1、基础工程课程设计 设计计算书课 程 名 称： 基 础 工 程 学 生 姓 名： 叶 建 斌 所 在 系： 机 械 系 专 业： 土 木 工 程 学 号： 100105145 班 级： 10 级土木一班 南京理工大学紫金学院2013 年 06 月 28 日叶建斌 100105145 10 级土木一班- 2 -一、设计题目某多层综合办公楼 基础设计二、设计资料（一） 、场地土的物理力学性质：表 5 各岩土层物理、力学及设计参数（土木 1 班，对应学号第 1 位数为 4 的同学）层次 岩土名称 厚度(m)天然孔隙比液性指数内摩擦角(度)粘聚力（kPa）压缩模量(MPa)承载力fak(kPa)重度 (
2、kN/m3) 杂填土 0.8 17.1 粉质粘土 5.50 0.83 0.50 20 31 6.0 164 18.5 淤泥质粘土 3.0 0.85 1.0 15 18 2.0 80 18.1 粉质粘土 2.0 0.77 0.73 24 27 4.8 170 18.0 粘土 4.0 0.70 0.4 25 25 5.5 190 18.2 粉质粘土 5.0 0.55 0.25 28 25 5.5 200 18.6 粘土 10.0 0.60 -0.15 28 28 6.5 250 19.0 砾砂 5.0 31 7.5 320 19.1 强风化泥岩 1.5 480 中风化泥岩 4.0 700地下水埋深
3、为-1.4m。（二） 、柱网平面图：拟建建筑物为多层钢筋混凝土现浇框架结构，框架柱截面尺寸为 500*500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm。柱网布置如下图所示。（三） 、柱底荷载效应标准组合值：本表题号对应学号的第 2 位数（学号：45）Fk(kN) Mk(kNm) Vk(kN)题号轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C5 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 74叶建斌 100105145 10 级土木一班- 3 -三、设计计算要求（1）综合分析设计资料和地基资料，确定基础类型；（2）确定基础埋置深度（注意同一
4、幢楼尽量采用同一埋深） ；（3）确定地基承载力特征值；（4）确定基础底面尺寸；（5）持力层及下卧层地基承载力验算；（6）确定基础高度；（7）基础底板配筋；（8）绘制施工图1 号或 2 号图纸 12 张，合理确定绘图比例（平面图为 1：100、基础详图为 1：201：30） ，图幅布置合理；绘图符合建筑制图标准的有关规定。应包含图纸说明和工程数量表。四、基础平面图及详图绘图要求（1）基础平面图内容及绘法1）采用直接正投影法绘制，剖视位置在正负零处，应画出剖到的墙或柱及其基础底面的轮廓线（如条形基础和独立基础的底面外形） ；2）基础平面应绘制与建筑图一致的平面布置和轴线，表示建筑朝向的指北针，一般
5、画在平面图的右上角；3）标注轴线、柱尺寸关系和剖面号，标注基础底面尺寸等；4）剖到的墙或柱应画成中粗线，基础底面外形用细线，钢筋混凝土柱子涂黑；（2）基础详图内容与绘法1）注明室内地面至基础底面范围内的竖向尺寸、墙厚、垫层宽度、大放脚的尺寸和总宽度尺寸，垫层做法，外墙基础剖面还需注明室外地坪的相对标高；2）钢筋混凝土基础尚应标注钢筋直径与间距，现浇柱基础尚应标注预留插筋、搭接长度、箍筋加密等；五、注意事项（1）整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，图纸应该表达正确、布局合理和尺寸齐全；（2）每位同学要独立完成自己的任务；（3）每位同学上交一份说明书和一
6、套图纸，注明自己完成的工作，说明书可用 A4 纸打印装订好，图纸按要求折好。六、设计计算过程由设计资料和地基资料，地基采用柱下钢筋混凝土独立基础设计且做三种类型的基础采用 C25 混凝土，ft=1.27N/mm2钢筋采用采用 HRB335，f y=300N/mm2垫层采用 C10 混凝土，厚度为 100mm。设基础埋深为 1.4m,先进行地基承载力深度修正（假设 b0.5b=1.1 2/1sEs查表得 =23 tan=0.424下卧层顶面处的附加应力： z=Lb(Pk- cd)/(L+2ztan)(b+2ztan)=4.4 2.2 (158.3-0.8 17.1-0.6 18.5)/(4.4+
7、2 4.9 0.424)(2.2+2 4.9 0.424) =23.77 KPa下卧层顶面处的自重应力： cz=17.1 0.8+18.5 0.6+4.9 (18.5-10) =66.43 KPa下卧层承载力特征值： m= cz/(d+z)=66.43/（4.9+1.4）=10.54 KN/m 3faz=80+1.0 10.54 (6.3-0.5)=141.13 KPa 验算： cz+ z=66.43+23.77=97593.74 KN(可以)（6）配筋计算：计算基础短边方向的弯矩设计值取 I-I 截面：PjI=Pjmin+(L+ac)(Pjmax-Pjmin)/2L=113.12+(4.4+
8、0.5) (226.62-113.12)/(2 4.4) =176.32 KPaMI=(pjmax+pjI)(2b+bc)+(Pjmax-PjI)b(L-ac)/48=(226.62+176.32) (2 2.2+0.5)+(226.62-176.32) 2.2(4.4-0.5)2/48 =660.71 KN.mAsI=MI/(0.9fyh0)=660.71 1000000/(0.9 300 755)=3241.16 mm2 在平行于 L 方向 2.2m 宽度范围内配选用 1616 140 As=3216mm2。计算基础长边方向的弯矩设计值取 II-II 截面：MII=Pj(b-bc)2(2L
9、+ac)/24=169.87 (2.2-0.5)2 （2 4.4+0.5）/24 =190.23 KN.mAs= MII/(0.9fyh0)=190.23 1000000/(0.9 300 737) =955.98 mm2在平行于 b 方向 4.4m 宽度范围内配选用选用 24 8 190 As=1207mm2。（二） J-2 独立基础B 轴： =1873 KN =83 KN =193 J-2 类：先设基础的高度为 0.9m（1）初步确定基础地面尺寸：因为存在偏心，将基底面积初步增大 20%则 A=1.2Fk/(fa- Gd)=1.2 1873/(189.5-20 1.625) =14.32
10、m2取基底长短边之比为 n=L/b=2 此时算得 ,则 L=nb=5.4m b0.5b=1.35 2/1sEs查表得 =23 tan=0.424下卧层顶面处的附加应力： z=Lb(Pk- cd)/(L+2ztan)(b+2ztan)=5.4 2.7 (161.10-0.8 17.1-0.6 18.5)/(5.4+2 4.9 0.424)(2.7+2 4.9 0.424) =30.34 KPa下卧层顶面处的自重应力： cz=17.1 0.8+18.5 0.6+4.9 (18.5-10) =66.43 KPa下卧层承载力特征值： m= cz/(d+z)=66.43/（4.9+1.4）=10.54
11、KN/m 3faz=80+1.0 10.54 (6.3-0.5)=141.13 KPa 验算： cz+ z=66.43+30.34=96.77 Kpa851.04 KN(可以)（6）配筋计算：叶建斌 100105145 10 级土木一班- 7 -计算基础短边方向的弯矩设计值取 I-I 截面：PjI=Pjmin+(L+ac)(Pjmax-Pjmin)/2L=146.45+(5.4+0.5) (200.41-146.45)/(2 5.4) =175.93 KPaMI=(pjmax+pjI)(2b+bc)+(Pjmax-PjI)b(L-ac)/48=(200.41+175.93) (2 2.7+0.
12、5)+(200.41-175.9) 2.7(5.4-0.5)2/48 =1143.73 KN.mAsI=MI/(0.9fyh0)=1143.73 1000000/(0.9 300 855)=4954.43 mm2 在平行于 L 方向 2.7m 宽度范围内配选用 2018 140 As=5090 mm2。计算基础长边方向的弯矩设计值取 II-II 截面：MII=Pj(b-bc)2(2L+ac)/24=173.43 (2.7-0.5)2 （2 5.4+0.5）/24 =395.22 KN.mAs= MII/(0.9fyh0)=395.22 1000000/(0.9 300 837) =1748.8
13、4 mm2在平行于 b 方向 5.4m 宽度范围内配选用选用 27 10 200 As=2120 mm2。（三） J-3 独立基础C 轴： =1433 KN =74 KN =297 J-2 类：先设基础的高度为 0.9m（1）初步确定基础地面尺寸：因为存在偏心，将基底面积初步增大 20%则 A=1.2Fk/(fa- Gd)=1.2 1433/(189.5-20 1.625) =10.95 m2取基底长短边之比为 n=L/b=2 此时算得 ,则 L=nb=4.6m b0.5b=1.15 2/1sEs查表得 =23 tan=0.424下卧层顶面处的附加应力： z=Lb(Pk- cd)/(L+2zt
14、an)(b+2ztan)叶建斌 100105145 10 级土木一班- 8 -=4.6 2.3 (167.94-0.8 17.1-0.6 18.5)/(4.6+2 4.9 0.424)(2.3+2 4.9 0.424) =26.80 KPa下卧层顶面处的自重应力： cz=17.1 0.8+18.5 0.6+4.9 (18.5-10) =66.43 KPa下卧层承载力特征值： m= cz/(d+z)=66.43/（4.9+1.4）=10.54 KN/m 3faz=80+1.0 10.54 (6.3-0.5)=141.13 KPa 验算： cz+ z=66.43+26.80=93.23 Kpa85
15、1.04 KN(可以)（6）配筋计算：计算基础短边方向的弯矩设计值取 I-I 截面：PjI=Pjmin+(L+ac)(Pjmax-Pjmin)/2L=122.27+(4.6+0.5) (243.43-122.27)/(2 4.6) =189.43 KPaMI=(pjmax+pjI)(2b+bc)+(Pjmax-PjI)b(L-ac)/48=(243.43+189.43) (2 2.3+0.5)+(243.43-189.43) 2.3(4.6-0.5)2/48 =816.61 KN.mAsI=MI/(0.9fyh0)=816.61 1000000/(0.9 300 855)=3537.41 mm
16、2 在平行于 L 方向 2.3m 宽度范围内配选用 1916 120 As=3821 mm2。计算基础长边方向的弯矩设计值取 II-II 截面：MII=Pj(b-bc)2(2L+ac)/24=182.85 (2.3-0.5)2 （2 4.6+0.5）/24 =239.44 KN.m叶建斌 100105145 10 级土木一班- 9 -As= MII/(0.9fyh0)=239.44 1000000/(0.9 300 837) =1059.52 mm2在平行于 b 方向 4.7m 宽度范围内配选用选用 23 8 200 As=1157 mm2。七、基础平面图及基础详图（详见附图）2013.6.28叶建斌
