 基礎(chǔ)梁配筋驗(yàn)算2.6.1 正截面受彎鋼筋計(jì)算2.6.2箍筋計(jì)算第三章翼板

3、配筋計(jì)算3.1 截面尺寸驗(yàn)算3.2 翼板橫向鋼筋計(jì)算及分布鋼筋確定第一章緒 論1.1 工程概況1.1.1 .地形擬建建筑場(chǎng)地平整。1.1.2 .工程地質(zhì)條件擬建場(chǎng)地位于福州市烏龍江下游山前溝谷處，地貌上屬山前沖海積谷地，原始地勢(shì)高差較大，現(xiàn)經(jīng)人工填土后，高差約5ml擬建場(chǎng)地原為山谷坡地，分布若干魚(yú)塘，現(xiàn)已人工吹砂堆填。場(chǎng)地東、南側(cè)為學(xué)校及居民區(qū)，西側(cè)為山坡。地 層分布有人工吹砂層、第4系全新統(tǒng)沖積層、上更新統(tǒng)沖洪海積層，基巖為燕山晚期花崗巖類(lèi)。1.1.3 巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。1.1.4 .水文地質(zhì)條件場(chǎng)地地下水主要為上部填土中孔隙潛水及基巖風(fēng)化帶中的孔隙-裂隙承壓水

4、 兩種類(lèi)型，水量貧乏，地下水穩(wěn)定水位埋深為 1.70m,場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu) 及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不具有腐蝕性。1.1.5 上部結(jié)構(gòu)資料擬建建筑物為全現(xiàn)澆多層框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為600m佛 600mm 柱網(wǎng)布置如圖1所示。其中植向尺、為36m縱向尺、為24m表1有美土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表塑性指數(shù)液性指數(shù)直男試驗(yàn)壓縮模量地 層 代 號(hào)土層名稱(chēng)厚度承載力特征值參考 fak含水量重度孔隙比粘聚力內(nèi)摩擦角wYeI pI LCEskPa%3kN/mkPa°MPa1雜填土1.06.413.70.9972252粘土 粉質(zhì) 粘土2.012069.314.91.024.60.95197.34.51

5、3淤泥質(zhì)土3.08041.417.31.1519.80.62268.51.504粘土3.014067.315.10.8620.21.12911.44.805粉土4.016024.519.00.724.21.1012235.506殘積礫質(zhì)粘4.520032.516.10.667.20.721225.53.30I t !" II：B,6000, 6000, 6000 6000 6000 . 6000,360001T12'136圖1 柱網(wǎng)平面圖.1.6上部結(jié)構(gòu)作用荷載本人所算為4號(hào)軸線(xiàn)處基礎(chǔ)，柱底豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為1440kN=第二章基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.1 基礎(chǔ)梁埋深及高度的確定取基礎(chǔ)埋

6、深d 1.5m,高于底下水位0.2m。11取基礎(chǔ)高度h 1.2m,符合柱下條形基礎(chǔ)梁的高度宜為柱距的 -1的規(guī)定4 82.2 確定地基承載力設(shè)計(jì)值承載力特征值參考值fak 120kN ,先假設(shè)基礎(chǔ)寬度b 3m,基礎(chǔ)底面以上土 3的加權(quán)平均容重 m (13.7 1.0 14.9 0.5)/1.5 14.1kN/m ,查表得 d 1.0。修正后地基承載力特征值：fafakb (b 3) d m(d 0.5) 120 0 1.0 14.1 (1.5 0.5) 134.1kPa2.3 .確定條形基礎(chǔ)底面尺寸b 一F 5 1440 2.56m,取基礎(chǔ)寬 b 2.7m(fa d)l (134.1 20 1

7、.5) 27Fk GkA5 1440 20 1.5 27 2.7 128.76kPa27 2.7fa 134.1kPa取條形基礎(chǔ)端部外伸長(zhǎng)度Io 1.5m,符合外伸長(zhǎng)度宜為邊跨跨度的0.25倍的 規(guī)定(l0 0.25 6.0 1.5m),即條形基礎(chǔ)長(zhǎng) l 6 4+2 1.5=27m。2.4 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算軟弱下臥層為第3層fak 80kPa 2sat 18.9kN/m3查表b 0, d 1.03 m 13.7 1.0 14.9 0.7+(18.9-10) 1.3/3.0 11.99kN/mfafak b (b 3) d m(d 0.5) 80 0 1.0 11.99 (3.0 0.5)

8、109.75kPa基底壓力 P 128.76kPa 基底自重壓力 pc0 13.7 1.0 14.9 0.5 21.15kPaE1 3.0 z/bEs21.5/ 2.7 0.56f 0.5查表得地基壓力擴(kuò)散角二23下臥層頂面自重壓力pcz 13.7 1.0 14.9 0.7 (18.9 10) 35.7kPa下臥層頂面附加壓力Pz皿32.7(128.76 21.15) 69.33kPab 2ztan 2.7 2 1.5 tan23下臥層頂面總壓力Ppcz pz 35.7 69.33 105.03kPa fa 109.75kPa即下臥層滿(mǎn)足承載力要求。2.5 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算混凝土彈性模量Ec 2.

9、55 107kN/m2基礎(chǔ)梁截面剛度EcI2.55 107 0.193 4921500kN m2采用倒梁法并運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求解各項(xiàng)數(shù)據(jù)每米長(zhǎng)度基底反力P1.355 1450360.0 kN / m27邊跨每米長(zhǎng)度增加基底反力 p' 均布分布反力作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖：1.35 5 1440 15% , 194.4kN / m6+1.5丁1T2 t丁 (2 tjjkjjt個(gè)) tjp554.40554.40360.00T T T T360.00求出各支座反力為R1 2313.71kNR2 3081.86kNR3 1844.87kNR4 3081.86kNR5 2313.71kN由于支座反力

10、與原柱端荷載相差較大，支座處存在不平衡力Pi,分別為Pi1.351450 2329.77369.71kNP21.351450 3103.261137.86kNP31.351450 1857.68 99.13kNP4P21137.86kNP5P1369.71kN將各支座不平衡力R折算成調(diào)整荷載對(duì)于邊跨支座q1(lo 孔)lo為邊跨長(zhǎng)度；11為第一跨長(zhǎng)度。對(duì)于中間支座P(Ili1 3li)li1為第i 1長(zhǎng)度；L為第i跨長(zhǎng)度。故q1P1q31.5 6/3P3,105.63cN/m;q2P2 284.4&N/m; 6/3 6/36/3 6/3調(diào) 整24.7/N/m ; q4q2284.4&a

11、mp;N/m ；®LJELjr1( 1 )224.7824.78求得各支座反力為R1383.41kNR2R41080.59kNq5q1 -105.6次N/m2844陣84.461184.46105.63(5 )(6 )71080.59kNR3 12.02kNR5383.41kN調(diào)整后的支座反力R1' 2313.71 383.41 1930.3kNR2' 3081.86 1080.59 2001.27kNR3' 1844.87 12.02 1856.89kNR4' R2' 2001.27kNR5' R1' 1930.3kN法 最

12、終 截 面 彎 矩倒梁法最終截面剪力圖:基礎(chǔ)梁最終內(nèi)力如下表所示:Oj2345左右左右左右左右彎矩(KN m)504.871315.981315.98727.77732.831315.981315.98504.87剪力(KN)-1257.141289.08-712.19928.45928.45712.19-1289.081257.142.6 基礎(chǔ)梁配筋計(jì)算材料選擇混凝土 C20 ftl.lMPa ;9.6MPa ;鋼筋采用二級(jí)鋼HRB335 fyfy 300 N/ 2。 mm基礎(chǔ)梁寬度 b 800mm ;hb1200, 8001.5驗(yàn)算截面最小尺寸考慮到鋼筋可能為雙排布置,ho 120090

13、1110mmVmax 1289.08KN 0.25 cfcbho滿(mǎn)足要求配筋計(jì)算表格2.6.1正截面受彎配筋計(jì)算肋梁頂部正截面受彎配筋計(jì)算：as 60mm h0 1200 60 1140mm0.25 9.6800 1110 2131.2KN ,考慮到肋梁上部應(yīng)配置通長(zhǎng)鋼筋，故上部設(shè)計(jì)時(shí)去跨中最大彎矩，即MyMmax 1228.42 kN mMy 1228.42 106fcbh02 9.6 800 114020.12311 2 s 0.132h0 150.48mmAsMyfy(h0 X/2)1228.42 106“ 八 23846mm300 (1120 150.48/2)配筋70,12 L20

14、As 3768mm2 （在5%誤差允許范圍內(nèi)，可以） 肋形梁下部配筋：由于該條形基礎(chǔ)未設(shè)置墊層，故下不保護(hù)層厚度應(yīng)大于 取as 90mm，由于下部只需1/3通長(zhǎng)鋼筋，故取彎矩中間值My 727.77kN m, 在彎矩大于此部分再進(jìn)行加配鋼筋。ho1200 90 1110mmMy y-20.077ftbhD211 2 s 0.080h0 88.8mmAsMy727.77 106fy(h0 x/2)300(1110 88.8/2)22277mm26 122 As 2281mm2求取最大彎矩處所需的鋼筋面積:My 1315.98 106 sftbhb2 9.8 800 111020.13911 2

15、s 0.150xh0 166.5mmAsMyfy(h x/2)4273mm2需再配4273 2277 1996mm2 ,故在第2、4支座處加配6:22 As 2281mm 2 并在離支座1/3處截?cái)?.6.2箍筋計(jì)算截面尺寸符合要求（第1步已經(jīng)驗(yàn)算）；根據(jù)縱筋布置及根數(shù)確定為 6肢箍，暫選用10801222Asv 6（102）mm2 471.24mm24斜截面受剪承載力Vu； Vu Vcs 0.7ftbho fyv% ho（混凝土新規(guī)范公式）s10180 (加密區(qū))Vu0.7 1.1 800 1110 210加密區(qū)間為：1, 4支座向左、b、10300 （非加密區(qū)）471.24_ 1110 1

16、294.02kN Vmax 1289.08kN 1802, 5支座向右各1.5米區(qū)間Vu 0.7 1.1 800 1110471.24210-1110 958.38kN400加密區(qū) Vu 1294.02kN非力口密區(qū)V 958.38kN1289.08kN 、產(chǎn) 口由+承載力酒足要求。928.45kN第三章翼板配筋計(jì)算3.1截面尺寸驗(yàn)算翼板按斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算設(shè)計(jì)高度；翼板端部按固定端計(jì)算彎矩，根據(jù)彎矩配置橫向鋼筋（橫向鋼筋采用二級(jí)鋼筋 fy 300 N/m2 ）.翼板的高度如計(jì)算簡(jiǎn)圖所示，mm取1.0m寬度翼板作為計(jì)算單元，剪力設(shè)計(jì)值Pj5 1944V - 1.0 0.95 0,95 126.6RN2.72.7 27斜截面受剪承載力V V 0.7ftbh 0.7 1,1 950 310 238.RNV 126.67N,滿(mǎn)足