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1、土力学与基础工程课程设计计算书一、设计资料1、工程概况某五层综合楼，全框架结构。底层柱网平面如图所示。柱截面尺寸均为450mm450mm，室内外高差为0.45m。 2、地质资料（1）地基土自上而下：第一层：杂填土，厚1，； 第二层：粉质粘土，厚9， ， 第三层：碎石类土，很厚。（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；（3）西宁地区标准冻深1.16m，最大冻深1.34m，土的冻胀类别属不冻胀。3、荷载（1）外柱：A、D轴，基础承受上部荷载标准值为，。（2）内柱：B、C轴，基础承受荷载标准值为。二选择基础的材料，确定地基持力层及基础的类型1.确定基础持力层及基础的类型地基土自上而下分为两层，第一
2、层为1.0m厚的杂填土，第二层为9.0m的粉质粘土，第三层为很厚的碎石类土。杂填土层成分较杂乱，均匀性较差，不能作持力层，将基础底部落在粉质粘土上，则可以采取浅基础形式。各框架柱的内力较大，且有弯矩、剪力作用，故采用钢筋混凝土基础（柔性基础）A.D轴为柱下钢筋混凝土独立基础，B.C轴为双柱联合基础。2.选择基础的材料选择及相关取值 独立基础混凝土强度等级： (；） 双柱联合基础混凝土强度等级：(；) 钢筋采用级钢筋 ()三确定基础埋深1、地下水：建设场地内地表以下无地下水；2、西宁地区标准冻深1.16m，最大冻深1.34m，土的冻胀类别属不冻胀。 （查表可得：zs=1.00,zw=1.00,z
3、e=0.90）3、结合上述情况可得基础的最小埋深为 zd=z0zszwze=1.161.01.00.9=1.044mdmin=zd-hmax=1.044-0.0=1.044 则取基础的埋置深度为2.0m1.044m，即基底标高为-2.450m。四地基承载力计算 当基础宽度大于或埋深大于时，需要对地基承载力设计进行修正，修正公式为：式中：修正后的地基承载力的特征值 地基承载力的标准值 、基础宽度和埋深的地基承载力修正系数 基础持力层土的天然重度 基础底面以上土的加权平均重度 基础底面宽度 基础埋置深度（自室外地坪算起）修正后的地基承载力的特征值：因为e=0.8850.85,则查表得，五柱下独立基
4、础设计1、 确定基础底面尺寸外柱A,D轴承受上部荷载标准值均为； ； （1）初步确定基础底面尺寸（根据荷载偏心情况，将按轴心荷载作用下基地面积增大10%40%） 通常取，设n=1，则b=2.7293.078取b=l=3m （2）计算基底压力及偏心距 满足要求，即确定的基础底面尺寸为：。 2、确定基础底板厚度。 基础净反力 系数 基础有效高度则基础底板厚度 阶梯型基础每阶高度，当基础高度在时分成两级台阶，当基础高度h900时分成三级台阶，则该基础取两级台阶一阶：，二阶：，保护层厚度取as=40mm柱：（1）柱与基础交接处受冲切承载力验算则冲切角锥落在基础内按 验算。 =489.040KN ，满足
5、要求。（2） 基础变阶处受冲切承载力验算 将分别换上阶的边长，换成下阶有效高度则冲切角锥落在基础内按 验算。 ，满足要求。3、基础弯矩计算及底板配筋（1）沿偏心方向配筋a.沿柱边截面-设计弯矩 b.沿柱边截面-设计弯矩 则按-处配筋： 采用采用（2）沿非偏心方向配筋a.沿柱边截面-设计弯矩 b.沿柱边截面-设计弯矩 则按-处配筋：采用，实配面积六、双柱联合基础设计1、确定基础底面尺寸框架柱内力标准值均为 对柱1轴心取距有： 则 （1）初步确定基础底面积 取b=3m，L=5.4m （2）计算基底压力及承载力验算 则取b=3.0m,L=5.4m ，满足要求2.确定基础底板厚确定基础净反力 系数 ：
6、 基础有效高度设计采用基础底板厚度h=900。取二级台阶采用二阶基础一阶：，二阶：，柱：保护层厚度取as=40mm（1）柱与基础交接处受冲切承载力验算（由于对称需要验算柱1即可）则冲切角锥落在基础内 ，满足要求。（2）基础变阶处受冲切承载力验算则冲切角锥落在基础内 ，满足要求。（3）基础的抗剪切验算 =1560-3192.593(1.5+0.45/2+0.86)=66.441kN故抗剪强度满足要求。3、基础弯矩计算及底板配筋（1）、弯矩计算假设最大弯矩截面到最左端距离为则当V=0时， (2)、纵向受力钢筋配筋计算 下部钢筋： 上部钢筋： （3）、横向受力钢筋配筋计算 因该双柱联合基础对称，则只
7、计算其中一个即可。等效梁的宽度： 等效梁的面积：基底净压力为： 七、地基沉降量验算1、 对外侧的独立基础(采用规范法)1.1求基础底面附加压力 则 由表4-5用内插法求得 1.2确定沉降计算深度 查表4-7由2b=34 得取。 1.3计算地基沉降计算深度范围内土层压缩量见下表zl/b2z/b-01040.25=1.005.713.840.1158=0.46322.640242.640247.572.44072.4406.314.240.1073=0.42922.7040.063767.51.74974.189则最终沉降量为1.3.3考虑相邻荷载的影响应求附加沉降量对矩形oabc由表4-5用内插
8、法求得25zl/bz/b-05.400.2505.75.43.80.15410.878370.878377.522.96622.9666.35.44.20.14630.92170.043337.51.13224.098则最终沉降量为对矩形odec 由表4-5用内插法求得25zl/bz/b-02.600.2505.72.63.80.14670.836190.836197.521.86321.8636.32.64.20.13810.87000.033817.50.88422.747则最终沉降量为综上知，对外柱有：2、 对内侧的双柱联合基础(采用规范法)2.1求基础底面附加压力 由表4-5用内插法求
9、得 2.2确定沉降计算深度 查表4-7由2b=34 得取。 2.3计算地基沉降计算深度范围内土层压缩量见下表zl/b2z/b-01.8040.25=1.005.71.83.840.1378=0.55123.141843.141847.582.14682.1466.31.84.240.11289=0.51563.248280.106447.52.78384.929则最终沉降量为2.2.3考虑相邻荷载的影响应求附加沉降量对矩形oabc由表4-5用内插法求得zl/bz/b-04.400.2505.74.43.80.15200.86640.86647.522.65322.6536.34.44.20.14480.912240.045847.51.19923.852则最终沉降量为对矩形odec 由表4-5用内插法求得zl/bz/b-03.400.2505.73.43.80.15090.860130.860137.522.48922.4896.33.44.20.14260.898380.038257.51.000023.489则最终沉降量为综上知，对外柱有：
