《基础工程课程设计计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础工程课程设计计算书.docx（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、基础工程课程设计计算书一、 工程概况某写字楼为钢筋混凝土框架结构，楼高6层，采用钢筋混凝土柱下条形基 础。底层平面见示意图。框架柱截面尺寸为500X500,根据地质资料可知确定基础埋深:地基地质构造情况11.7m杂填土 Y =15kN/m33.5m粘土 Y =18kN/m3 ；基本承 力fak=175kPa未钻穿淤泥 Y =18.5kN/m3 ；基本承 力fak=90kPa根据地质资料进入土层1.7m为粘土层，其基本承载理fak =175kPa,为最优持力层，基础进入持力层大于30cm，基础埋深为2m。三、确定基础梁的长度和外伸尺寸。设基础梁两端外伸的长度为a1、a2,两边柱之间的轴线距离为
2、a。为使其合力作用点与根据荷载的合力通过基底形心，按形心公式 确定基础两端向外延伸出边柱外。但伸出长度也不宜太大，这里取第 一跨距(AB跨)的0.25倍，即取a=0.25X6=1.5m。x。确定后，可按 合力作用点与基底形心相重合的原则，定出基础梁的长度L,则有：L = 2 ( x +La)= 2X (15X1.5) = 33m三、确定基础受力:表1柱荷载值表轴号A177521502587240021501775B177521502587240021501775C177521502587240021501775注：单位kN。按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b。初定基础的埋置深度2m0.5m
3、,应对持力层承载力进行深度修正，即:f = f + dV 0( 0.5)=175 + 1.0X (15X1.7 + 18 X 3.5)/5.2)X(2.0-1.0) = 192.0 kPa 1.1f = 192.5kPab, Z Fi = 1775 + 2150 + 2587 + 2400 + 2150 +1775 L( f-20d)33 x (192.0 - 20 x 2)=2.56m，取 b = 2.7m则持力层的地基承载力设计值f= f = 192.5 kPa四、条形基础地基承载力验收.1.上部结构荷载和基础剖面图17752150258724002150 1775EF.=1775+215
4、0+2587+2400+2150+1775 = 12837kNEM=(2587-2150) X3KN.m=1311KN.M为了增加抗弯刚度，将基础长度L平行于弯度作用方向，则基础底部抗弯刚度W=bL2/6=(2.7X332)/6=490.05M3折算成线荷载时，Pjmax= FA/Lb+ E M/w=12837kN/(33 X 2.7)+ 1311KN.M /490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2Pjmin= FA/Lb-EM/w=12837kN/(33X2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39 KN/M2Pjmax=146
5、.75 KN/M21.2 fak=1.2X 175=210 KN/M21/2(Pjmax+ Pjmin)=1/2(146.75+141.39)=144.07A=79.2m2符合要求第三步:计算基底附加压力P0=Pk - rmd=(FA+Gk)/A - rmd=(12837+20 X 2 X 33 X 2.7)/(33 X2.7) -15X1.7 KPa =158.57Kpa第四步:计算下卧层顶面附加压力和自重应力为Z=1.7+3.5-2=3.2m0.5b=0.5X2.7=1.35ma =Es1/ Es2=9/3=3由表1-17查的0 =230,下卧层顶面的附加压力为lb P0(b + 2 z
6、tan 0 )(1 + 2 z tan 0)KPa = 3.12 KPa33 x 2.7 x 158.57(2.7 + 2 x 1.35 x 0.424)(33 + 2 x 1.35 x 0.424)下卧层顶面处的自重应力Pcz=(15 X 1.7+18X 3.5)=88.5Kpa第五步:验算下卧层承载力下卧层顶面以上土的加权平均重度r =1,7 x 15 + 3.5 x 18 KN /m3 = 17.01KN /m3 m 1.7 + 3.5下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz = fak +ndym(d - .05) =90+1.0X 17.01 X (5.2-0.50)=170.23
7、kPaPZ+PCZ=(3.12Kpa +88.5Kpa)=91.62 KpaWfaz=170.23kPa满足要求.六、底板配筋计算第一步:确定混凝土及钢筋强度选用混凝土强度等级为C25,查得ft=1.27Mpa,采用HPB235钢筋得 fy=210Mpa.第二步:确定地基净反力Pjmax= FA/Lb+EM/w=12837kN/(33X2.7)+ 1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2Pjmin= FA/Lb- E M/w=12837kN/(33 X 2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39 KN/M2第三
8、步:计算截面I距基础边缘的距离bi=0.5 X (2.70.24)=1.23m第四步:计算截面的剪力设计值VI=bi/2b(2bbi)pjmax+bi X pjmin=1.23 K2 X 2.7 1.23)x 146.75 +1.23 x 141.39虹 / m = 179KN / m 2 x 2.7第五步:确定基础的有效高度h0N 汀=179= 201.34mm0.7 ft 0.7 x 1.27基础高度可根据构造要求确定，边缘高度取250mm，基础高度取h=350mm，有效高度 h0=(35050)=300mm201.34mm，合适.第六步:验算基础截面弯矩设计值MI=0.5VI X bi=
9、0.5 X 179 X 1.23=110.1KN.m/m第七步:计算基础每延长米的受力钢筋截面面积并配筋AS=.1x 106 = 1941mm 20.9 fyh0 0.9 x 210 x 300配受力钢筋20150(As=2094.7mm2),配8250的分布筋.七、基础梁纵向内力计算及配筋第一步:确定基础净反力EFi=1775+2150+2587+2400+2150+1775 = 12837kNEM=(2587-2150) X3KN.m=1311KN.MW=bL2/6=(2.7X332)/6=490.05M3Pjmax= FA/Lb+ E M/w=12837kN/(33 X 2.7)+ 13
10、11KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2Pjmin= FA/LbEM/w=12837kN/(33X2.7)T311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39 KN/M2折算为线荷载时:Pjmax=(146.75X2.7) KN/m =396.225KN/mpjmin=(141.39X2.7) KN/m =381.753 KN/m为计算方便，各柱距内的反力分别取该段内的最大值 第二步确定固端弯矩M = - x 396.2 x 1.52 KN m = 446KN mBA 2=x 395.5 x 62 KN m = -1779.75KN
11、mCB 8= 1 x 392.9 x 62 KN m = 1179KN mCD 12M DC =-1179KN m= x 390.3 x 62 KN m = 1171KN mDE 12M =-1171KN mED= x 387.7 x 62 KN m = 1163KN mEF 12M fe =-1163KN mM =1 x 385.1 x 62 KN m = 1733KN mFG 8M= -1 x 382.5 x 1.52 KN m = 430KN mGH 2分配系数ElElEl各杆线刚度iAB = : iBC =:、=1.5663i分配系数 BA =顽如=0.43 ;3ibc-3、+ 4iC
12、4 =0.5771775KN4iBC -P CB - 4iBc + 3icD8= =0.47;17CD3iee-4iD + 3iBc9=0.53172150KN2587KN2400KN2150KN1775KN).5m6m6m6m6m/6m1.5m /777/77（三）、地基梁正截面抗弯强度设计地基梁的配筋要求基本上与楼面梁相同。一些构造要求如 下：（1）梁高大于300mm，纵向受力筋dN 10mm, 一般取d = 1232mm。（2）净距N2.53.5cm,且大于受力筋直径d。（3）伸入梁支座范围内纵向受力钢筋数量：当梁宽N 150mm时， 不应少于2根，应当满足锚固长度。（4）弯起钢筋的弯起
13、角一般是45 ,当梁高800mm,可用60。 箍筋的直径在梁高800mm时，应N8mm。（5）架立筋直径N8mm，钢筋保护层厚度N3.5cm （有垫层）。（6）梁截面高度700mm时，梁的两侧沿高度每隔300400mm 应各设一根直径不小于10mm的纵向构造钢筋，且应设拉筋。1. 材料设计所用混凝土为 C25: /Ck=16.7N/mm2, =1.27N/mm2&11.9N/mm2, Ec=2.8 X 104N/mm2受力钢筋用热轧 HRB335 级:&300N/mm2,fy=300N/mm2E =2.0X105N/mm2 s箍筋钢筋用热轧 HRP235 级：dW 10mm, fy=210N/
14、mm2, fy=210N/mm2E=21 X 105N/mm2垫层：100mm厚C10素混凝土2. 地基梁截面尺寸：（1）梁高H0初步取H0=1.2m，经验算，满足柱距及截面要求:悬臂刚度要求：HoLo/4,梁的整体刚度要求：H02%L（2）梁的宽度和翼板尺寸a）梁的宽度 a 取 500mm = 400+100mmb）梁翼板外边缘高度h；取200mmh.按抗剪强度确定P=岂=12837 = 144.07 kN/m2J L b 33 x 2.7V = 1 (b-a) Pl = 1 (2.7-0.5)X144.07 = 158.48 kN 2J 2h k _158.48 x 103 = 190.2
15、5 mm，取 h = 200 mm1 0.07 fl = 0.07 x 11.9 x 10001cc)翼板的有效计算宽度b，按楼面独立梁考虑，据按跨度 L 考虑 b=L/3 = L/3 = 6X 103/3 = 2000mm3. 支座、跨中截面配筋| hf=（h；+h）/2（1）支座配筋计算支座A、D弯矩大小相差不多，支座A、D配筋取一样.h=H-保护层 00厚度二 1200 - 35 = 1165 mm地基梁下部受拉，因受拉区混凝土的抗拉强度不考虑，在极限状态 下，翼板混凝土已开裂，退出工作，不起作用，计算时仍按aXH。的 矩形梁进行，取最大弯矩计算：M= 1733KN m ,V最大剪力二
16、1252KN=0.1441733x106N16.7 N/m x 500mm x 1200mm二1733x106 N0.967 x 300 x 1200=4978mm 2（2）跨中配筋计算：跨中是基础上部受拉，下部受压（翼板受压），应考虑其作用，按T形截面计算，取最大值，计算结果参见下表：计算截面M(KN . m)，hf，(h0-hf，/2)M a =f - a - h 2y5.MA =5 y -f -气配筋实配面枳(mm2)跨中550.85322.56X1060.0830.9751569.48 0 161608M800mm 时，应取 60。当h800mm时，梁中箍筋的最大间距要求如下：当 V0
17、.07f ah 时，S =300mmc 0maxVW0.07fah 时，S =500mmc 0max受剪面应当满足：h/aW4 时，VW0.25f ahh/a，6 时，VW0.2/ah04hw/a6时，按直线内插法取用h/a = (1135-200) /500 = 1.87 4， 受剪面应满足: wVm =1252700，故须配置构造筋，这里纵向放置8300，并设置拉筋。纵向钢筋最终配筋见施工图。二、绘制施工图施工说明：1. 本设计与施工应符合有关的设计与施工验收规范的要求。本工程要求地基持力层为可塑性黏土，承载力标准值f = 196 k kPa,施工中如地基情况与原设计不同时，应及时联系现场解 决。2. 基础采用C20混凝土，受力筋采用HRB335级热轧钢筋，记 为114、16、18、20、28,架立筋、箍筋采用HPB235 级热轧钢筋，记为8、12。垫层采用C10混凝土，100mm 厚。3. 基坑开挖时应注意保持坑底的原状结构，基坑开挖并经验 槽后应立即浇混凝土垫层，不益长期暴露。
