浅基础设计计算书.docx
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浅基础设计计算书
基础工程课程设计
柱下条形基础设计成果
成果：
设计计算书、设计图纸
姓名：
学号：
学院：
土木工程学院
专业：
土木工程
年级：
2009级
指导老师：
完成时间：
2012年01月
课设简介
1.课程设计目的
课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节，《基础工程》
课程设计是学生在学习《土力学》、《钢筋混凝土结构》和《基础工程》的基础上，综合应用所学的理论知识，完成浅基础和深基础（桩基础）的设计任务。
其目的是培养学生综合应用基础理论和专业知识的能力，同时培养学生独立分析和解决基础工程设计问题的能力。
2.课程设计基本要求
2.1通过课程设计，要求学生对基础工程设计内容和过程有较全面的了
解和掌握，熟悉基础工程的设计规范、规程、手册和工具书；
2.2在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。
设计计算书要求计算正确、文理通顺，施工图布置合理、表达清晰，符合设计规范要求；
课设简介I
目录II
第一章绪论
1.1工程概况
1・1・1地形
1.1.2工程地质条件
1.1.3岩土设计技术参数
1.1.4水文地质条件
1.1.5轴线及上部结构作用何在
1.1.6岩土设计技术参数
第二章基础设计
2.1基础梁埋深及高度的确定
2.2确定地基承载力设计值
2.3确定条形基础底面尺寸
2.4软弱下卧层承载力验算
2.5基础结构验算
2.6基础梁配筋验算
2.6.1正截面受弯钢筋计算
2..6.2箍筋计算
第三章翼板配筋计算
3.1截面尺寸验算
3.2翼板横向钢筋计算及分布钢筋确定
第一章绪论
1.1工程概况
1.1.1.地形
拟建建筑场地平整。
1.1.2.工程地质条件
拟建场地位于福州市乌龙江下游山前沟谷处，地貌上属山前冲海积谷地，原始地势高差较大，现经人工填土后，高差约5m拟建场地原为山谷坡地，分布
若干鱼塘，现已人工吹砂堆填。
场地东、南侧为学校及居民区，西侧为山坡。
地层分布有人工吹砂层、第4系全新统冲积层、上更新统冲洪海积层，基岩为燕山晚期花岗岩类。
1.1.3岩土设计技术参数
地基岩土物理力学参数如表1所示。
1.1.4.水文地质条件
场地地下水主要为上部填土中孔隙潜水及基岩风化带中的孔隙-裂隙承压水两种类型，水量贫乏，地下水稳定水位埋深为1.70m,场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构不具有腐蚀性。
1.1.5上部结构资料
拟建建筑物为全现浇多层框架结构，框架柱截面尺寸为600mM600mm柱
网布置如图1所示。
其中横向尺寸为36m纵向尺寸为24m
表1有关土层物理力学性质指标表
直剪试验
地层代号
土层名称
厚度
承载力特
征值参考
fak
含水量
重度
孔隙比
塑性
指数
液性
指数
粘聚力
内摩
擦角
压缩
模量
w
Y
e
Ip
1L
C
Es
kPa
%
3
kN/m
kPa
O
MPa
1
杂填土
1.0
6.4
13.7
0.997
2
25
2
粘土~粉质
粘土
2.0
120
69.3
14.9
1.0
24.6
0.95
19
7.3
4.51
3
淤泥质土
3.0
80
41.4
17.3
1.15
19.8
0.62
26
8.5
1.50
4
粘土
3.0
140
67.3
15.1
0.86
20.2
1.12
9
11.4
4.80
5
粉土
4.0
160
24.5
19.0
0.72
4.2
1.10
12
23
5.50
6
残积砾质粘
性十
4.5
200
32.5
16.1
0.66
7.2
0.72
12
25.5
3.30
1
6：
3
'■E
◎
'■C
'A
图1柱网平面图
1.1.6上部结构作用荷载
本人所算为4号轴线处基础，柱底竖向荷载标准组合值为1440kN。
第一章基础设计
2.1基础梁埋深及高度的确定
取基础埋深d=1.5m，高于底下水位0.2m。
11
取基础高度h=1.2m，符合柱下条形基础梁的高度宜为柱距的的规定。
48
2.2确定地基承载力设计值
承载力特征值参考值［fak"20kN,先假设基础宽度b=3m，基础底面以上土
的加权平均容重m=（13.71.014.90.5）/1.5=14.1kN/m，查表得d=1.0。
修正后地基承载力特征值：
fa=fak•b（b-3）dm（d-0.5）=12001.014.1（1.5-0.5）=134.1kPa
2.3.确定条形基础底面尺寸
bFk514402.56m，取基础宽b=2.7m
（fa-d）l（134.1-201.5）27
FkGk51440201.5272.7
p=———==128.kPa兰fa=1BF41
A27汉2.7
取条形基础端部外伸长度I。
=1.5m，符合外伸长度宜为边跨跨度的0.25倍的
规定（l0=0.256.0=1.5m），即条形基础长1=64+21.5=27m。
2.4软弱下卧层承载力验算
软弱下卧层为第3层fak=8*Pa2sa^18.k）N/n查表0,^1.0
3
m二［13.71.014.90.7+（18.9-10）1.3］/3.0=11.99kN/m
fa二fakb（b-3）dm（d-0.5）=8001.011.99（3.0-0.5）=109.75kPa基底压力p=128.76kPa基底自重压力pc0=13.71.014.90.5=21.15kPa:
=Es1=3.0z/b=1.5/2.70.56查表得地基压力扩散角"23
Es2
下卧层顶面自重压力pcz=13.71.014.90.7（18.9-10）=35.7kPa
下卧层顶面附加压力pz竺啦2.7（128.76-21.15）=69.33kPa
b+2ztan日2.7+2F.5>下卧层顶面总压力p=pczp^35.769.33=105.03kPa乞fa=109.75kPa
即下卧层满足承载力要求。
2.5基础结构验算
混凝土弹性模量Ec=2.55107kN/m2
基础梁截面刚度Ecl=2.551070.193=4921500kNm2
采用倒梁法并运用结构力学求解器求解各项数据
每米长度基底反力P—二1.35―51450二360.0kN/m
I27
1.355144015%
边跨每米长度增加基底反力p'194.4kN/m
6+1.5
均布分布反力作用下的计算简图：
T
36品0
Tt2丁丁（2t丁3）丁
554.40■554.40360.00
求出各支座反力为R=2313.7NR2=3081.kNR3=1844.&N
Rt=3081.8NR5=2313.7N
由于支座反力与原柱端荷载相差较大，支座处存在不平衡力.g，分别为
.：
p1=1.351450-2329.77二-369.71kN
：
p2=1.351450-3103.26二-1137.86kN
.：
p3=1.351450-1857.68=99.13kN
=p4-：
p2--1137.86kN
=p5=p--369.71kN
将各支座不平衡力Ap折算成调整荷载
对于边跨支座:
q1pIo为边跨长度；h为第一跨长度。
（i°+3h）
对于中间支座“十U为第i-1长度小为第i跨长度。
Lp
故q1105.6*N/m；q-284.4&N/m;
1.5+6/36/3+6/3
p3
：
q3=——=24.7£kN/m;=q4=92=—284.4&N/mq5=q=-105.63kN/m
6/36/3
调整荷载作用下的计算
iffil
24.7824.78
简图
6（6）7
求得各支座反力为
R1383.4kN：
R2=1080.幺9!
R3^12.02N
调整后的支座反力
R=1080.5NR5=383.4<1N
R'=2313.71383.41k1N930.3
R2'=3081.861080.59k2ND01.27
R3'=1844.8712.021k8J56.89
R/=R2'=2001.27kN
R5'=R/=1930.3kN
最终截面弯矩图
倒梁法最终截面剪力图:
基础梁最终内力如下表所示:
截面^
类型
2
3
4
5
左
右
左
右
左
右
左
右
弯矩
504.87
1315.98
1315.98
727.77
732.83
1315.98
1315.98
504.87
（KN•m）
剪力
-1257.14
1289.08
-712.19
928.45
928.45
712.19
-1289.08
1257.14
（KN）
2.6基础梁配筋计算
1材料选择混凝土C20ft=1.lMPa;fc=9.6MPa;
钢筋采用二级钢HRB335fy=fynOO%^
2基础梁宽度800mm；hb=120080^1.5
3验算截面最小尺寸
考虑到钢筋可能为双排布置，故h。
=1200一90=1110mm
Vmax=1289.08KN-0.25:
cfcbh0=0.259.68001110=2131.2KN，满足要求
4配筋计算表格
2.6.1正截面受弯配筋计算
肋梁顶部正截面受弯配筋计算：
as=60mmh0=120^60=1140mm考虑到肋梁上部应配置通长钢筋，故上部设计时去跨中最大弯矩，即My=M讪=1228.42kNm
fcbh。
2
1228・42610=3846mnf
300（1120-150.48/2）
配筋1220=3768mm2（在—5液差允许范围内，可以）
肋形梁下部配筋：
由于该条形基础未设置垫层，故下不保护层厚度应大于70,
取比POmm，由于下部只需1/3通长钢筋，故取弯矩中间值My=727.77kNm在弯矩大于此部分再进行加配钢筋。
My727.77106
fy（h）-x/2）一300（1110-88.8/2）
配622As=2281mm2
求取最大弯矩处所需的钢筋面积:
ftbg2
1315.98106
9.880011102
=0.139
=1-、1-2s=0.150
需再配4273-2277=1996mm2，故在第2、4支座处加配622A^2281mm2并在离支座1/3处截断
2.6.2箍筋计算
1截面尺寸符合要求（第1步已经验算）；
2根据纵筋布置及根数确定为6肢箍，暂选用10@80
Av=6（102）mm=471.24mm2
4
3
yv—svho（混凝土新规范公式）s
斜截面受剪承载力V；Vu二Vcs=0.7ftbh。
f
a、10@180（加密区）
47124
乂=0.71.180011102101110=1294.02kNVmax=1289.08kN
180
加密区间为：
1，4支座向左、2，5支座向右各1.5米区间
b、10@300（非加密区）
47124
Vu=0.71.180011102101110=958.38kN
400
加密区Vu=1294.02kN1289.08kN卡
”丄宀L卜承载力满足要求。
非加密区V=958.38kNA928.45kN
第三章翼板配筋计算
3.1截面尺寸验算
_300Nmm2）*
翼板按斜截面抗剪强度验算设计高度；翼板端部按固定端计算弯矩，根据弯矩配置横向钢筋（横向钢筋采用二级钢筋翼板的高度如计算简图所示，
取1.0m宽度翼板作为计算单元，
剪力设计值
V卫1.0OtG5^9440.9&126.67N
2.72.727
斜截面受剪承载力
VU=乂=0・7ftbho二0・71.1950310=238."kN
V=126.67N，满足要求。
3.2横向钢筋计算
弯矩设计值M巴）0.952=60.17kNm;同
22.7
2=0.964
:
一
2
fysho3000.964310""亦
实配12@160As=707mm2672mm2，分布筋8@200。
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