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1、基础工程 课程设计任务书及指导书适用课程：基础工程土力学与地基基础单 位：襄樊学院建筑工程学院2012.2基础工程课程设计任务书学生姓名学号专业（一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，边柱与角柱截面为400*400mm，中柱截面为500*500 mm柱间距均为6m 刊=（600+学号后两位数字）kN ，F2=（ 1100+学号后两位数字）kN=，F3=（ 2000+学号后两位数字）kN=。I F1F2F1市F1rhF2市F2市F1TTHT1ttlrn _II（二）地质资料经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。地下水埋深为5m无腐蚀性。层 号土名状态密实度厚度密度含水量孔隙比c(kpa)I
2、PI L压缩 系数标贯 击数压缩 模量mg/cm3%Mpa-113.5MPa1人工填土可塑稍密见下表2.022粉土可塑中密见下表2.02210.651870.210.211283粉质粘土软塑中密52.0123.90.751418.2120.820.356.65.64粉土可塑中密22.02250.6662011.45粉土可塑密实揭未开2.02250.615.42820.4填土层和粉土层的厚度（单位：m）分别为:学号1-1011-2021-3031-4041-5051-6061-7071-8081-90填土2.02.02.01.51.51.51.01.01.0粉土3.54.04.54.04.55.
3、05.05.56.0根据学号，选择填土层厚度为 ，粉土层厚度为。(三) 设计内容：方案一：钢筋混凝土柱下独立基础；方案二：柱下条形基础方案三：桩基础柱下独立基础设计步骤及内容1. 选择持力层，设定埋深2. 计算地基承载力特征值，并修正3. 计算基础所需底面尺寸4. 计算各基础的沉降量(只考虑正交方向相邻基础的影响)，并验算沉降差是否满足要求,如不满足要求则调整基础大小后再验算5. 验算软弱层强度，调整基础埋深6. 设计各基础剖面，并计算配筋6.绘制施工图。要求：1.计算书要求手写，采用 A4白纸，字迹工整，计算步骤齐全，内容完整，计算简图 线条清晰，比例正确；2. 图纸要求手绘、电脑绘制都可以
4、，用A3纸打印，包括一张基础平面布置图，一张基础剖面及平面配筋详图。图纸出现两份及两份以上雷同者，包括原创者，成绩均为不及格。3. 上交成果时，任务书、计算书、图纸依序装订在一起。柱下独立基础设计范例钢筋混凝土柱下独立基础设计2、1、1选择持力层因为下卧层有软弱层，故基础要浅埋，基础埋深d=2米。混凝土强度等级：C20, fc=9.60N/mm2钢筋级别：HRB335, fy=300N/mm2 基础与覆土的平均容重：20.00kN/m3作用力位置标高：0.000m基础混凝土保护层厚度：45mm2、1、2计算地基承载力特征值，并修正 承载力特征值：标贯数为12,由此查表计算可知：180140承载
5、力 fak=(12 10) 140=156kpa15 10查表有深度修正系数为 2所以 fafakb (b 3) d m(d 0.5)=156 2 20.2 (2 0.5) 216.6kpa2、1、3计算基础所需底面尺寸有三种荷载设计值 F1=735KNF2=1435KNF3=2035KN荷载标准值分别为 FK1=544.44KN FK2=1062.96KN FK3=1507.41KNI又有公式b .Fk fa 20 d方柱下基础底面选择方形，带入上面数据就有：对应的基础尺寸最小值为1.7558m 2.4534m 2.9216m初选基础地面宽度 b为：1.8m2.5m 3m 2、1、4验算软弱
6、层强度和沉降量基底处总竖向力Fk+Gk(KN)=FK 20 b2 d带入数据得总竖向力分别为：674.04KN 1312.96KN 1867.41KN基底平均压力Pk(kpa):Pkfk Gk带入数据得 Pk 分别为：208.038 kpa 210.074 kpa 207.490kpa后面由于调可见：Pk均小于地基承载力特征值fa=216.6kpa，所以持力层承载力验算通过,整沉降差改变了基础尺寸，再做验算。又有：旦 卫 1.43Es2 5.6z/b分别为:31.81.6732.51.2查表内插法计算B=23+ (25-23 ) /2*(1.43-3)=21.43tan 0 =0.39247下
7、卧层顶面的附加应力b z (kpa)为:b2 (Pkcd)2(b 2 z tan )带入数据计算分别为：下卧层自重应力b31.464kpa 44.993kpa 52.445kpa cz (kpa):下卧层czd zcz20.2 (2 3) 101kpaczd z101(2 3)20.2kpa又有下卧层标贯数 6.6，所以180 140fak140(6.6 10) 112.8kpa5修正承载力：fafakb (b 3) d m(d 0.5) 112.8 2 20.2 (2 0.5)294.6kpa而 b z+ b cz=132.464kpa, 145.993kpa , 153.445kpa,均小
8、于faz=294.6kpa，所以下卧层承载力验算通过。持力层图的变形模量Eo=8,泊松比u=0.4 ,柔性基础影响系数 Wm=0.95*由于F2的相邻基础情况有两种，故记作 F21, F22F1=734.6KN ,F21=1434.6KN ,F3=2034.6KN ,1434.6KNnn带入四组数据分别得:Eo b0.05542，jkE。 L1 0.428 60.00557所以，各个基础的沉降量 Sjj Fj jkFk ，带入数据有:0.0399 ，0.03325 ，0.039956.69174mm, 76.7582mm，102.958mm， 80.6575mm查表得相邻基础沉降差小于0.00
9、2L=0.0026000=12mm调整基础尺寸，修正后基础尺寸 b(m)b1=1.8m, b21=3.2m, b3=5.4m, b22=3.4m修正后3 nn(mm/KN)分别为:nnE0 b0.055416667 ,0.031171875 ,0.018472222 ,0.029338235修正后3 JK(mm/KN) =0.005570423所以修正基础尺寸后沉降：56.6917413mm,64.23682034mm,72.89115313mm65.50557699mm,沉降差均小于限值，符合要求。*具体下卧层沉降量计算见计算表39列至51列。根据改变后的基础尺寸，再一一验算前面的指标：基底
10、处总竖向力Fk+Gk(KN)=FK 20 b2 d :674.041472.562673.811525.36fk Gk208.038409143.804976991.694356131.9518134基底平均压力Pk(kpa):Pk前计算得知：fa216.6kpa，可见Pkfa持力层承载力验算通过。下卧层顶面的附加应力b z (kpa)为:b2cd )z2，1IJ /口 I丿J八(b2ztan )31.463915634.3162965524.87212731.95658231进而求得：zczz101132.463916135.3162965125.87213132.9565823前面计算得知
11、：fa 294.6kpa，可见下卧层承载力验算通过。cz2、1、5设计基础剖面，并计算配筋地基净反力设计值 Pj ( kpa)， Pj226.85 kpa ，140.14 kpa ，F2带入数据可得结果分别为:b69.79 kpa ， 124.13 kpa ，要考虑tan 0.25这个条件，综合考虑：取h值分别为350mm 610mm 1050mm 650m,保护层厚度 45mm则 ho=305mm 565mm 1005mm 605mmb 2 h 分别为 1010 mm 1530mm,2410mm1610mm由此可见：bb2 h求抗冲切面积 A1，由公式:0.42h。) b (b0.4h。)2
12、得A1分别为0.555 m2,2 2 21.975 m ,5.838 m ,2.242 m。所以 F1Pj A1，407.417KN, 278.307KN125.897KN, 276.738KN,而抗冲切力F ( KN)：F 0.7 hp ft (0.4h) h带入数据有：165.5693KN, 320.031KN,468.1793KN, 320.031KN由此可见Fl均小于对应的F值，抗冲切验算通过。tan ，所以tan值分别为:2h02.295081972.4778761062.48756222.479338843满足条件:tan2.5值分别为 66.5，68.0，68.1，68.0A (
13、b 0.4) (b 0.4)AI234:4带入修正后的不同的基础地面尺寸得：(m2)0.772.527.252.85计算梯形的形心至柱边的距离:L0，带入数据得:(b 0.4)(2 b 0.4)6 (b 0.4)0.4242m，0.8815m，1.6092m，0.9474m于是：M Pj234 0，带入数据分别为：74.1 KN*m，311.3KN*m，814.2KN*m335.2KN*m计算配筋：钢筋为 HRB335级，fy=300N/mm2，0.9fyho带入数据得四种底面的钢筋面积分别为：2 2 2 2899.9 mm , 2040.6 mm ,3000.5 mm ,2051.8 mm。选择钢筋：12120(As=943mm2)20150(As=2095mm2) 24150(As=301
