扩展基础设计计算书.doc

课程设计（学年论文）计算书课题名称： 钢筋混凝土扩展基础设计 学生学号： 专业班级： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师：课题工作时间：2012.05.13 至2012.05.25 一、设计原则4二、基础结构布置的选择4三、J1基础设计41确定地基持力层42确定基础的埋置深度43确定地基承载力特征值44确定基础的地面面积45，持力层强度验算56.软弱下卧层地基承载力验算57.基础高度验算68.基础底板配筋计算7四、J2基础设计81确定地基持力层82确定基础的埋置深度83确定地基承载力特征值94确定基础的地面面积95，持力层强度验算96.软弱下卧层地基承载力验算107.基础高度验算108.基础底板配筋计算11五、J3基础设计121确定地基持力层132确定地基承载力特征值133基础高度计算134计算基地形心位置及基础长度135计算基础底面宽度（荷载采用荷载效应标准组合）136计算基础内力137受冲切承载力验算148受剪承载力验算159配筋计算15六、J4基础设计161确定地基持力层162确定地基承载力特征值163基础高度计算164计算基地形心位置及基础长度165计算基础底面宽度（荷载采用荷载效应标准组合）176计算基础内力177受冲切承载力验算188受剪承载力验算189配筋计算18七、JL基础连梁设计191设置连梁的目的192连梁的内力计算方法及配筋要求203连梁截面设计204轴力计算205配筋计算20一、设计原则1、结构布置必须全面、正确地体现经济合理；2、结构构件必须具有足够的承载力、刚度、稳定性和耐久性等方面的要求；3、地基必须满足的承载力、稳定性和变形等方面的要求；二、基础结构布置的选择本工程是办公大楼，上部结构采用框架结构体系。柱的集中荷载较大，做柱下钢筋混凝土独立基础能将集中柱荷载较均匀分散到整个基地面积上，且抗弯刚度较大。基础的埋置深度较小。由于号轴线的基础距离原建筑物边线只有0.4m，若设计为独立基础，其基础底面面积过小，导致其承载力不足，设计为号轴线与号轴线二柱矩形联合基础较为经济、合理。其余轴线设计为钢筋混凝土独立基础。由于柱网对称且方便施工，取轴线中最大两个基础为J1和J2，号轴线与号轴线二柱矩形联合基础为J3和J4来设计基础。详情见基础平面布置图1，柱子截面尺寸均为350mm500mm。三、J1基础设计1确定地基持力层素填土层厚度不大，且承载力偏低，不宜作持力层；第二层为粉质粘土层查表1，得fak=200kPa，此值较大，第三层淤泥质粘土层的承载力较低，且该层埋深过大，不宜作持力层，故取细砂层作为地基持力层。2确定基础的埋置深度根据浅埋的原则，现取埋深d=1.0m。根据建筑地基基础设计（GB5007-2002）规定，将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为600mm，基础分二级，室内外高差300mm，如图J1所示。3确定地基承载力特征值假设b0.5m,故只需对地基承载力特征值进行深度修正，4确定基础的地面面积 考虑偏心荷载的影响且偏心荷载较小，基础地面积初步扩大20%，于是 取矩形基础长短边之比，即取,则因故无需作宽度修正5，持力层强度验算基底处总的竖向力：基底处的总力矩：（符合要求）故持力层强度满足要求。6.软弱下卧层地基承载力验算由，查表2-7得，。下卧层顶面的附加应力： 下卧层顶面处的自重应力：下卧层承载力特征值：验算： 经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求。7.基础高度验算现选用混凝土强度等级C25，HRB335钢筋，查规范表得，。由图1可知，。 柱边截面 变阶处截面 符合要求8.基础底板配筋计算计算基础的长边方向的弯矩设计值，取-截面：=340.8kNm-截面：=135.6kNm比较和应按配筋，在平行于2.2m宽度范围内15B14150 计算基础短边方向的弯矩，取-截面。=kNm -截面：=kNm比较和应按配筋，在平行于3.4m宽度范围内20B10170 四、J2基础设计1确定地基持力层素填土层厚度不大，且承载力偏低，不宜作持力层；第二层为粉质粘土层查表1，得，此值较大，第三层淤泥质粘土层的承载力较低，且该层埋深过大，不宜作持力层，故取细砂层作为地基持力层。2确定基础的埋置深度根据浅埋的原则，现取埋深d=1.0m。根据建筑地基基础设计（GB5007-2002）规定，将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为600mm，基础分二级，室内外高差300mm，如图J2所示。3确定地基承载力特征值假设b0.5m,故只需对地基承载力特征值进行深度修正，4确定基础的地面面积 考虑偏心荷载的影响且偏心荷载较小，基础地面积初步扩大10%，于是 取矩形基础长短边之比，即取,则因故无需作宽度修正5，持力层强度验算基底处总的竖向力：基底处的总力矩：（符合要求）故持力层强度满足要求。6.软弱下卧层地基承载力验算由，查表2-7得，。下卧层顶面的附加应力： 下卧层顶面处的自重应力：下卧层承载力特征值：验算： 经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求。7.基础高度验算现选用混凝土强度等级C25，HRB335钢筋，查规范表得，。由图1可知，。 柱边截面 变阶处截面 符合要求8.基础底板配筋计算计算基础的长边方向的弯矩设计值，取-截面：=153.64kNm-截面：=66.04kNm比较和应按配筋，在平行于1.8m宽度范围内9B12200，。计算基础短边方向的弯矩，取-截面。=98.95kNm-截面：=43.61kNm比较和应按配筋，但面积仍较小，在平行于2.7m宽度范围内按构造配14B10200，。五、J3基础设计1确定地基持力层素填土层厚度不大，且承载力偏低，不宜作持力层；第二层为粉质粘土层查表1，得，此值较大，第三层淤泥质粘土层的承载力较低，且该层埋深过大，不宜作持力层，故取细砂层作为地基持力层。2确定地基承载力特征值假设b0.5m,故只需对地基承载力特征值进行深度修正，3基础高度计算取4计算基地形心位置及基础长度kNmkNm对柱2的中心取矩，由，得：5计算基础底面宽度（荷载采用荷载效应标准组合）柱荷载标准组合值可近似取基本组合值除以1.35，于是：6计算基础内力 净反力设计值由剪力和弯矩的计算结果绘制出V、M图（图3）7受冲切承载力验算由图3中的冲切破坏锥形形状可知，2柱为一面冲切，1柱为两面冲切，经比较，取柱1进行验算。(可以)8受剪承载力验算取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面（截面）为计算截面，该截面的剪力设计值为：（可以）9配筋计算纵向配筋柱间负弯矩kNm，所需钢筋面积为：柱间正弯矩kNm，所需钢筋面积为：基础顶面配9B20（），其中1/3(3根)通长布置；基础底面配7B12（），其中1/2(3根)通长布置。横向钢筋柱2的等效梁宽为：kNm折成每米宽内的配筋面积为：柱1的等效梁宽为：kNm折成每米宽内的配筋面积为：由于等效梁的计算配筋面积均很小，现沿基础全长均按构造要求配B10160（）基础顶面配横向构造钢筋B8250。六、J4基础设计1确定地基持力层素填土层厚度不大，且承载力偏低，不宜作持力层；第二层为粉质粘土层查表1，得，此值较大，第三层淤泥质粘土层的承载力较低，且该层埋深过大，不宜作持力层，故取细砂层作为地基持力层。2确定地基承载力特征值假设b0.5m,故只需对地基承载力特征值进行深度修正，3基础高度计算取4计算基地形心位置及基础长度kNmkNm对柱1的中心取矩，由，得：5计算基础底面宽度（荷载采用荷载效应标准组合）柱荷载标准组合值可近似取基本组合值除以1.35，于是：6计算基础内力 净反力设计值由剪力和弯矩的计算结果绘制出V、M图（图3）7受冲切承载力验算由图3中的冲切破坏锥形形状可知，2柱均一面冲切1柱为两面冲切，经比较，取柱1进行验算。(可以)8受剪承载力验算取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面（截面）为计算截面，该截面的剪力设计值为：（可以）9配筋计算纵向配筋柱间负弯矩kNm，所需钢筋面积为：柱间正弯矩kNm，所需钢筋面积为：基础顶面配10B25（），其中1/3(3根)通长布置；基础底面配8B14（），其中1/2(4根)通长布置。横向钢筋柱2的等效梁宽为：kNm折成每米宽内的配筋面积为：配B18130（）柱1的等效梁宽为：kNm折成每米宽内的配筋面积为：配B18130（）由于柱1，柱2基础底面配筋相同，所沿基础底面全长配B18130（），基础顶面配横向构造钢筋B8250。七、JL基础连梁设计1设置连梁的目的设置连梁的目的是为了独立柱基之间的整体性，有效调整柱基不均匀沉降和减小首层柱的高度。因此，连梁应有一定的刚度，连梁的截面的高度取（1/151/20）L，宽度取（1/251/35）L，其中L为柱间距。连梁位置除桩基承台外宜在靠近首层地面。2连梁的内力计算方法及配筋要求一般取相连柱轴力F较大者的1/10作为连梁的轴心受拉或轴心受压的压力进行承载力计算。连梁截面配筋应上下相同，各不小于2B14，箍筋不少于6200。3连梁截面设计为了方便施工纵横连梁高度均取为h=L/15L/20=5100/155100/20=340255mm,取h=300mm，b=L/25L/35=5100/255100/35=200145mm,取b=200mm。4轴力计算轴力F取最大者的1/10作为连梁的轴心受拉的压力进行承载力计算，所以F=1531.7/10=153.2kN，5配筋计算受力钢筋按构造配4B14（），箍筋按构造配6200。