基础工程课程设计

基础工程课程设计任务书（一）上部结构资料 某框架结构柱网图如下，柱截面为400*400mm2，F1=724kN，F2=1424kN，F3=2024kN。F1F2F2F1F2F3F3F2F1F2F2F1（二）地质资料 经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。地下水埋深为5m，无腐蚀性。层号土名状态密实度厚度密度含水量孔隙比IPIL压缩系数标贯击数压缩模量mg/cm3%Mpa-1N63.5MPa1人工填土可塑稍密22.022粉土可塑中密32.02210.670.210.211283粉质粘土软塑中密52.0123.90.75120.820.356.65.64粉土可塑中密22.02250.6611.45粉土可塑密实未揭开2.02250.6120.4钢筋混凝土柱下独立基础1、选择持力层设基础埋深d=2.5m，这时地基持力层为粉土2、计算地基承载力特征值，并修正 根据标贯击数N=12查表得：因为埋深d=2m0.5m，故还需对进行修正设基础底面宽度不大于3m。查表得修正系数b=0.5，d=2.0则修正后的地基承载力特征值为fa=fak+ dm(d-0.5)=156+220.2(2.5-0.5)=236.8kPa3、计算基础所需底面尺寸 基础埋深d=2m，分析该框架结构柱网布置图可知，柱子受三种不同荷载，把受荷载为724KN的基础作第一类基础，受荷载为1424KN的基础为第二类基础，受荷载为2024KN的基础为第三类基础 （1）、第一类基础，其轴心荷载F1=724KN，则有： 取=1.7m，因b3m，不必进行承载力宽度修正 （2）、第二类基础，其轴心荷载为F2=1424KN，则有：取=2.4m，因b3m，不必进行承载力宽度修正（3）、第三类基础，其轴心荷载为2024KN，则有： 取=2.9m，因b0.5m，故还需对进行修正设基础底面宽度不大于3m。查表得修正系数b=0.5，d=2.0则修正后的地基承载力特征值为fa=fak+ dm(d-0.5)=156+220.2(2.5-0.5)=236.8kPa3、确定基础底面尺寸和剖面尺寸设基础端部外伸长度为边跨跨距的0.25倍，即1.5m，则基础总长度，于是基底宽度为：（1）、轴线所在的基础梁（以下称为“第一基础梁”）宽度：，取（2）、轴线所在的基础梁（以下称为“第二基础梁”）宽度：，取 持力层承载力验算： 第一基础梁：基底处总竖向力：基基底平均压力：（可以） 第二基础梁：基底处总竖向力：基基底平均压力：（可以）4、计算基础内力（静定分析法）（1）、第一基础梁沿基础纵向的地基净反力为： 先计算支座处剪力： 其次计算截面弯矩：按剪力V=0的条件，确定边跨跨中最大负弯矩的截面位置（至条形基础左端点的距离为）： 于是由计算结果可绘制弯矩图和剪力图，如下图所示 剪力图（单位：kN）弯矩图（单位：）（1）、第二基础梁沿基础纵向的地基净反力为： 先计算支座处剪力：其次计算截面弯矩：按剪力V=0的条件，确定边跨跨中最大负弯矩的截面位置（至条形基础左端点的距离为）： 于是 由计算结果可绘制弯矩图和剪力图，如下图所示剪力图（单位：kN）弯矩图（单位：）5、计算配筋选用混凝土 正截面受力钢筋选用热轧钢筋HRB335 箍筋、构造钢筋选用热轧钢筋HPB235 垫层100mm厚C10素混凝土地基梁截面尺寸：宜为（1/41/8）柱距,则梁的宽度，取翼板外缘高度取 采取等腹板厚（1）、第一类基础梁 地基净反力：翼缘边缘的最大剪力：，取，满足要求1）、正截面受弯配筋截面A1B弯矩设计值216-27910560.046 0.0600.252736 9444048选配钢筋2B14+2B163B12+3B164B22+4B28计算结果表明，支座截面的均小于0.55，符合塑性内力重分布原则；% 小于最小配筋率，按最小配筋率配筋 选用 2B14+2B182）、斜截面抗剪截面最大剪力设计值验算截面尺寸，截面尺寸满足要求。验算截面是否需要配箍筋需要配置箍筋只配置箍筋而不配弯起钢筋为满足最小配箍率的要求，则选用四肢箍，可以。3）、基础底板设计取基础底板高度计算基底净反力设计值：基础应满足的有效高度实际上基础有效高度，（按有垫层并暂按20底板筋直径计），可以。底板配筋计算底板最大弯矩选用HPB235级钢筋，取1m范围内取，则分布钢筋选用。 4）、绘制施工图(详见图纸)（1）、第二类基础梁 地基净反力：翼缘边缘的最大剪力：，取，满足要求1）、正截面受弯配筋截面A1B弯矩设计值365.4-9865910.079 0.2320.1321264 37122112选配钢筋4B204B20+4B283B20+3B22计算结果表明，支座截面的均小于0.55，符合塑性内力重分布原则；% %且大于0.2%，满足要求2）、斜截面抗剪截面最大剪力设计值验算截面尺寸，截面尺寸满足要求。验算截面是否需要配箍筋需要配置箍筋只配置箍筋而不配弯起钢筋为满足最小配箍率的要求，则选用四肢箍，可以。3）、基础底板设计取基础底板高度底板配筋计算底板最大弯矩选用HPB235级钢筋，取1m范围内取，则分布钢筋选用。 4）、绘制施工图(详见图纸)