1、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 基础工程课程设计- 1 -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
2、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；基础工程课程设计- 2 -目 录课设简介 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
3、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 26.2 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基础工程课程设计- 3 -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
4、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 内摩擦角压缩模量承载力特征值参考 akfw e Ip IL C Es地层代号土层名称 厚度kPa % kN/m3 kPa M
5、Pa1 杂填土 1.0 6.4 13.7 0.997 2 252粘土粉质粘土 2.0 120 69.3 14.9 1.0 24.6 0.95 19 7.3 4.513 淤泥质土 3.0 80 41.4 17.3 1.15 19.8 0.62 26 8.5 1.504 粘土 3.0 140 67.3 15.1 0.86 20.2 1.12 9 11.4 4.805 粉土 4.0 160 24.5 19.0 0.72 4.2 1.10 12 23 5.506残积砾质粘性土 4.5 200 32.5 16.1 0.66 7.2 0.72 12 25.5 3.30基础工程课程设计- 4 -ABCD12
6、345676060606060606060606024E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。基础工程课程设计- 5 -第二章 基础设计2.1基础梁埋深及高度的确定 取基础埋深 ，高于底下水位 。1.5dm0.2m取基础高度 ，符合柱下条形基础梁的高度宜为柱距的 的规定。2h 1482.2确定地基承载力设计值承载力特征值参考值 ,先假设基础宽度 ，基础底面以上120akfN3bm土的加权平均容重 ，查表得 。(3.74.95)/1.4/m kN 1.0d修正后地基承载力特征值：()(0.)2.0(1.50)34.ak
7、bdmf kPa2.3.确定条形基础底面尺寸，取基础宽 ()kaFfl514.56(3.2.)7m2.7bm0.128.134k aGp kPfkPA取条形基础端部外伸长度 ，符合外伸长度宜为边跨跨度的 0.25 倍05l的规定 ，即条形基础长 。 0(.2561.)lm64+.5=27l2.4软弱下卧层承载力验算软弱下卧层为第 3 层 查表8akfP3218.9/satkNm0,1.bd1.74.907+(.-).3/0m()5.(.5)9.7akbdmf kPa基底压力 基底自重压力28.6pk0742cp查表得地基压力扩散角 12=3.0sE/1/.76.z=3下卧层顶面自重压力 3.1
8、04.97(18.0)5.7czp kPa下卧层顶面附加压力 ()26293tantanczb下卧层顶面总压力 531.cz kfk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 722.510/cEkNm基础梁截面刚度 2.93410I kNm基础工程课程设计- 6 -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 1.3514036./27Fp kNml边跨每米长度增加基底反力 .% 9./6+.均布分布反力作用下的计算简图： 54.054.0360. 360. 54.054.012 4 67( )( 2) ( ) ( 4) ( )( )求出各支座反力为 13.7Rk
9、N281.RkN3184.7RkN408657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 ，分别为 ip1.3529pk21373.408.6.N427k519.p将各支座不平衡力 折算成调整荷载ip对于边跨支座 为边跨长度； 为第一跨长度。113()oqlol1l对于中间支座 为第 长度； 为第 跨长度。13()iipl1iliil故 ； ；105.6/./qkNm2284.6/6/3pqkNm； 3324786/p 284.6/qk； 。51-./k调整荷载作用下的计算简图：0.63284.6.24.78.284.6.105.63.123 57( )( )( )( )( )( )
10、基础工程课程设计- 7 -求得各支座反力为 138.4RkN2108.59RkN312.0Rk0594调整后的支座反力 12.7.3.6.7k384.12.869R20kN519.3倒梁法最终截面弯矩图：基础工程课程设计- 8 -1234567( )( 2)( 3)( 4)( 5)( )504.87 -1.8-72.924135.9842.67-59.-8.72. -359.62.78135.98 -72.9-1.8-2.4504.87倒梁法最终截面剪力图：基础工程课程设计- 9 -1234567( )( 2)( 3)( 4)( 5)( )673.-1257.4-359.60749.0128.
11、-712.9-56.18.92.45-928.5-1.96.172.9-1289.0-74.239.01257.4-3.1基础梁最终内力如下表所示：基础工程课程设计- 10 -2 3 4 5 杆件截面类型左 右 左 右 左 右 左 右弯矩（KNm）504.87 1315.98 1315.98 727.77 732.83 1315.98 1315.98 504.87剪力（KN）-1257.14 1289.08 -712.19 928.45 928.45 712.19 -1289.08 1257.142.6基础梁配筋计算材料选择 混凝土 ； ；20C1.tfMPa9.6cfPa钢筋采用二级钢 HR
12、B335； 。 230yNm基础梁宽度 ；8bm201.58hb验算截面最小尺寸 考虑到钢筋可能为双排布置，故 90o，max1289.0.250.256123.cVKNfhKN满足要求配筋计算表格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：考虑到肋梁上部应配置通长钢筋，故上部60sa012640hm设计时去跨中最大弯矩，即 ax128.4yMkNm6220839140yscMfbh0.132s15.xm 6208.484(/)(5./)ysA mfhx配筋 12 20 23768s 5%在 误 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
13、护层厚度应大于 70，取 ，由于下部只需 1/3 通长钢筋，故取弯矩中间值90sa，在弯矩大于此部分再进行加配钢筋。72.yMkN基础工程课程设计- 11 -012910hm20.7ystMfbh120.8s08.x 62072.17(/)30(8/)ysMAmfhx配 6 22 2ms求取最大弯矩处所需的钢筋面积：6220135.980.139ystfbh120.15s6.xm 20473(/)ysMAmfhx需再配 ，故在第 2、4 支座处加配 6 22 24273196 281msA并在离支座 1/3 处截断2.6.2 箍筋计算截面尺寸符合要求（第 1 步已经验算） ；根据纵筋布置及根数
14、确定为 6 肢箍，暂选用 1082216(0)47.4svAm斜截面受剪承载力 ；uV0.()svcstoyoAfbhf混 凝 土 新 规 范 公 式a、 （加密区）8 max1.20.710194.021289.08uV kNVkN加密区间为：1，4 支座向左、2，5 支座向右各 1.5 米区间b、 （非加密区）347.20.7180110958.3u k。294.89.535kNku加 密 区 V承 载 力 满 足 要 求非 加 密 区基础工程课程设计- 12 -第三章 翼板配筋计算3.1 截面尺寸验算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 ）.230yNfm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 5194.00.26.7272.7jpVkN斜截面受剪承载力38.uctofbh，满足要求。1267kN3.2 横向钢筋计算弯矩设计值 ；同2()0.956.17mjpMkN肋形梁 043h配筋计算：截面抵抗矩系数 62210.170.5953scoMfbh相对受压区高度 ；1.68.7s内力矩的力臂系数120.935.64ss钢筋面积 2.17073sysoMAmfh实配 ，分布筋 。1260226sm80q=136.7kN/m2
