浅基础设计综合训练计算书
柱下独立基础设计计算书
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一、设计资料
1.地形：拟建建筑场地平整
2.工程地质资料：自上而下依次为：
①杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；
②粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130KN/m2；
③粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180KN/m2；
④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值f ak=240KN/m2；（按碎石土处理）
⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值f ak=300KN/m2；
⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值f ak=620KN/m2；
3.水文资料为：
地下水对混凝土无侵蚀性。
地下水位深度：位于地表下1.5m。
4.上部结构资料：
上部结构为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500×500 mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
5.上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值为：
F K=1496KN,M k=325KN·m，V k=83KN。
上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值为：F=1945KN,M=423KN·m，V=108KN。
6.材料：选择混凝土等级Ｃ25，钢筋HPRB335级，。
二、独立基础设计
1.选择基础材料：混凝土等级Ｃ25，钢筋HPRB335级，预估基础高度0.8m。
2：基础埋深选择：地下水对混凝土无侵蚀性。地下水位深度位于地表下1.5m。
取基础底面高至持力层下0.5m，本设计取③号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m。因此得基础剖面示意图如图所示：
3：求地基承载力特征值f a
根据e=0.58，查表得ηb=0.3，ηd=1.6。
基底以上土的加权平均重度为：
γm=[18×0.5+20×1+（20—10）×0.2+（19.4—10）×0.5] /
2.2=16.23kN/m3
f a=f ak+ηdγm(d－0.5)=180+1.6×16.23×（2.2—0.5）=224.15kPa 4：初步选择基底尺寸
取柱底荷载标准值：F K=1496KN,M k=325KN·m，V k=83KN。
计算基础和回填土重G k时的基础埋深d=1/2×（2.2+2.65）=2.425m 基础底面积A0=F K/（f a-γG d）=1496/(224.15—0.7×10-1.725×20）=8.2㎡
由于偏心不大，基础底面积增大为：A=1.2A0=1.2*8.2=9.8m2
初步选定基础底面积A=l*b=3.5*2.8=9.8m2，且b=2.8m<3m不需要再对f a进行修正。
5.验算持力层地基承载力
回填土和基础重：G K=γG·d·A=(0.7*10+20*1.725)*9.8=406.7KN 偏心距：e k=M k/ F K+G k=325+83*0.8/406.7+1496=0.2 P k max>0,满足。 基地最大应力：P k min=[（F k+ G k）/A]±(1+6 e k/l)= [（406.7+1496）/9.8]±(1+6 *0.2 /3.5)=260.7KPa<1.2f a=1.2*224.15=269.0 KPa 所以，最后确定基础底面积长为3.5m，宽2.8m。 6.计算基地净反力 取柱底荷载效应基本组合设计值：F=1945KN,M=423KN·m，V=108KN。净偏心距 e n,0=M/N=(423+108*0.8)/1945=0.26m P j,max =F/A*(1+6 e n,0/l)= (1945/9.8)* 1+6*0.26/3.5=286.9KPa P j,min =F/A*(1-6 e n,0/l)= (1945/9.8)* 1-6*0.26/3.5=110.0KPa 7.基础高度 采用阶梯型基础，初步选定基础高度h=800mm,分两级台阶，每级均为400mm。 L=3.5m,b=2.8m,a t=b c=0.5m, h0=800-(40+10)=750mm, a b= a t+2h0=0.5+2*750=2m a m=( a t+ a b)/2=（500+2000）/2=1250mm 因偏心受压，P j=P j,max=286.9KPa 冲切力：F l=P j,max[(0.5l-0.5a c- h0)*b-(0.5b-0.5b c-h0)2]=286.9*[(0.5*3.5-0.5*0.5- 0.75)*2.8-(0.5*2.8-0.5*0.5 -0.75)2]=556.6KN 抗冲切力：0.7βhp f t a m h0=0.7*1*1.27*103*1.25*0.75=833.4KN> F l，满足要求。 8.变阶处抗冲切验算 a t= b l=1.5m，a l=1.9m，h01=400-50=350mm a b= a t+2h01= 1.5+2*0.35=2.2m a m=(a t+ a b)/2=（1.5+2.2）/2=1.85m 冲切力：F l =P j,max [(0.5l-0.5a 1- h 01)*b-(0.5b-0.5b l -h 01)2]= 286.9*[(0.5*3.5-1.9*0.5- 0.35)*2.8-(0.5*2.8-0.5*1.5 -0.35)2]=335.7KN 抗冲切力：0.7βhp f t a m h 01=0.7*1*1.27*103*1.85*0.35=575.6KN> F l 满足要求。 9.配筋计算 选用钢筋HPRB335，抗拉强度设计值为300N/mm 2，双向配筋 1) 基础长边方向 Ⅰ-Ⅰ截面 柱边净反力：P J,Ⅰ= P j,min +(l+ a c )*（P j,max - P j,min ）/2l= 110+(3.5+ 0.5)*（286.9 -110）/2*3.5=211.1KPa 悬臂部分的净反力平均值： 0.5（P J,Ⅰ+ P j,max ）=0.5*（211.1+286.9）=249KPa 弯矩：M=1 24（ PJ,Ⅰ+ Pj,max 2 ）（l-a c ）2 (2b+b c )= 124 （ 211.1+286.9 2 ）*（3.5 - 0.5）2*(2*2.8+0.5)=607.4KN ·m A S,Ⅰ= M 0.9fyh0= 607400000 0.9?300?750 =3000mm 2 Ⅲ-Ⅲ截面（变阶） P J,Ⅲ= P j,min +(l+ a l )*（P j,max - P j,min ）/2l= 110+(3.5+ 1.9)*（286.9 -110）/2*3.5=246.5KPa M=124 （ PJ,Ⅲ+ Pj,max 2 ）（l-a l ）2 (2b+b l )= 124 （ 246.5+286.9 2 ）*（3.5 -1.9） 2 *(2*2.8+1.5)=228KN ·m A S,Ⅲ=M 0.9fyh01= 228000000 0.9?300?350 =2412mm 2 比较A S,Ⅰ和A S,Ⅲ应按照A S,Ⅰ来配筋，实际配Ф18@200 则钢筋根数：n=2800 +1=15 200 A S=254.34*15=3815.1mm2> A S,Ⅰ A S,Ⅰ,min=(2800*350+1500*350)*0.15%=2257.5mm2< A S 2)基础短边方向 因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基 （P j,max+ P j,min）底反向的基底反力可以按均匀分布计算，取：Pn=1 2 （286.9 +110）=198.5KPa =1 2 与长边方向的配筋计算方法相同，可以得Ⅱ-Ⅱ截面的计算配筋值As=1168.5mm2，Ⅳ-Ⅳ面的计算配筋值As=2077mm2。因此按照As在短边方向配筋，实际配27根Ф12@140 A S,Ⅱ，min =（3600*350+1900*350）*0.15%=2887.5mm2> A S A S=113.1*27=3052mm2> A S,Ⅱ，min 10.基础配筋大样图，见施工图 11.确定A、B两轴的基础底面尺寸 A轴：F K=1282KN,M k=257KN·m，V k=86KN。 B轴：F K=1883KN,M k=218KN·m，V k=90KN。 又因为f a=224.15kPa，d=2.425m A轴：基础底面积A0=F K/（f a-γG d）=1282/(224.15—0.7×10-1.725×20）=7.0㎡ 由于偏心不大，基础底面积增大为：A=1.2A0=1.2*7=8.4m2 初步选定基础底面积A=l*b=3*2.8=8.4m2，且b=2.8m<3m不需 要再对f a进行修正。 B轴：基础底面积A0=F K/（f a-γG d）=1883/(224.15—0.7×10-1.725×20）=10.3㎡ 由于偏心不大，基础底面积增大为：A=1.2A0-=1.2*10.3=12.36m2 初步选定基础底面积A=l*b=4.12*3=12.36m2，且b=3m不需要再对f a进行修正。 目录 1 基本条件的确定 (2) 2 确定基础埋深 (2) 2.1设计冻深 (2) 2.2选择基础埋深 (2) 3 确定基础类型及材料 (2) 4 确定基础底面尺寸 (2) 4.1确定B柱基底尺寸 (2) 4.2确定C柱基底尺寸 (3) 5 软弱下卧层验算 (3) 5.1 B柱软弱下卧层验算 (3) 5.2 C柱软弱下卧层验算 (4) 6 计算柱基础沉降 (4) 6.1计算B柱基础沉降 (4) 6.2计算C柱基础沉降 (6) 7 按允许沉降量调整基底尺寸 (7) 8 基础高度验算 (8) 8.1 B柱基础高度验算 (9) 8.2 C柱基础高度验算 (10) 9 配筋计算 (12) 9.1 B柱配筋计算 (12) 9.2 C柱配筋计算 (14) 1 基本条件确定 人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。 2 确定基础埋深 2.1设计冻深 ???Z =Z zw zs o d ψψze ψ=2.01.000.950.90???1.71=m 2.2选择基础埋深 根据设计任务书中给出的数据，人工填土d 1.5m =，因持力层应选在亚粘土层处，故取0m .2d = 3 确定基础类型及材料 基础类型为：柱下独立基础 基础材料：混凝土采用C25，钢筋采用HPB235。 4 确定基础底面尺寸 根据亚粘土e=0.95，l I 0.65=，查表得0, 1.0b d ηη==。因d=2.0m 。 基础底面以上土的加权平均重度： 1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=?+?-=3/m KN 地基承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度进行修正）： 11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+?-=+??-=a KP 4.1 确定B 柱基底尺寸 202400 17.47.177.3820 2.0 K a G F A m f d γ≥ ==--?由于偏心力矩不大，基础底面面积按 20％增大，即A=1.20A =20.962m 。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸： 25.4 3.921.06m 3.9A l b b m =?=?==，虽然>m 3,但b η=0不需要对a f 进行修正。 4.1.1持力层承载力验算 基础和回填土重：20 2.021.06842.4G G dA KN γ==??= 偏心距：2100.0652400842.4k e m = =+ 一、计算题 图示浅埋基础的底面尺寸为6.5ｍ×7ｍ，作用在基础上的荷载如图中所示（其中竖向力 ]=240kPa[。试检算地为主要荷载，水平力为附加荷载）。持力层为砂粘土，其容许承载力基承载力、偏心距、倾覆稳定性是否满足要求。 K≥1.5（提示：要求倾覆安全系数）0 [本题15分] 参考答案： 解： ）（1 代入后，解得： ,满足要求 ）,2满足要求（ ）, 满足要求（3 3kN，对应的偏心距e=0.3m×10。持力层的=5.0二、图示浅埋基础，已知主要荷载的合力为Ｎ容许承载力为420kPa，现已确定其中一边的长度为4.0m （1）试计算为满足承载力的要求，另一边所需的最小尺寸。 （2）确定相应的基底最大、最小压应力。 [本题12分] 参考答案： 解：由题，应有 ）2（Ｎ=6×1ｍ×3ｍ，已知作用在基础上的主要荷载为：竖向力图示浅埋基础的底面尺寸为6三、32M。试计算：kNm。此外，持力层的容许承载力0kN，弯矩×=1.510 1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？（ e的要求？（2）其偏心距是否满足ρ≤Ｎ不变，在保持基底不与土层脱离的前提下，基础可承受的最大弯矩是多少？此时3）若（基底的最大及最小压应力各为多少？ [本题12分] 参考答案： ）解：（1 ）（2 ）3（ ba，四周襟边尺寸相同，埋＝某旱地桥墩的矩形基础，基底平面尺寸为7.4m＝7.5m，四、hN＝6105kN2m＝，在主力加附加力的组合下，简化到基底中心，竖向荷载置深度，水平荷载HM=3770.67kN.m。试根据图示荷载及地质资料进行下列项目的检算：，弯矩=273.9kN（1）检算持力层及下卧层的承载力； （2）检算基础本身强度； ）检算基底偏心距，基础滑动和倾覆稳定性。3 （． 假设塔吊型号:6010/23B,最大4绳起重荷载10t； 塔吊无附墙起重最大高度H=59.8m,塔身宽度B=2.0m； 承台基础混凝土强度:C35, 厚度Hc=1.35m，承台长度Lc或宽度Bc=6.25m； 承台钢筋级别:Ⅱ级,箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm； 承台桩假设选用4根φ400×95（PHC-A）预应力管桩，已知每1根桩的承载力特征值为1700KN； 参考塔吊说明书可知： 塔吊处于工作状态（ES）时： 最大弯矩Mmax=2344.81KN·m 最大压力Pmax=749.9KN 塔吊处于非工作状态（HS）时： 最大弯矩Mmax=4646.86KN·m 最大压力Pmax=694.9KN 2、对塔吊基础抗倾覆弯矩的验算 取塔吊最大倾覆力矩，在工作状态（HS）时：Mmax=4646.86KN·m，计算简图如下： 2.1 x、y向，受力简图如下： 以塔吊中心O点为基点计算： M1=M=4646.86KN·m M2=2.125·R B M 2=M1 ·R B=4646.86 B=2097.9KN ＜2×1800=3600KN（满足要求） 2.2 z向，受力简图如下： 以塔吊中心O点为基点计算： M1=M=4646.86KN·m M2=3·R B M R B=4646.86 ＜1800KN（满足要求） 3、承台桩基础设计 3.1 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 计算简图如下： 上图中X轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 3.1.1 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条) 其中 n——单桩个数，n=4； F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，等同于前面塔吊说明书中的P； 飞天桥扩大基础计算 一、设计资料 1、上部构造：17m 装配式预应力钢筋砼空心板梁，计算跨径16.96m 。行车道10.5m ，人行道2m 。上部构造（梁与桥面铺装）恒重所产生的支座反力：3527kN; 2、支座：活动支座采用摆动支座，摩擦系数0.05； 3、设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载4.5kN/m 2; 4、桥墩形式：采用双柱式加悬挑盖梁墩帽（见图）; 5、设计基准风压：0.6 kN/m 2; 6、其他：本桥跨越的河为季节性河流，不通航，不考虑漂浮物；地基土质：第一层：粉质粘土，3/2.19m kN sat =γ，8.0=L I ，8.00=e ，kpa f a 1800=；第二层：中密中砂，62.00=e ，3/20m kN sat =γ，kpa f a 3000=；第三层：粉质粘土， 3/5.19m kN sat =γ，9.0=L I ，8.00=e ，kpa f a 1600=。 （最大冲刷线） （设计洪水位）（最低水位） 148146150 （河床及一般冲刷线）139 143.5 144粉质粘土 中密中砂 软塑粉质粘土 地质水文情况210303015 37 8080 10 10 420 180 180 1060 顺桥向(单位：) 横桥向（单位：） 桥墩构造图145 图10-14 桥墩构造图 图10-15 地质水文情况 二、确定基础埋置深度 从地质条件看，表层土在最大冲刷线以下只有0.5m ，而且是软塑状粉质粘土，地基容许承载力kpa f ao 180][=，故选用第二层土（中密中砂）作为持力层，kpa f ao 350][=，初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 m 处，标高为142.2m ，基础埋深2.8m 。 基础计算书 C 轴交3轴DJ P 01计算 一、计算修正后的地基承载力特征值 选择第一层粉土为持力层，地基承载力特征值fak=120 kPa ，ηd=2.0，rm=17.7kN/m 3, d=1.05m ，初步确定埋深d=1.5m ，室内外高差0.45m 。 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 式5.2.4 计算 修正后的抗震地基承载力特征值 = 139(kPa)； 二、初步选择基底尺寸 A ≧Fk fa ?γG A ≧ 949139?20×1.5 =8.7㎡ 取独立基础基础地面a=b=3000mm 。采用坡型独立基础，初选基础高度600mm ，第一阶h 1=350mm ，第二阶h 2=250mm 。 三、作用在基础顶部荷载标准值 结构重要性系数: γo=1.0 基础混凝土等级:C30 ft_b=1.43N/mm 2 fc_b=14.3N/mm 2 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm 2 fc_c=14.3N/mm 2 钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm 2 矩形柱宽 bc=500mm 矩形柱高 hc=500mm 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 最小配筋率: ρmin=0.150% Fgk=949.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=14.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=25.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=45.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=17.000kN Vqyk=0.000kN 永久荷载分项系数rg=1.20 可变荷载分项系数rq=1.40 Fk=Fgk+Fqk=949.000+(0.000)=949.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2 =14.000+949.000*(1.500-1.500)/2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2 =14.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2 =25.000+949.000*(1.500-1.500)/2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2 =25.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=45.000+(0.000)=45.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=17.000+(0.000)=17.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(949.000)+1.40*(0.000)=1138.800kN Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2) =1.20*(14.000+949.000*(1.500-1.500)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.500-1.500)/2) =16.800kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2) ++=f a f ak b ()-b 3d m ( )-d 0.5 第一章工程概要 1.1 工程概况 工程概况，附上基坑周边环境平面图 1.2场区工程地质条件 附上典型的地质剖面图 1.3 水文地质条件 1.4 主要设计内容 分析评价了场地的岩土工程条件。 根据场地的工程地质条件、水文地质条件，充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行,经济上合理,并且具有整体性好、水平位移小,同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施，通过分析论证选择合适的基坑支护方案。 对基坑支护结构进行了具体设计计算，其中包括土压力计算、钻孔灌注桩的设计计算及锚杆的设计计算、稳定性验算（根据具体选择的支护方式，按照规范的要求进行设计，计算，和验算）。当不能满足稳定性要求的时候，需要重新设计计算或者做必要的处理，直至达到稳定性的安全要求。 选择经济、实效、合理的基坑降水与止水方案。 基坑支护工程的施工组织设计与工程监测设计。 1.5 设计依据 (1)甲方提供资料，岩土工程勘察报告（列出详细的清单） (2)现行规范、标准、图集等（按照规定的格式列出详细的清单，必须是现行规范） 第二章基坑支护方案设计 2.1 设计原则（摘自规范） 2.1.1 基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计 2.1.2 基坑支护结构极限状态可分为下列两类: a. 承载能力极限状态:对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构或基坑周边环境破坏； b.正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。 2.1.3 基坑支护结构设计应根据表3选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 表2.1 基坑侧壁安全等级及重要性系数 安全等级破坏后果 1.10 一级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响很严重 1.00 二级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响一般 0.90 三级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响不严重 注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行决定 2.1.4 支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。 2.1.5 当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。 2.1.6 根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规定进行计算和验算： ST5513塔吊基础方案 1、工程概况 2、塔式起a 机选用 塔吊数量1台，具体见平面布置图。 设备型号：ST5513—台。 塔机回转半径：oOmo 标准节规格：2. 0mX2. 0mX2. 8in 。 3、编制依据 《SY5513塔式起重机使用说明书》 《地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002) 10、《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008) 11、施工图纸 4、塔吊基础施工方案 工程拟采用一台ZJ5311塔吊用于工程的垂直运输。塔吊安放于基坑以外。 塔吊ST5513基础采用4根O400PHC 管桩桩(B 型)，顶部制作磴承台，磴承 台尺寸为5600X5600X1500mmo 在栓承台浇筑前，埋设塔吊基础锚脚。 4. 1桩设计 塔吊桩采用4根OMOOPHC 管桩桩(B 型)，桩长为16in 。 4. 2承台设计 塔机搭设高度: 200皿。 2、 《岩土工程勘察报告》 3、 《塔式起重机操作使用规程》(ZBJ80012h 4. 《建筑机械使用安全技术规范》(JGJ33-2001h 5- 《塔式起巫机安全规程》(GB5144-2006)； 6、 《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009) 7、 《建筑地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010) 8、 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) 9、 承台采用钢筋混凝土承台，承台尺寸定为长X 宽X 高5600X5600X1500mmo 1、开挖要求 在塔吊承台基础开挖过程中，采用2级放坡，坡度均为1:1.5,总的挖深为 4. 18m,明排水。 2、模板要求 采用胶合板木模。 5、塔吊基础施工工艺流程和操作规程 5.1、施工工艺流程 桩基定位，施工放样f 打桩一垫层栓，放样一钢筋绑扎，预埋件安装f 支模 f 隐蔽验收一8^浇筑，养护f 塔吊安装 5. 2操作规程 根据塔吊基础施工的要求，对土方开挖阶段塔基格构柱周边土方开挖流程规 定如下: 1、开挖阶段，挖机 配备专人指挥。 2、土方开挖过程，格构柱四边土体高差不大于1?5臥且格构柱周边土体釆用 人工开挖，严禁挖机碰撞塔机格构柱。 3、塔机格构柱部分土方开挖采用限时效应开挖。 6、质量要求 1、基础顶面找平，用水准仪校水平，倾斜度和平整度误差不超过1/5000； 2、机脚螺栓位置、尺寸要准确，做好技术复核丄作。尺寸误差不超过±0. 5mm, 螺纹位须抹上黄油，并注总保护。 3、钢筋笼制作允许偏差: 钢筋笼长度±100mnb 钢筋笼直径±lmnb 主筋间距±l()mm 焊缝要求与母材表面光顺过渡，同一焊缝的焊脚高度要一致: 4)主要对接焊缝的咬边不超过0. 5mm.次要受力焊缝的咬边不允许超过1mm 。 4、 焊接要求: 1) 对接焊缝的余高为2~3mm ； 2) 3) 焊缝表面不得有电弧伤、裂纹、气孔及凹坑: 河南理工大学 基础工程课程设计计算书 课题名称：“埋置式桥台刚性扩大基础设计”学生学号： 2 专业班级：道桥1204 学生姓名：连帅龙 指导教师：任连伟 课题时间：2015-7-1 至2015-7-10 埋置式桥台刚性扩大基础设计计算书 1.设计资料及基本数据 某桥上部结构采用钢筋混凝土剪支T 形梁，标准跨径上20.00m ，计算跨径L=19.60m ，摆动支座，桥面宽度为净7m+2×1.0m ，双车道，按《公路桥涵地基基础设计规范》（JTG D63—2007）进行设计计算。 1) 设计荷载为公路Ⅱ级。人群荷载为23kN m 。 材料：台帽、耳墙及截面a —a （设计洪水位）以上混凝土强度等级为C20，3125kN m γ=，台身（自截面a-a 以下） ，3223kN m γ=基础用C15的素混凝土浇筑，3324kN m γ=。台后及溜坡填土417γ=2kN m ，填土的内摩擦角35??=，粘聚力C=0。 水文、地质资料：设计洪水位高程离基底的距离为6.5m （在a-a 截面处），地基土的物理、力学指标见表1.1 表1.1 各土层物理力学指标 2桥台与基础构造及拟定的尺寸 桥台与基础构造及拟定的尺寸如图1.1所示，基础分两层，每层厚度为0.5m ， 襟边和台阶等宽，取0.4m 。基础用C15的混凝土浇筑，混凝土的刚性角 max 40α=?。基础的扩散角为： 1 max 0.8 tan 38.66401.0 αα-==?<=? 满足要求。 图1.1桥台及基础构造和拟定的尺寸（高程单位m） 3荷载计算及组合 （1）上部构造恒载反力及桥台台身、基础自重和基础上土重计算，其值列于表1.2。 表1.2 恒载计算表 锥形基础计算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)① 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)② 《简明高层钢筋混凝土结构设计手册》李国胜 二、示意图 三、计算信息 构件编号: JC-1 计算类型: 验算截面尺寸 1. 几何参数 矩形柱宽bc=600mm 矩形柱高hc=1170mm 基础端部高度h1=200mm 基础根部高度h2=150mm 基础长度B1=1200mm B2=1200mm 基础宽度A1=1800mm A2=1800mm 2. 材料信息 基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2fc_b=14.3N/mm2 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2fc_c=14.3N/mm2 钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 3. 计算信息 结构重要性系数: γo=1.0 基础埋深: dh=1.800m 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 基础及其上覆土的平均容重: γ=18.000kN/m3 最小配筋率: ρmin=0.150% 4. 作用在基础顶部荷载标准值 Fgk=201.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=234.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=59.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN 永久荷载分项系数rg=1.20 可变荷载分项系数rq=1.40 Fk=Fgk+Fqk=201.000+(0.000)=201.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2 =234.000+201.000*(1.200-1.200)/2+(0.000)+0.000*(1.200-1.200)/2 =234.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2 =0.000+201.000*(1.800-1.800)/2+(0.000)+0.000*(1.800-1.800)/2 =0.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=59.000+(0.000)=59.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(201.000)+1.40*(0.000)=241.200kN Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2) =1.20*(234.000+201.000*(1.200-1.200)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.200-1.200)/2) =280.800kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2) =1.20*(0.000+201.000*(1.800-1.800)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.800-1.800)/2) =0.000kN*m Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(59.000)+1.40*(0.000)=70.800kN Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN F2=1.35*Fk=1.35*201.000=271.350kN Mx2=1.35*Mxk=1.35*234.000=315.900kN*m My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m Vx2=1.35*Vxk=1.35*59.000=79.650kN Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN F=max(|F1|,|F2|)=max(|241.200|,|271.350|)=271.350kN Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|280.800|,|315.900|)=315.900kN*m My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|70.800|,|79.650|)=79.650kN Vy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN 5. 修正后的地基承载力特征值 fa=106.900kPa 四、计算参数 1. 基础总长 Bx=B1+B2=1.200+1.200= 2.400m 2. 基础总宽 By=A1+A2=1.800+1.800= 3.600m 3. 基础总高 H=h1+h2=0.200+0.150=0.350m 4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.200+0.150-0.040=0.310m 5. 基础底面积 A=Bx*By=2.400*3.600=8.640m2 6. Gk=γ*Bx*By*dh=18.000*2.400*3.600*1.800=279.936kN 拌合站扩大基础计算书(改) 广宁高速路基工程第一合同段 混凝土拌合站基础计算书 一、拌和站罐基础设计概括 我标段计划投入两套HZS90拌合站，单套HZS90拌合站投入2个150t 型水泥罐（装满材料后），根据公司以往拌合站施工经验，结合现场地质条件以及基础受力验算，水泥罐采用砼扩大基础，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。 二、基本参数 1、风荷载参数：查询公路桥涵设计通用规范得知：本工程相邻地区宁国市10年一遇基本风速：s m V /3.2010=； 2、仓体自重：150t 罐体自重约15t ，装满材料后总重为150t ； 3、扩大基础置于粉质黏土上，地基承载力基本容许值[] Kpa f a 1800=，采用碎石换填进行地基压实处理后，碎石换填地基承载力基本容许值[] Kpa f a 5000=； 4、当采用两个水泥罐基础共同放置在一个扩大基础上时，扩大基础尺寸为9m ×4m ×1.5m （长×宽×高）；当采用单个水泥罐基础放置在一个扩大基础上，扩大基础尺寸为4m ×4m ×1.5m （长×宽×高）； 三、空仓时整体抗倾覆稳定性稳定性计算 1、受力计算模型（按最不利150吨罐体计算），空仓时受十年一遇风荷载，得计算模型如下所示： F 1 F F 3 G R 图3-1 2、风荷载计算 根据《公路桥涵设计通用规范》可知，风荷载标准值按下式计算：g V W d k 22 γ=； 查《公路桥涵设计通用规范》得各参数取值如下： 空气重力密度：01199899.0012017.00001.0==-Z e γ； 地面风速统一偏安全按离地20m 取：s m V k k V /4.31105220==； 其中：12.12=k ，38.15=k ，s m V /3.2010=； 代入各分项数据得：22 2 /60.08.924.3101199899.02m KN g V W d k =??==γ 单个水泥罐所受风力计算： ①、迎风面积：218.12.15.1m A =?= 作用力：8KN 0.18.16.01=?=F 作用高度：m H 35.181= ②、迎风面积：223.36113.3m A =?= 作用力：KN 78.213.366.02=?=F 作用高度：m H 1.122= ③、迎风面积：23125.42/5.23.3m A =?= 作用力：KN 475.2125.46.03=?=F 作用高度：m H 475.53= 2、单个水泥罐倾覆力矩计算 m KN h F M i i ?=?+?+?=?=∑91.296475.5475.21.1278.2135.1808.13 1倾 3、稳定力矩及稳定系数计算 假定筒仓绕单边两支腿轴线倾覆，稳定力矩由两部分组成，一部分是仓体自重稳定力矩1稳M ，另一部分是扩大基础自重产生的稳定力矩2稳M 。 ①、但水泥罐扩大基础分开时，稳定力矩计算如下所示： 柱下独立基础设计 设计资料 本工程地质条件： 第一层土：城市杂填土 厚 第二层土：红粘土 厚，垂直水平分布较均匀，可塑状态，中等压缩性，地基承载力特征值fak=200Kpa 第三层土：强风化灰岩 ，fak=1200 Kpa 第四层土：中风化灰岩 fak=3000 Kpa 由于结构有两层地下室，地下室层高，采用柱下独立基础，故选中风化灰岩作为持力层。对于中风化岩石，不需要要对其进行宽度和深度修正，故a f =ak f =3000 Kpa 。 材料信息： 本柱下独立基础采用C 40混凝土，HRB400级钢筋。差混凝土规范知： C45混凝土：t f =mm2 , c f = N/mm2 HRB400级钢筋：y f =360 N/mm2 计算简图 独立基础计算简图如下： 基础埋深的确定 基础埋深：d= 基顶荷载的确定 由盈建科输出信息得到柱的内力设计值： M=? N= KN V= 对应的弯矩、轴力、剪力标准值： M k =M/==? N k =N/== KN V k =V/== KN 初步估算基底面积 A 05 .120300011775.33?-=?-≥d r f F G a k =独立基础设计计算书
浅基础地基承载力验算部分计算题
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