基础工程课程设计-华工.docx

土木工程基础工程课程设计计算书学 院 土木与交通学院 专 业 11土木工程1班 学生姓名 邓尚杰 学生学号 201130130203 指导教师 刘叔灼 陈俊生 提交日期 2015年 3月 6日第一章 地基情况各土层主要指标如下：杂填土： =17.0kN/m3。粘土： =18.5kN/m3， =9.0kN/m3， fak=165kPa， Es1-2=5.9MPa， qsia=20kPa， e0=0.88。淤泥： fak=35kPa， Es1-2=1.96MPa， qsia=6kPa。砂质粘土： qsia=40kPa。全风化花岗岩： qsia=45kPa。强风化花岗岩： qsia=100kPa， qpa=4500kPa。第二章 矩形联合基础设计资料已知某住宅楼梯间两梯柱柱距2.5m，柱截面均为300300mm2，相应于荷载效应基本组合时作用于基础顶面的柱荷载设计值均为F=680kN。计算书选用C20混凝土，HRB335级钢筋1 选择地基持力层，确定基础埋深：初选埋深d=1m（从室外地面起算），以粘性土为持力层。2 计算地基承载力特征值：试算，由埋深d=1m0.5m，此层为粘土层，b=0,d=1，fa=fak+bb-3+dmd-0.5=165+0+118.51-0.5=174kPa3 初选基底尺寸：A=Fkfa-Gd+whw=(6802)/1.35174-201+0=6.5m2试选长度为5m，则宽度为6.5/4=1.6m，取b=2m。4 验算软弱下卧层承载力，确定基底尺寸：Es1/Es2=5.9/1.96=3，z/b=3.2/2=1.60.5，查表的=23，tan=0.424，pk=Fk+GkA=100742.5+201=120.7kPafa=174kPa下卧层顶面处附加应力：z=lb(pk-cd)l+2ztan(b+2ztan)=52(120.7-0.517-0.518.5)5+23.20.424(2+23.20.424)=28.3kPa下卧层顶面处的自重应力：cz=0.517+0.718.5+39=48.5kPa下卧层承载力特征值：m=czd+z=48.51+3.2=11.5kN/m3faz=fak+dmd-0.5=35+111.54.2-0.5=77.6kPa验算cz+z=76.8kPaFl（可以）受剪切承载力验算：取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面为计算截面，该截面的剪力设计值为：V=2720.645=175.44kNh=(800800)0.25=1.00.7hftbh0=0.71.0110020.455=700.7kN175.44kN（可以）7 纵向和横向配筋计算：7.1纵向配筋柱间负弯矩Mmax=0kNm，所需钢筋面积按对称取：基础顶面配818（As=2036mm2）最大正弯矩M=212.5kNm，所需钢筋面积为：As=212.51060.9300455=1729.7mm2基础底面配818（As=2036mm2）7.2横向钢筋取柱1处等效梁宽为：ac1+1.5h0=0.3+1.50.455=0.98mM=0.56802(2-0.32)2=122.8kNmAs=122.81060.9300(455-12)=1027mm2折成每米板宽内的配筋面积为：1027/0.98=1048mm2/m基础底面横向柱下等效部分配 12100（As=1131mm2），其余部分配 12200，顶面按构造配均布8250。8 配筋图详见图纸第三章 预应力混凝土管桩基础设计资料已知某柱截面尺寸为600600mm2，柱传给基础的荷载设计值F=6800kN，M=550kNm，管桩选用PHC400A型。HPC400A管桩外径d为400mm，壁厚t为95mm。承台选用C30混凝土，HRB335级钢筋取fy=300N/mm21 初定承台埋深和桩长初选埋深1.5m，桩端伸入强风化岩3d=1.2m，桩顶深入承台100mm2 按经验公式计算单桩竖向承载力特征值Ra Ra= pqpaAp+usiqsiali =1.22545000.1256+1.261.00.8202.7+1.01.0368.8+1.01.11408+0.851.13452.4+1.051.181001.2=1581kN1600kN3 确定桩数，布桩，确定承台平面尺寸：nFkRa=6800/1.351581=3.2根，暂取4根长度方向桩距1.2m，宽度方向桩距1.2m，桩中心线至边线的距离为0.6m，承台长2.4m，宽均为2.4m。暂取承台埋深1.5m，承台高度h为1.2m，钢筋保护层取150mm，则承台有效高度为h0=1050mm。4 桩顶荷载桩顶平均竖向力：Qk=Fk+Gk4=68001.35+202.42.41.54=1302kNRaQkminkmax=QkMkxmaxxi2=1302550/1.350.640.621472kN0符合单桩承载力验算。按荷载设计值计算内力：N=Fn=68004=1700kNNminmax=NMxmaxxi2=17005500.640.62=1929kN1471kN5 承台受冲切、受剪切承载力验算5.1承台受冲切：冲切力Fl=F-N=6800-0=6800kN圆桩转方柱，转换方柱边长为314mm。受冲切承载力截面高度影响系数hp=1-0.1/1200(1200-800)=0.967a0x=a0y =143mmFl（可以）5.2角柱冲切：c1=c2=0.757m，a1x=a0x，1x=0x，a1y=a0y，1y=0y，1x=0.561x+0.2=0.560.2+0.2=1.4，1y=0.561y+0.2=0.560.2+0.2=1.4 1xc2+a1y/2+1yc1+a1x/2hpfth0=1.40.757+0.21/2+1.40.757+0.21/20.96714301.05=3504kNNmax（可以）6 承台受剪切承载力hs=(8001050)0.25=0.9346.1对于I-I斜截面：x=0x=0.2剪切系数=1.75x+1=1.750.2+1=1.35hsftb0h0=0.9341.3514302.41.05=4532kN2Nmax=3858kN（可以）6.2对于II-II斜截面：y=0y=0.2剪切系数=1.75y+1=1.750.2+1=1.35hsftb0h0=0.9341.3514302.41.05=4532kN2N=3400kN（可以）7 局部承压计算7.1柱下局部承压：Ab=(3bc)2=(3600)2=3240000mm2Al=6002=360000mm2l=AbAl=3240000360000=31.35clfcAln=1.351314.3360000=20849kNFl=6800kN（可以）7.2角桩局部承压：Ab=(400+2400)24=1130973mm2Al=40024=125663mm2l=AbAl=1130973125663=31.35clfcAln=1.351314.3125663=7278kN1929kN（可以）8 承台受弯计算Mx=Niyi=217000.6-0.3=1020kNm