基础设计计算书

=30.34KPa
下卧层顶面处的自重应力：
σcz=17.1 0.8+18.5 0.6+4.9 (18.5-10)
=66.43KPa
下卧层承载力特征值：
γm=σcz/(d+z)=66.43/（4.9+1.4）=10.54KN/m3
faz=80+1.0 10.54 (6.3-0.5)=141.13KPa
=593.74KN
该式右边：
0.7βhpft(bc+h0)h0
=0.7 1 1270 （0.5+0.755） 0.755
=842.35 KN>593.74KN(可以)
（6）配筋计算：
计算基础短边方向的弯矩设计值
取I-I截面：
PjI=Pjmin+(L+ac)(Pjmax-Pjmin)/2L
=113.12+(4.4+0.5) (226.62-113.12)/(2 4.4)
验算： σcz+σz=66.43+30.34=96.77 Kpa<141.13KPa(可以)
经验算，基础地面尺寸及埋深满足要求
（5）确定基础的高度：
采用C25混凝土，ft=1.27N/mm2钢筋采用采用HRB335，fy=300N/mm2垫层采用C10混凝土，厚度为100mm。
计算基底净反力设计值：
在平行于L方向2.2m宽度范围内配选用1616@140As=3216mm2。
计算基础长边方向的弯矩设计值
取II-II截面：
MII=Pj(b-bc)2(2L+ac)/24
=169.87 (2.2-0.5)2 （2 4.4+0.5）/24
=190.23KN.m
As= MII/(0.9fyh0)
=190.23 1000000/(0.9 300 737)
=955.98mm2
在平行于b方向4.4m宽度范围内配选用选用248@190As=1207mm2。
（二）J-2独立基础
B轴： =1873KN =83KN
J-2类：先设基础的高度为0.9m
（1）初步确定基础地面尺寸：
因为存在偏心，将基底面积初步增大20%
则A=1.2Fk/(fa-γGd)
=1.2 1873/(189.5-20 1.625)
Pj=F/bL=1873 1.35/(2.7 5.4)=173.43KPa
净偏心矩
e0=M/F=Mk 1.35/(Fk 1.35)=267.7/1873=0.14
基底最大和最小净反力设计值
Pjmax= Pj(1+6e0/L)=173.43 (1+6 0.14/5.4)=200.41KPa
Pjmin= Pj(1-6e0/L)=173.43 (1-6 0.14/5.4)=146.45KPa
（3）验算基底最大压力Pkmax、Pk：
Pk=（Fk+Gk）/A=2348.85/(2.7 5.4)
=161.10KPa<fa=189.5 Kpa（可以）
Pkmax=Pk(1+6e/L)=161.103 (1+6 0.134/5.4)
=185.09KPa<1.2fa=227.4KPa(可以)
所以不需要对底面尺寸调整，地面尺寸为2.7m 5.4m。
验算： σcz+σz=66.43+23.77=97<141.13KPa(可以)
经验算，基础地面尺寸及埋深满足要求
（5）确定基础的高度：
采用C25混凝土，ft=1.27N/mm2钢筋采用采用HRB335，fy=300N/mm2垫层采用C10混凝土，厚度为100mm。
计算基底净反力设计值：
Pj=F/bL=1218 1.35/(2.2 4.4)=169.87KPa
4.8
170
18.0
粘土
4.0
0.70
0.4
25
25
5.5
190
18.2
粉质粘土
5.0
0.55
0.25
28
25
5.5
200
18.6
粘土
10.0
0.60
-0.15
28
28
6.5
250
19.0
砾砂
5.0
31
7.5
320
19.1
强风化泥岩
1.5
480
中风化泥岩
4.0
700
地下水埋深为-1.4m。
（二）、柱网平面图：
净偏心矩
e0=M/F=Mk 1.35/(Fk 1.35)=299/1218=0.245
基底最大和最小净反力设计值
Pjmax= Pj(1+6e0/L)=169.87 (1+6 0.245/4.4)=226.62KPa
Pjmin= Pj(1-6e0/L)=169.87 (1-6 0.245/4.4)=113.12KPa
拟建建筑物为多层钢筋混凝土现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500*500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置如下图所示。
（三）、柱底荷载效应标准组合值：
本表题号对应学号的第2位数（学号：45）
题号
Fk(kN)
Mk(kN·m)
Vk(kN)
轴
轴
轴
轴
轴
轴
轴
轴
轴
5
1218
1873
1433
基础高度：
取h=900mm,h0=855mm,则bc+2h0=0.5+2 0.855=2.21m<b=2.7m(满足)。
因偏心受压，计算时Pj取Pjmax
该式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ边：
Pjmax[(L/2-ac/2-h0)b-(b/2-bc/2-h0)2]
=200.41 [(2.7-0.25-0.855) 2.7-(1.35-0.25-0.855)2]
五、注意事项
（1）整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，图纸应该表达正确、布局合理和尺寸齐全；
（2）每位同学要独立完成自己的任务；
（3）每位同学上交一份说明书和一套图纸，注明自己完成的工作，说明书可用A4纸打印装订好，图纸按要求折好。
六、设计计算过程
由设计资料和地基资料，地基采用柱下钢筋混凝土独立基础设计且做三种类型的基础采用C25混凝土，ft=1.27N/mm2钢筋采用采用HRB335，fy=300N/mm2垫层采用C10混凝土，厚度为100mm。
Pk=（Fk+Gk）/A=1532.6/(2.2 4.4)
=158.3KPa<fa=189.5 Kpa（可以）
Pkmax=Pk(1+6e/L)=158.3 (1+6 0.195/4.4)
=200.39KPa<1.2fa=227.4KPa(可以)
所以不需要对底面尺寸调整，地面尺寸为2.2m 4.4m。
层次
岩土名称
厚度(m)
天然孔隙比
液性指数
内摩擦角(度)
粘聚力（kPa）
压缩模量(MPa)
承载力
fak(kPa)
重度
(kN/m3)
杂填土
0.8
17.1
粉质粘土
5.50
0.83
0.50
20
31
6.0
164
18.5
淤泥质粘土
3.0
0.85
1.0
15
18
2.0
80
18.1
粉质粘土
2.0
0.77
0.73
24
27
设基础埋深为1.4m,先进行地基承载力深度修正（假设b<3m），查表得：
、 、fak=164kpa
γm=(17.1 0.8+18.5 0.6)/1.4=17.70kN/m3
fa=fak+ηdγm(d-0.5)
=164+1.6 17.70 (1.4-0.5)
=189.5KPa
计算基础及其上土的重力Gk时的基础埋深为：d=(1.4+1.85)/2=1.625m
=176.32KPa
MI=[(pjmax+pjI)(2b+bc)+(Pjmax-PjI)b](L-ac)/48
=[(226.62+176.32) (2 2.2+0.5)+(226.62-176.32) 2.2](4.4-0.5)2/48
=660.71KN.m
AsI=MI/(0.9fyh0)
=660.71 1000000/(0.9 300 755)=3241.16mm2
四、基础平面图及详图绘图要求
（1）基础平面图内容及绘法
1）采用直接正投影法绘制，剖视位置在正负零处，应画出剖到的墙或柱及其基础底面的轮廓线（如条形基础和独立基础的底面外形）；
2）基础平面应绘制与建筑图一致的平面布置和轴线，表示建筑朝向的指北针，一般画在平面图的右上角；
3）标注轴线、柱尺寸关系和剖面号，标注基础底面尺寸等；
（一）J-1 独立基础
A轴： =1218KN =80KN
J-1类：先设基础的高度为0.8m
（1）初步确定基础地面尺寸：
因为存在偏心，将基底面积初步增大20%
则A=1.2Fk/(fa-γGd)
=1.2 1218/(189.5-20 1.625)
=9.31m2
取基底长短边之比为n=L/b=2 此时算得 ,则L=nb=4.4m b<3m,不需要进行宽度修正。
（2）验算荷载偏心矩e：
基底处的总竖向力：Fk+Gk=1218+2.2 4.4 1.625 20=1532.6KN
基底处的总力矩： Mk=235+80 0.8=299KN.m
偏心矩：e=Mk/Fk+Gk=299/1532.6=0.195<L/6=0.733m（可以）
（3）验算基底最大压力Pkmax、Pk：
=23.77KPa
下卧层顶面处的自重应力：
σcz=17.1 0.8+18.5 0.6+4.9 (18.5-10)
=66.43KPa
下卧层承载力特征值：
γm=σcz/(d+z)=66.43/（4.9+1.4）=10.54KN/m3
faz=80+1.0 10.54 (6.3-0.5)=141.13KPa
=14.32m2
取基底长短边之比为n=L/b=2 此时算得 ,则L=nb=5.4m b<3m,不需要进行宽度修正。
（2）验算荷载偏心矩e：
基底处的总竖向力：Fk+Gk=1873+2.7 5.4 1.625 20=2348.85KN
基底处的总力矩： Mk=193+83 0.9=267.7KN.m
偏心矩：e=Mk/Fk+Gk=267.7/2348.85=0.134<L/6=0.90m（可以）
=851.04KN
该式右边：
0.7βhpft(bc+h0)h0
=0.7 1 1270 （0.5+0.855） 0.855
=1029.93KN>851.04KN(可以)
（6）配筋计算：
计算基础短边方向的弯矩设计值
取I-I截面：
PjI=Pjmin+(L+ac)(Pjmax-Pjmin)/2L
=146.45+(5.4+0.5) (200.41-146.45)/(2 5.4)
235
193
297
80
83
74
三、设计计算要求
（1）综合分析设计资料和地基资料，确定基础类型；
（2）确定基础埋置深度（注意同一幢楼尽量采用同一埋深）；
（3）确定地基承载力特征值；
（4）确定基础底面尺寸；
（5）持力层及下卧层地基承载力验算；
（6）确定基础高度；
（7）基础底板配筋；
（8）绘制施工图
1号或2号图纸1~2张，合理确定绘图比例（平面图为1：100、基础详图为1：20~1：30），图幅布置合理；绘图符合《建筑制图标准》的有关规定。应包含图纸说明和工程数量表。
基础工程课程设计设计计算书
课程名称：基础工程
********
所在系：机械系
专业：土木工程
学号：*********
班级：10级土木一班
南京理工大学紫金学院
2013年06月28日
一、设计题目
某多层综合办公楼基础设计
二、设计资料
（一）、场地土的物理力学性质：
表5各岩土层物理、力学及设计参数（土木1班，对应学号第1位数为4的同学）
4）剖到的墙或柱应画成中粗线，基础底面外形用细线，钢筋混凝土柱子涂黑；
（2）基础详图内容与绘法
1）注明室内地面至基础底面范围内的竖向尺寸、墙厚、垫层宽度、大放脚的尺寸和总宽度尺寸，垫层做法，外墙基础剖面还需注明室外地坪的相对标高；
2）钢筋混凝土基础尚应标注钢筋直径与间距，现浇柱基础尚应标注预留插筋、搭接长度、箍筋加密等；
（4）软弱下卧层承载力验算：
=3 z/b=4.9/2.7=1.81>0.5b=1.35
查表得 θ=23ºtanθ=0.424
下卧层顶面处的附加应力：
σz=Lb(Pk-σcd)/[(L+2ztanθ)(b+2ztanθ)]
=5.4 2.7 (161.10-0.8 17.1-0.6 18.5)/[(5.4+2 4.9 0.424)(2.7+2 4.9 0.424)]
（4）软弱下卧层承载力验算：
=3 z/b=4.9/2.2=2.23>0.5b=1.1
查表得 θ=23ºtanθ=0.424
下卧层顶面处的附加应力：
σz=Lb(Pk-σcd)/[(L+2ztanθ)(b+2ztanθ)]
=4.4 2.2 (158.3-0.8 17.1-0.6 18.5)/[(4.4+2 4.9 0.424)(2.2+2 4.9 0.424)]
基础高度：
取h=800mm,h0=755mm,则bc+2h0=0.5+2 0.755=2.01m<b=2.2m(满足)。
因偏心受压，计算时Pj取Pjmax
该式左边：
Pjmax[(L/2-ac/2-h0)b-(b/2-bc/2-h0)2]
=226.62 [(2.2-0.25-0.755) 2.2-(1.1-0.25-0.755)2]