《基础工程》课程设计
专业班级建筑工程技术1002班
学号201008305057
姓名肖庆
日期2012.06.02
基础工程课程设计任务书
设计题目:武汉一中学宿舍楼基础设计
班级建工10级
学生肖庆
指导教师杨泰华、王瑞芳
武汉科技大学城市建设学院
二O1 2年五月
一.设计题目:武汉一中学宿舍楼基础设计
二.建设地点:武汉市
三.设计原始资料:
1.地质、水文资料:
根据工程地质勘测报告,拟建场地地势较为平坦,该场地地表以下土层分布情况如表1所示。
表1 地基土的物理力学指标
地下水位距地表最低为-1.8m,对建筑物基础无影响。
2.气象资料:
全年主导风向为偏南风,夏季主导风向为东南风,冬季主导风向为北偏西风;常年降雨量为1283.7mm左右,基本风压为0.35kN/m2。
3.底层室内主要地坪标高为士0.000,相当于绝对标高6.564m。
四.上部结构资料
上部结构为框架结构,采用粉煤灰轻渣空心砌块,3/8m kN =γ,底层填充墙高为3.4m 。地基基础设计等级为乙级。柱截面尺寸为400mm*500mm;传至底层柱下端的荷载分别为:
传到边柱A 、D 轴线的荷载为:(1)k F =(1234+3n )kN ,m kN n M k .)250(+=,剪力k H =(30+2n)kN 。(其中,k k H M ,沿柱截面长边方向作用;n 为学生学号最后两位数);
传到 中柱B 、C 轴线的荷载为:轴力k F =(1643+2n)kN ,m kN n M k .)360(+= 所有柱剪力作用在基础顶面;基础梁截面尺寸取为250mm*400mm 。
五、设计内容及要求 A.柱下独立基础
对于边柱,采用柱下独立基础。设计参照教材例2-2及例2-3. B.双柱联合基础
对于间距小的中柱,可采用双柱联合基础。 轴线
C.轴线3及J 相交的柱;轴线K 及2相交的柱荷载同边柱A 、D 轴线的柱; 轴线1及C 相交的柱和轴线2及B 相交的柱采用双柱联合基础。
D.计算步骤
(1)确定基础底面尺寸;
(2)持力层(软弱下卧层)承载力验算; (3)确定基础高度,并进行抗冲切验算;
(4)基础底板的配筋计算。
六、设计成果
1.基础平面布置:包括柱和基础底板平面布置图、基础梁的布置及各自编号;
2、柱下独立基础和双柱联合基础的详图;
3.、必要的设计说明。
建议图纸采用A3幅面,表达要清楚;计算说明书一律用A4幅面;装订顺序:封面(包含信息:《基础工程》课程设计,专业班级,学号,姓名,日期),设计任务书,计算说明书,施工图(图纸折叠成A4大小)。
七.设计参考资料
①混凝土结构(教材)
②高层建筑结构设计(教材)
③土力学与地基基础(教材)
④混凝土结构设计规范(GB50010-2001)
⑤建筑结构荷载规范(GB50009-2001)
⑥建筑地基基础设计规范(GB50007-2001)
⑦《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008
⑧相关的构造图集
注:每个班学号为单号的学生做浅基础的设计;为双号的同学做桩基础的设计。学生也可以自由选择设计题目。
结构平面布置图为:(每根梁上均有轻质墙体,墙厚250mm)
计算说明书
一、轴线A、D上边柱采用柱下独立基础(JC-1)
已知条件:
柱尺寸为400mm*500mm,荷载为
假定基础埋深为d=1.6m,采用C20混凝土,HRB335级钢筋,设置C10厚100混凝土垫层,室内外高差0.450m,则平均埋深
,,
(1)承载力修正
对粉砂,查教材《基础工程》表2-4得:先不
考虑宽度修正,则
(2)
确定基底面积
由于力矩较大,可取较大面积b=2.5m,
(3)
验算持力层承载力
?
且(满足要求)
(4)软弱下卧层验算
由,查教材《基础工程》表2-5得,查表2-4得对于淤泥质土
则有:软弱下卧层顶面处附加压力
=
软弱下卧层顶面处自重应力为
软弱下卧层顶面处地基承载力修正特征值为
由于(满足要求)(5)确定基础高度
考虑柱钢筋锚固直线段长度及混凝土保护层:30d+40≈640mm,初步取基础高度为h=800mm,采用二级台阶形基础,每级400mm。
基底净反力:
①验算柱边冲切:
=
=568.3KN
671.5KN=568.3KN (满足要求)
②验算台阶处的冲切:
=
=406.5
=264.4KN
=425.1KN﹥=264.4KN (满足要求)
(6)基础底板配筋:
柱边弯矩:
已知
则:
=
=753KN·m
KN·m
则有
每米配Error! Digit expected.同理
每米配
二、轴线B、C上的中柱采用双柱联合基础(JC-2)
已知条件:
柱尺寸为400mm*500mm,荷载为
,
,(由室内算起)埋深为2.05m ,由于方向相反,故整体不存在偏心荷载。
,
(1)确定基础形心位置及基础长度;
基础两侧挑出长度为
取,则基础长度为
根据基础的对称性知基础形心即在B、C轴线中点
(2)承载力修正查表得,先不考虑宽度修正,则
(3)确定基础宽度
荷载采用荷载效应标准组合,于是
取b=2.0m
(4)计算基础内力
净反力设计值
由剪力和弯矩的计算结果绘出V图、M图
(5)确定基础高度
取
①受冲切承载力验算
根据对称性知两柱受冲切情况一致,故只需验算任意一个柱对柱1而言
且
②受剪承载力验算
同理:取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面为计算截面,该截面剪力值为
Error!
Digit expected.(可以)(6)配筋计算
①纵向钢筋
由弯矩图知柱间无负弯矩,故基础顶面只需按构造配筋,可配
由图知最大正弯矩为M=830.2KN·m,所需钢筋面积为:
综上知:基础底面选用HRB400钢筋,配11 25,其中1/2(5根)通长布置;基础顶面选用HPB235级钢筋,配10,其中1/3(4根)通长布置。
②横向钢筋(采用HPB335级钢筋,查《混凝土结构》)
根据基础的对称性知柱1、2的等效梁宽相等,只需计算一个柱的配筋即可,对柱1,等效梁宽为:
基底净压力:
柱边截面弯矩为:=
则
每米
选用,