基础工程课程设计浅基础集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]专业班级建筑工程技术1002班学号姓名肖庆日期《基础工程》课程设计专业班级建筑工程技术1002班学号姓名肖庆日期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O12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。

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m 2。

3.底层室内主要地坪标高为士，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 94-2008⑧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F F=(1234+3×57)KN=1405KN M K=(50+2×57)KN?m=166KN?mH K=(30+2×57)KN=144KN假定基础埋深为d=，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，则平均埋深d̅=1.6+2.052=1.825m，f t=1100KPa，βhp=1.0（1）承载力修正对粉砂，查教材《基础工程》表2-4得：ηb=2.0，ηd=3.0先不考虑宽度修正，则f a=f ak+ηd?γm?(d−0.5)=230+3×0.6×18.5+1.0×19.50.6+1.0×(1.6−0.5)=293.1KPa（2）A=(1.1−1.4)F Kf a−γG?d̅=（1.1~1.4）×1405293.1−20×1.825=6~7.7m2确定基底面积由于力矩较大，可取较大面积b=，F=3.0m（3）P kmaxP kmin=P k±MW=1405+20×2.5×3×1.8252.5×3±6×(164+144×1.825)3×2.5={337.6kpa<1.2f a=351.7kpa110kpa>0验算持力层承载力且P̅=223.8kpa<f a=293.1kpa（满足要求）（4）软弱下卧层验算ηb =0，ηd =1.0 由E S2E S3=51.1≈5，Z b=22.5=0.8>0.5，查教材《基础工程》表2-5得θ=25°，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σz =Fb（P k −σcd）(b +2ztanθ)（F +2ztanθ）=2.5×3×（223.8−0.6×18.5−19.5×1)(2.5+2×2×tan25°)(3+2×2×tan25°)=68.2kpa软弱下卧层顶面处自重应力为σcz =γ1?d 1+γ2?d 2+γ3?d 3=18.5×0.6+19.5×1.2+9.5×1.8=51.6kpa软弱下卧层顶面处地基承载力修正特征值为f az=f akz +ηd γm (d +z −0.5)=78+1×51.63.6×(3.6−0.5)=122.4kpa由于σz +σcz =68.2+51.6=119.8kpa <f az （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：P jmax P jmin =F bF ±M W =1.35×14052.5×3±1.35×(164+144×1.825)×63×2.5={406.5KPa99.3KPa① 验算柱边冲切：h 0=(800−45)mm =0.755mF bl =P jmax A l =P jmax [(F 2−h 2−h 0)×b −(b2−a t 2−h 0)2]=406.5×[(32−0.52−0.755)×2.5−(2.52−0.42−0.755)2]=0.7βhp f t a m h 0=0.7×1.0×1100×(0.4+0.755)×0.755=>F bl = (满足要求)② 验算台阶处的冲切： h 0=(400−45)mm =0.355mF bl =P jmax A l =P jmax [(F 2−h 2−h 0)×b −(b2−a t 2−h 0)2]=×[(32−0.85−0.355)×2.5−(2.52−0.6−0.355)2]=0.7βhp f t a m h 0=0.7×1.0×1100×(1.2+0.355)×0.355=﹥F bl = (满足要求)(6)基础底板配筋： 柱边弯矩： 已知P jⅠ=406.5−(406.5−99.3)×（2.5−0.4）2⁄2.5⁄=277.5kpa则：M Ⅰ=a 1212[(2b +a ′)(P jmax +P jⅠ)+（P jmax −P jⅠ）b ]=1.5212[(2×2.5+0.4)(406.5+277.5)+（406.5−277.5）×2.5]=753KN ·mMⅡ=148(F−a′)2(2b+b′)(P jmax+P jmin)=148(3−0.4)2(2×2.5+0.5)(406.5+99.3)=391.8 KN·m则有A sⅠ=MⅠ0.9h0f y=753×1060.9×755×300=3694mm2每米A s=36942.5=1478mm2∕m配14@110同理A sⅡ=MⅡ0.9（h0−d）f y =391.8×1060.9（755−10）×300=1948mm2每米A s=19483=649mm2∕m配10@120二、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F F=(1643+2×57)KN=1757KN,M K=(60+3×57)KN?m=231KN?m，(由室内算起)埋深为，由于M B、M C方向相反，故整体不存在偏心荷载。

f t= 1100KPa，βhp=1.0(1)确定基础形心位置及基础长度；基础两侧挑出长度为F1=(14−13)×6300=1575mm−2100mm取F1=2100mm，则基础长度为F=2×2.1+2.1=6.3m根据基础的对称性知基础形心即在B、C轴线中点f a=f ak+ηd?γm?(d−0.5)=230+3×1.05×18.5+1.0×19.52.05×(2.05−0.5)=318.3KPa（2）承载力修正查表得ηb=2.0，ηd= 3.0，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b=F K1+F K2F(f a−γG)=1757×26.3×(318.3−20×2.05)=2.01m取b=（4）计算基础内力净反力设计值p j=F1+F2Fb =1757×2×1.356.3×2=376.5KPabpj=2×376.5=753KPa 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h=F15⁄=21005⁄=525mm，则h0=525−45=480mm①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F F=F1−P j(a c1+2h0)(b c1+2h0)=1757×1.35−376.5×(0.5+2×0.48)×(0.4+2×0.48)=1360.8KN且b m= 2(a c1+b c1)+4h0=2×0.9+4×0.48=3.72m0.7βh f t b m h0=0.7×1×1100×3.72×0.48=1375KN>F F=1360.8KN (可以)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V=V max−bP j(0.5a c1+h0)=966.3−2×376.5×(0.25+0.48) =416.6KN0.7βh f t bh0=0.7×1×1100×2×0.48=739.2KN>V(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?10@100由图知最大正弯矩为M=·m，所需钢筋面积为：A S=M0.9f y h0=830.2×1060.9×360×480=5338mm2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?10@120，其中1/3（4根）通长布置。