基础工程课程设计之条形基础设计

基础工程课程设计之条形基础设计基础工程设计原理课程设计

拟建场地位于某市市中心区，场区原有建筑现己拆迁。原定设计方案为四座小高层建筑（详见：基坑开挖场地及勘探点平面布置图），现建筑方案修改为五层（第

五层为跃式）多层框架建筑，平面布置不变。框架柱间距为6～7.5m，基础底面设计埋深为1.4m，框架中柱设计荷载为900～1000kN，角、边柱设计荷载为500～800kN

(见图1)，框架柱截面尺寸为400mm×400mm。

基础混凝土材料采用C25，基底设置C7.5、厚度100mm 的混凝土垫层；配筋采用?级普通圆钢筋。设计计算内容：

（1）在不考虑地基处理时，某中轴线柱下条形基础（两端为边柱）按地基承载力确

定的基础底宽度是否满足沉降要求？

（2）若通过地基处理（地基处理深度从基础底面以下4.5m 内），使得地基承载力设计值达到150kPa，进行如下设计计算：

1）根据地基强度确定中轴线柱下条形基础（两端为边柱、角与边柱需考虑100kN?m 的力矩荷载）的基础底面尺寸；

2）分别按倒置梁法、弹性地基梁法（可按等截面弹性地基梁）计算柱下条形

基础的内力分布；

3）基础配筋、冲切验算；

4）完成有关计算部分的计算简图、基础配筋图等。

由设计勘察资料得

第一层：

3,18kN/m,杂填土有上层滞水 m

第二层：

3,,18.1kN/m粘土 e,1.093

f,100kPa I,0.64 kL

第三层：

3,,18.1kN/m淤泥质粉质粘土

f,65kPa k

第四层：

3,,17.7kN/m 粉砂与淤泥质粘土互层有孔隙承压水

地基资料如图2-1所示

已知基础地面设计埋深为d=2.2m

f,100kPa粘土的承载力特征值为 k

,,0,,,1.0粘性土的>0.85,故可查表得 [1]

e,1.093bdf,f，,,(b,3)，,,(d,0.5),100，0，1.0，18，(2.2,0.5),130.6kPa aakbdm

[2]

中轴线上沿长度方向取1m为计算单元的线荷载

(1800，1600，1200)，2F,,306.7kN/m k6，5

F306.7kb,,,3.54m基底宽度应为，取3.6m [3] f,d130.6,20，2.2,aG

1、计算基础的基底平均附加应力

G,,Ad,20，1，3.6，2.2,158.4kN 基础及其上回填土的总重 G

F，G306.7，158.4基底平均压力P,,,129.2kPa A3.6，1

2

[4]

,,,d,18，2.2,39.6kPa基底处的土的自重应力 cm

P,P,,,129.2,39.6,89.6kPa 平均附加压力，近似取90kPa [5] 0c

z(i,)(i),z(i,1)'' E ,s,,s x/b z z/b z*,ii ,si,(i,1)

0 1.8 0.5 2.5 0.9884 1.77912 1.77912 64.04832 64.04832 0 3.6 1 3.5

0.9412 3.38832 1.6092 41.37943 105.4277 0 5.4 1.5 3.5 0.8748 4.72392

1.3356 34.344 139.7717 0 7.2 2 3.5 0.8072 5.81184 1.08792 27.97509 167.7468 0 9

2.5

3.5 0.7464 6.7176 0.90576 23.29097 191.0378 0 10.8 3 1

4.5 0.6932 7.48656 0.76896 4.772855 19

5.8107

z2、确定 n

',,s,195.81mmz=10.8m范围内的计算沉降量，相应于z=9m至z=10.8m土层i ',s,4.77mm的计算沉降量<，满足要求，故确定计算深度0.025，

195.81,4.9mmi

z=10.8m。 n

,3、确定 s

__

z计算深度范围内压缩模量的当量值 Ens

__nn

,,A/(,A/E)E,,iisis11

[9]

7.49,,2.18MPa1.783.39,1.774.72,3.395.81,4.726.72,5.817.49,6.72，，，，，2.53.53.53.53.514.5

0.1P,0.75f查表（当）得 [10] ,,1.4，，0.32,1.420aks1.5

4、计算最终沉降量

n's,,,s,1.42，195.81,278.3mm ,si,1i

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002p26页表5.3.4得

体型简单的高层建筑基础的平均沉降量为200mm，所以沉降不满足要求。

根据题目要求地基经过处理使得地基承载力设计值达到150kPa，两端为边柱、角与边柱需考虑100kN?m 的力矩荷载

1、按中心荷载的公式试求基底面积

中轴线上沿长度方向取1m为计算单元的线荷载

3

(1800，1600，1200)，2 F,,306.7kN/mk6，5

F306.7k基底宽度应为b,,,2.1m,取基础宽度为3m f,d150,20，2.2,aG

所以可以不改变承载力设计值。 2、基础高度的确定

2f,11.9N/mm 选用混凝土强度等级为C25， c

计算简图如图6-1所示

图6-1

b,0.5，(3,0.4),1.3mI-I截面距基础边缘的距离为 I

验算截面的剪力设计值，有

b1.3IV,N,，1800,780kN/m Ib3

基础的计算有效高度为

V780Ih,,,936mm 00.07f0.07，11.9c