基础工程课程设计

基础工程 课程设计(论文)

题 目: “东方神塔”教学楼基础工程 学生姓名： 孙鹏志 专 业：_ 土木工程 学 号： 222011322250065 班 级： 2011级 03 班 指导教师： 彭义 成 绩：

工程技术学院

2014年1月

西南大学工程技术学院课程设计(论文)

西南大学工程技术学院课程设计(论文)

目录

1、设计资料 .......................................................................................................................................... 3

结构设计 ............................................................ 3 工程地质条件： ...................................................... 3 基础材料 ............................................................ 4 荷载 ................................................................ 4 2、设计内容及深度要求 ................................................................................. 错误！未定义书签。

计算基础顶面荷载。 ................................. 错误！未定义书签。 确定基础埋置深度。 .................................................. 5 确定基础的地面尺寸 .................................................. 6 确定基础高度。 ...................................................... 7 地板配筋计算。 ...................................................... 7 绘制施工图。 ........................................................ 7

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前言综述

一、设计题目

“东方神塔”基础工程

二、设计目的

通过《基础工程》课程设计，使学生掌握建筑基础施工图设计的内容、步骤和方法，培养学生综合运用所学的建筑基础设计理论及建筑基础构造知识解决实际问题的能力。

三、设计资料 1、结构设计

1）结构设计方案有两个，均为钢筋混凝土框架结构，基础为钢筋混凝土柱下基础。

2）柱网布置见各方案的平面图。

3）墙体为240mm厚粘土多孔砖（密度1300kg/m3），框架梁截面尺寸为700×300mm，框架柱截面尺寸为500×500mm，楼板为100mm厚现浇板。框架梁、柱和楼板均为C30钢筋混凝土（密度2500kg/m3）。

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2、工程地质条件：

编 号 1 2 3 土层土层ω 名称 厚度 ％ m 新填1 土 粘土 2 38.2 粉质4 粘土 26.7 γ kN/m3 16 18.9 19.6 e 1.0 0.78 ωL ％ 38.2 32.7 ωP ％ 18.4 17.7 IP IL Sr C kPa 12 18 φ º 18.6 28.5 19.8 15.0 1.0 0.6 0.96 0.98 4 粉土 10 21.0 18.1 0.61 28.0 20.6 7.39 0.1 0.93 2 28.9 地势平坦，无相邻建筑物，地质勘察资料如下：

3、基础材料

1）混凝土：采用C20；

2）钢筋：箍筋为一级，主筋为二级。 4、荷载

1）竖向活荷载： ① 屋面：2.5 kN/m2； ② 楼面：2.0 kN/m2。 2）水平荷载：0.5 kN/m2。

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设计计算

四、基础顶面荷载

相邻两柱中间承受荷载最大，取其为控制点，并且取相邻柱间1/4计算荷载。

墙自重=0.24×（7.2÷2+3.9+3.9）×3.3×5×13=587KN 柱自重=0.5²×3.3×25×5=103KN

梁自重=（0.7×0.3）×（7.2÷2+3.9+3.9）×25×5=127KN 板自重=（3÷2×3.9×2+7.2÷2×3.9×2）×0.1×25×5=363KN 竖向活载=（3÷2×3.9×2+7.2÷2×3.9×2）×2=80KN 水平荷载（一跨分给4个柱）：（7.8×3.3×5）×0.5÷4=16KN

总竖向荷载=1.2×（103＋363＋587＋128）+1.4×80=1529.2KN

五、确定基础埋置深度。

基础埋深定为3m，基底持力层为粉质粘土。

根据《建筑地基基础设计》（GB50007-2002）规定，将该基础设计成阶梯形，基础高度待定，基础分两级，具体见基础详图。

六、确定基础的地面尺寸

地基承载特征值fa（fak=113.5kpa）：

柱为正方形，基础也相应设计成正方形。初步取b≤3m，d>0.5m，对特征值修正:

γm=（19.1×1+18.3×2）/3=18.6

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fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=113.5+0+1×18.6×（3-0.5）=159kpa

估算基底面积：

A1=Fk/(fa-γgd)=15.9m²，得正方形变长b=3.98，且 b＞3m，对fa再次进行修正，粉质粘土ηd取0.3。

fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=113.5+0.3×19.6×（4—3）+1×18.6×（3-0.5）=165.88kpa，A1=Fk/(fa-γgd)=14.6m² 由于偏心作用，基底面积扩大1.1倍。A=1.1x14.6=16.06m² 可得到：基底尺寸为4000mm×4000mm

基础及回填土重：Gk=γgdA=20×16×3=960KN 基底处总竖向力：Gk+F=960+1527.5=2487KN 总力矩：Mk=16.1×（3.3×5/2+3）=180KNM

偏心距：e=Mk/（Gk+F）=0.072m＜l/6=0.67m符合要求。 Pk min

max

=（F+Gk）*(1±6e0/l)/A=178.9kPa/134kPa<1.2fa

持力层满足要求

七、确定基础高度。

取h=840mm，ho=840mm，下阶h1=450mm=h2；bz1=az1=2000mm，进行抗冲切验算，基础采用C20和HRB335，查表得ft=1.1N/mm²,fy=300N/mm²,垫层采用C10。

基底净反力：Pmax=Pmax -G/A=172-1.35×960/16=91KN/m² Pmin=Pmin-G/A=138-1.35×960/16=57KN/m² 1)、柱边截面：bz+2ho=0.5+2×0.84=2.14m < b=4m

A1=（l/2-az/2-ho）b-(b/2-bz-ho)²=[（4/2－0.5/2-0.8）×4－（4/2－0.5/2-0.8）²]=0.72m²

A2=(bz＋ho)ho=(0.5+0.8)×0.81=1m² F1=A1Pjmax=0.72×91.45=66KN

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0.7βhpftA2=0.7×0.9×1100×1.06=735KN＞66KN 符合要求

2）、变阶处截面：bz1+2ho1=(2+2×0.45)m=2.9mA1=（l/2-az1/2-ho1）b-(b/2-bz1-ho1)²=【（4/2－2/2-0.41）×4－（4/2－2/2-0.41）²】

=2.01m²

A2=(bz1＋ho1)ho1=(2+0.45)×0.41=1m² F1=A1Pjmax=2.01×91.45=183.8KN

0.7βhpftA2=0.7×0.9×1100×0.99=686.07KN＞183.8KN 符合要求。

八、地板配筋计算。

基础截面为正方形，两边配筋相同。 柱边地基净反力：

1—1截面

Pj1=Pjmin+（l+az）(Pjmax-Pjmin)/2l=77KN/m² M1=(l-az)²(2b+bz)(Pjmax+Pj)/48=365KNM

As1=M/0.9fyho=3.4×106/0.9×300×810mm²=1658mm² 2—2截面

Pj2=Pjmin+（l+az1）(Pjmax-Pjmin)/2l=83KN/m² M2=(l-az1)²(2b+bz1)(Pjmax+Pj)/48=156KNM

As2=M/0.9fyho=145.3×106/0.9×300×810mm²=672mm²

As1，=26Φ10@15（1962mm²＞1657mm²）。

施工图