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1、
基礎工程 課程設計
計算書
全套圖紙，加153893706
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二〇一五年七月
基礎工程課程設計說明書
目 錄
1 獨立基礎設計 1
1.1設計資料 1
1.2確定地基持力層及基礎埋深 2
1.3修
2、正后的地基承載力特征值 3
1.4確定基礎底面尺寸 3
1.5驗算持力層地基承載力 3
1.6計算地基凈反力 4
1.7基礎高度確定 4
1.7變階處抗沖切驗算 5
1.8基礎配筋計算 5
1.9基礎配筋大樣圖 7
1.10設計圖紙 7
2 樁基礎設計 9
2.1 設計資料 9
2.2 樁基礎選型、確定持力層、承臺高度的確定 10
2.3 單樁承載力計算 11
2.4 估算樁的根數 11
2.5 布樁、確定承臺尺寸 12
2.6 樁基礎承載力驗算 13
2.7 承臺設計 14
2.7.1 承臺受沖切承載力驗算 14
2.7.2 承臺受剪承載力
3、計算 15
2.7.3 承臺受彎承載力計算 16
2.8 樁身結構設計 16
2.9 吊裝驗算 17
2.10 樁基沉降計算 17
2.11 設計圖紙 17
參考文獻 18
附 錄 18
1 獨立基礎設計
1.1設計資料
（1）本工程擬建建筑場地平整，場區(qū)地下水對混凝土結構物腐蝕性，地下水位深度位于地表下1.2m。
（2）工程地質條件自上而下如下：
（3）地基巖土物理力學參數如表1.1所示。
（4）擬建建筑物為多層全現澆框架結構，框架柱截面尺寸為500500mm。
室外地坪標高同自然地面，室內外高差4
4、50mm。柱網布置圖如圖1.1所示。
（5）混凝土材料強度等級為C30，鋼筋采用HRB335級。
（6）根據任務書分組要求，柱底荷載效應標準組合值選用6題號A軸柱底荷載。
圖1.1 柱網布置圖
柱底荷載效應標準組合值:1277，254，84，
1.2確定地基持力層及基礎埋深
根據任務書分組情況選取層土作為基礎的持力層，其承載力特征值為
=180。
根據柱下獨立基礎課程設計任務書要求和工程地質資料選取。
場區(qū)地下水對混凝土結構物腐蝕性，地下水位深度位于地表下1.2m。
取基礎底面高時最好至持力層下0.5m，本設計取第三層黏土為持力層，所以考慮取室外
5、地坪到基礎地面為0.6+1.0+0.5=2.1m。初步估計基礎高度為0.8m。由此得到基礎剖面示意圖如圖1.2所示。
圖2.1 基礎剖面示意圖
1.3修正后的地基承載力特征值
根據黏土，，查表得=0.3，=1.6。
基底以上土的加權平均重度為：
修正后的持力層承載力特征值為（先不考慮基礎寬度修正）：
=180+1.616.4=222
1.4確定基礎底面尺寸
計算基礎和回填土重時的基礎埋置深度為：。
基礎底面積為：
先不考慮偏心，按軸心荷載條件初步估算所需的基礎底面積。
由于偏心不大，基礎底面積按20%增大，即
基礎的長寬比，對矩形截面，一般取。
6、
所以，初步選定基礎底面積，且b=2.6m3m不需要再對進行修正。
1.5驗算持力層地基承載力
基礎和回填土重為：
偏心距為：
由
>0，滿足要求。
基底最大壓力：
<1.2fa (=266.4kPa)滿足要求。
1.6計算地基凈反力
柱底荷載效應基本組合值：F=1595KN，M=330KN·m，V=109KN。
凈偏心距為
=0.26m
基礎邊緣處的最大和最小凈反力為
1.7基礎高度確定
基礎底板厚度由柱邊抗沖切破壞的要求確定。
柱邊基礎截面抗沖切驗算
l=3.2m，b=2.6m，。初步選定基礎
7、高度h=800mm，分兩個臺階，每個臺階均為400mm。=800-（40+10）=750mm（有墊層），則394.5KN
滿足要求。
1.8變階處抗沖切驗算
設
，
m
因此，可得
沖切力為
=34.2kN
8、
抗沖切力為
>34.2KN
滿足要求。
1.9基礎配筋計算
選用HRB335級鋼筋，。
（1）基礎長邊方向。對于Ⅰ-Ⅰ截面（柱邊），柱邊凈反力為
懸臂部分凈反力平均值為
彎矩為：
對于截面Ⅲ-Ⅲ（變階處），有
比較和,應按配筋，實際配B16@200.則鋼筋根數為
（2）按基礎短邊方向。因為該基礎受單向偏心荷載作用，所以，在基礎短邊方向的基底反力可按均勻分布計算，取
對于II-II截面（柱邊）
彎矩為
對于Ⅳ-Ⅳ截面（變階處）
彎矩為
比較和,應按配筋，實際配B12@200.則鋼筋根數為
9、
1.10基礎配筋大樣圖
基礎配筋大樣圖見附錄。
1.11設計圖紙
根據以上的計算，可以繪制出基礎平面布置圖和A軸柱子基礎大樣圖，如下圖所示。
設計說明：
1.0.000相當于絕對標高見建筑圖。
2.本工程持力層第三土層，地基承載力特征值。
3.基坑開挖后需通知甲方及勘察單位驗槽，符合要求后方可施工墊層。
4.材料：混凝土C30，鋼筋HRB335.
5.保護層40mm。
6.墊層做法：混凝土C10.厚100mm，出基礎邊100mm。
7.未盡事宜，請按現行相關規(guī)范執(zhí)行。
10、2 樁基礎設計
2.1 設計資料
7、根據任務書分組情況，選取6號A軸柱下樁基礎設計，上部結構作用在柱底的荷載效應標準組合值為：
1925，225，142
8、混凝土強度采用C30，鋼筋采用HRB335。
2.2 樁基礎選型、確定持力層、承臺高度的確定
建筑物基礎設計方案采用混凝土預制樁，室外地坪標高為-0.45m，自然地面標高同室外地坪標高。建筑樁基擬采用截面為的混凝土預制方樁，以④號土層粉質粘土為持力層，樁尖伸入持力層1.1m，設計樁長11.0m，初步設計承臺高0.8m，承臺底面埋置深度為-1.60m，樁頂伸入承臺50mm。
2.3 單樁承載力計算
11、
根據以上設計，樁頂標高為-2.05m，樁底標高為-13.05m，樁長為11.0m。
單樁豎向極限承載力標準值按下式計算：
式中：
——單樁豎向極限承載力標準值，KN；
——單樁總極限側阻力標準值，KN；
——單樁總極限端阻力標準值，KN;
——樁身周長，m；
——樁側第i層土的極限側阻力標準值Kpa；
——樁周第i層土的厚度，m；
——樁端面積，；
——樁端極限端阻力標準值，kpa。
由于
2.4 估算樁的根數
承臺底部地基土為較松軟的填土，壓縮性大，因此本工程不考慮承臺土效應，即取，則有
根據上部荷載初步估計樁數為
則取設計樁數為
12、5根。
2.5 布樁、確定承臺尺寸
根據《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94—2008），當按單樁承載力特征值進行計算時，荷載應取其效應的標準組合值。由于樁基所處場地的抗震設防烈度為7度，且場地內無可液化砂土、粉土問題，因此可不進行地震效應的豎向承載力驗算。
根據樁數及承臺尺寸構造要求初步設計矩形承臺（見圖2.1），取承臺邊長為3m3m，矩形布樁，樁中心距取3.0d，則，取s=1200mm，樁心距承臺邊緣均為400mm。
樁距：根據樁的最小中心距如表2.1所示。
樁距S=3.0d=3x0.4=1.2m
承臺尺寸：a=b=1.2+2x0.2+2x0.2=2.0m
承臺埋深定位-1.6m
13、，高0.8m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層厚度為50mm，則承臺有效高度為=0.8-0.05=0.75m,即750mm。
樁承臺布置示意圖如圖2.1所示。
樁的最小中心距 表2.1
土類與成樁工藝
排數不少于3排且樁數不少于9根的摩擦型樁
其他情況
非擠土樁和部分擠土灌注樁
3.0d
2.5d
擠土灌注樁
穿越非飽和土
3.5d
3.0d
穿越飽和軟土
4.0d
3.5d
擠土預制樁
3.0d
3.0d
打入式敞口管樁和H型鋼樁
3.5d
3.0d
注：d為樁徑
14、
圖2.1 樁承臺布置示意圖
2.6 樁基礎承載力驗算
取承臺及其上土的平均重度為。
1、 軸心豎向力作用下
(滿足）
2、偏心豎向力作用下
（滿足）
2.7 承臺設計
根據以上樁基設計及構造要求，承臺尺寸為，承臺厚0.8m承臺混凝土選用C30，，；承臺鋼筋選用級鋼筋，。
承臺內力計算：
承臺內力計算荷載采用荷載效應基本組合設計值，則基樁凈反力設計值為
2.7.1 承臺受沖切承載力驗算
為防止承臺產生剪切破壞，承臺應具有一定的厚度，初步設計承臺厚0.8m，承臺底保護層厚度50mm，則。分別對柱邊沖切和角樁沖切進行計算
15、，以驗算承臺厚度的合理性。
1、柱邊沖切
承臺受壓沖切的承載力應滿足下式：
沖切力：
受沖切承載力截面高度影響系數：由h=0.8m，。
沖跨比與系數的計算：
=
=3492.1KN>=2406.3KN(可以）
2、角樁向上沖切
承臺受角樁沖切的承載力應滿足下式：
，
=
=1018.87KN>558.2KN（可以）
2.7.2 承臺受剪承載力計算
剪跨比計算：
受剪切承載力截面高度影響系數計算：
對I-I截面
剪切系數
（可以 ）
16、2.7.3 承臺受彎承載力計算
對于Ⅰ-Ⅰ截面
選用21B18@150，鋼筋根數為，
Ⅱ-Ⅱ截面與Ⅰ-Ⅰ截面配筋相同。
2.8 樁身結構設計
預制樁的樁身混凝土強度等級選用C30,鋼筋選用HRB335級。
相應于荷載效應基本組合時作用于柱底的荷載設計值為：
根據《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.8.2條的規(guī)定，樁頂軸向壓力應符合下列規(guī)定：
計算樁身軸心抗壓強度時，一般不考慮屈壓影響，故取穩(wěn)定系數；對于預制樁，基樁施工工藝系數
樁身按構造要求配筋，選8B14的
17、HRB335級通長筋，箍筋選用A8@200.
距樁頂2m范圍內間距100mm，采用打入法沉樁，樁頂設置三層，層距50mm，樁尖所有主筋焊接在一根圓鋼上，樁尖0.6m范圍內箍筋加密，間距50mm,樁身主筋混凝土保護層厚40mm。
2.9 吊裝驗算
由于樁的長度不大，樁身吊裝時采用二點起吊。
起吊點距樁兩端距離為
則起吊時樁身最大彎矩為
樁身配筋計算：混凝土采用C30級，鋼筋采用HRB335級，則
，，b=300,,每邊配3B14，，則
所以 滿足要求
2.10 樁基沉降計算
樁基沉降計算可按下式計算
18、。
經計算樁基沉降量均滿足要求。
2.11 設計圖紙
樁基礎平面布置圖見附錄。
樁基礎配筋大樣圖見附錄。
參考文獻
[1] 中國建筑科學研究院.建筑地基基礎設計規(guī)范[GB50007-2011][S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.
[2] 中國建筑科學研究院.建筑結構荷載規(guī)范[GB50009-2012][S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.
[3] 中國建筑科學研究院.建筑樁基技術規(guī)范[JGJ-94-2008][S].北京：中國建筑工業(yè) 出版社，2008.
[4] 華南理工大學、浙江大學、湖南大學合編.基礎工程.第二版. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.
附 錄
附圖1 獨立基礎平面布置圖
附圖2 獨立基礎配筋圖
附圖3 樁基礎平面布置圖
附圖4 樁基礎配筋大樣圖
18
基礎工程課程設計計算書【全套CAD圖紙】
