浅基础设计计算书
浅基础设计计算书
基础工程课程设计
柱下条形基础设计成果
成果：设计计算书、设计图纸
姓名：
学号：
学院：土木工程学院
专业：土木工程
年级：
指导老师：
完成时间：
课设简介
1. 课程设计目的
课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节，《基础工程》课程设计是学生在学习《土力学》、《钢筋混凝土结构》和《基础工程》的基础上，综合应用所学的理论知识，完成浅基础和深基础（桩基础）的设计任务。其目的是培养学生综合应用基础理论和专业知识的能力，同时培养学生独立分析和解决基础工程设计问题的能力。
2. 课程设计基本要求
2.1 通过课程设计，要求学生对基础工程设计内容和过程有较全面的
了解和掌握，熟悉基础工程的设计规范、规程、手册和工具书；
2.2 在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。
设计计算书要求计算正确、文理通顺，施工图布置合理、表达清晰，符合设计规范要求；
目录
课设简介 ................................................. I 目录 ................................................. II 第一章绪论…………………………………………………………
1.1工程概况………………………………………………………
1.1.1地形………………………………………………………………
1.1.2工程地质条件………………………………………………………
1.1.3岩土设计技术参数…………………………………………………
1.1.4水文地质条件…………………………………………………
1.1.5轴线及上部结构作用何在…………………………………………
1.1.6岩土设计技术参数…………………………………………………第二章基础设计……………………………………………………
2.1基础梁埋深及高度的确定……………………………………………
2.2 确定地基承载力设计值……………………………………………2.3确定条形基础底面尺寸………………………………………………
2.4软弱下卧层承载力验算………………………………………………
2.5基础结构验算…………………………………………………
2.6基础梁配筋验算…………………………………………………
2.6.1正截面受弯钢筋计算………………………………………………
2..6.2箍筋计算…………………………………………………
第三章翼板配筋计算………………………………………………
3.1截面尺寸验算…………………………………
3.2 翼板横向钢筋计算及分布钢筋确定………………………………
第一章绪论
1.1工程概况
1.1.1．地形
拟建建筑场地平整。
1.1.2．工程地质条件
拟建场地位于福州市乌龙江下游山前沟谷处，地貌上属山前冲海积谷地，原始地势高差较大，现经人工填土后，高差约5m。拟建场地原为山谷坡地，分布若干鱼塘，现已人工吹砂堆填。场地东、南侧为学校及居民区，西侧为山坡。地层分布有人工吹砂层、第4系全新统冲积层、上更新统冲洪海积层，基岩为燕山晚期花岗岩类。
1.1.3岩土设计技术参数
地基岩土物理力学参数如表1所示。
1.1.4．水文地质条件
场地地下水主要为上部填土中孔隙潜水及基岩风化带中的孔隙-裂隙承压水两种类型，水量贫乏，地下水稳定水位埋深为1.70m，场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构不具有腐蚀性。
1.1.5上部结构资料
拟建建筑物为全现浇多层框架结构，框架柱截面尺寸为600mm×600mm。柱网布置如图1所示。其中横向尺寸为36m，纵向尺寸为24m。
表1 有关土层物理力学性质指标表
地
层代号土层
名称
厚
度
承载
力特
征值
参考
ak
f
含
水
量
重
度
孔
隙
比
塑
性
指
数
液
性
指
数
直剪试
验压
缩
模
量
粘
聚
力
内
摩
擦
角
w γ e I p I L C φ Es
kPa % kN/
m
3 kPa ° MPa
1 杂填土 1.0 6.4 13.7 0.997
2 25 2 粘土~
粉质粘土
2.0 120 69.3 14.9 1.0 24.6 0.95 19
7.3 4.5
1 3 淤泥质土 3.0 80
41.4
17.3 1.15 19.8 0.62 26 8.5 1.50
4 粘土 3.0 140 67.3 15.1 0.86 20.2 1.12 9
11.4 4.8
0 5 粉土 4.0 160 24.5 19.0 0.72 4.2 1.10 12 23
5.5
0 6 残积砾质粘性土
4.5 200 32.5 16.1 0.66 7.2 0.72 12 2
5.5 3.30
A
B
C
D
1
2
3
4
5
6
7
6000
6000
6000
6000
6000
6000
6000
6000
6000
36000
6000
24000
E
图1 柱网平面图
1.1.6上部结构作用荷载
本人所算为4号轴线处基础，柱底竖向荷载标准组合值为1440kN 。
第二章 基础设计
2.1基础梁埋深及高度的确定
取基础埋深 1.5d m =，高于底下水位0.2m 。
取基础高度 1.2h m =，符合柱下条形基础梁的高度宜为柱距的11
~48
的规
定。
2.2确定地基承载力设计值
承载力特征值参考值120ak f kN =,先假设基础宽度3b m =，基础底面以上土的加权平均容重3(13.7 1.014.90.5)/1.514.1/m kN m γ=?+?=，查表得 1.0d η=。
修正后地基承载力特征值：
(3)(0.5)1200 1.014.1(1.50.5)134.1a ak b d m f f b d kPa
ηγηγ=+-+-=++??-=
2.3.确定条形基础底面尺寸
b ≥
()k a F f d l
γ-51440
2.56(134.120 1.5)27m ?==-??，取基础宽
2.7b m =
5144020 1.527 2.7
128.76134.127 2.7
k k a F G p kPa f kPa A +?+???=
==≤=? 取条形基础端部外伸长度0 1.5l m =，符合外伸长度宜为边跨跨度的0.25倍的规定0(0.25 6.0 1.5)l m =?=，即条形基础长64+2 1.5=27l m =??。
2.4软弱下卧层承载力验算
软弱下卧层为第3层 80ak f kPa
=
3
218.9/sat kN m γ=
查表
0, 1.0b d ηη==
3[13.7 1.014.90.7+(18.9-10) 1.3]/3.011.99/m kN m γ=?+??=
(3)(0.5)800 1.011.99(3.00.5)109.75a ak b d m f f b d kPa
ηγηγ=+-+-=++??-=
基
底压力128.76p kPa
=
基底自重压力
013.7 1.014.90.521.15c p kPa =?+?=
1
2
=
3.0s s E E α=
/ 1.5/2.70.560.5
z b ==
查表得地基压力扩散角
=23θ?
下卧层顶面自重压力 13.7 1.014.90.7(18.910)35.7cz p kPa =?+?+-= 下卧层顶面附加压力 0() 2.7(128.7621.15)
69.332tan 2.72 1.5tan 23c z b p p p kPa
b z θ-?-=
==++???
下卧层顶面总压力 35.769.33105.03109.75cz z a p p p kPa f kPa =+=+=≤=
即下卧层满足承载力要求。
2.5基础结构验算
混凝土弹性模量 722.5510/c E kN m =?
基础梁截面刚度 722.55100.1934921500c E I kN m =??=? 采用倒梁法并运用结构力学求解器求解各项数据 每米长度基底反力
1.3551450
360.0/27
F p kN m l
??=
=
=∑
边跨每米长度增加基底反力 1.355144015%
'194.4/6+1.5
p kN m ???=
=
求出各支座反力为 12313.71R kN
=
23081.86R kN
=
31844.87R kN
=
43081.86R kN
=
52313.71R kN =
由于支座反力与原柱端荷载相差较大，支座处存在不平衡力i p ?，分别为
1 1.3514502329.77369.71p kN ?=?-=-
2 1.3514503103.261137.86p kN ?=?-=-
3 1.3514501857.6899.13p kN ?=?-= 421137.86p p kN ?=?=- 51369.71p p kN ?=?=-
将各支座不平衡力i p ?折算成调整荷载 对于边跨支座1
1113()o p q l l ??=
+ o l 为边跨长度；1l 为第一跨长度。
对于中间支座11
133()
i i p
q l l -??=+ 1i l -为第1i -长度；i l 为第i 跨长度。 故 11105.63/1.56/3p q kN m ??=
=-+； 2
2284.46/6/36/3p q kN m ??==-+；
3
324.78/6/36/3p q kN m ??==+ ；42284.46/q q kN m ?=?=- ；51-105.63/q q kN m ?=?=。
调整荷载作用下的计算简图：
1
2
3
4
5
6
7
求得各支座反力为 1383.41R kN
?=-
21080.59R kN
?=-
312.02R kN ?=
41080.59R kN
?=-
5383.41R kN ?=-
调整后的支座反力 1'2313.71383.411930.3R kN =-=
2'3081.861080.592001.27R kN =-= 3'1844.8712.021856.89R kN =+= 42''2001.27R R kN == 51''1930.3R R kN ==
倒
梁
法
最
终
截
面
弯
矩
图
：
1
2
3
4
5
6
7
( 1 )( 2 )
( 3 )( 4 )
( 5 )
( 6 )
504.87-1111.88
-722.29-1228.421315.9842.67
-359.56
-385.48
727.77
-359.5642.67
-385.48
1315.98
-722.29
-1111.88
-1228.42
504.87
倒梁法最终截面剪力图：
12
345
6
7
( 1 )( 2 )
( 3 )( 4 )( 5 )
( 6 )
673.16-1257.14
-359.60
749.201289.08
-712.19
-561.11158.89928.45-928.45-158.89
561.11712.19
-1289.08
-749.20
359.60
1257.14
-673.16
基础梁最终内力如下表所示：
2.6基础梁配筋计算
①材料选择 混凝土20C 1.1t f MPa =； 9.6c f MPa =；
钢筋采用二级钢HRB335；'2
300y y N
f f mm ==。
②基础梁宽度 800b mm =；1200
1.5800
h b == ③验算截面最小尺寸
考虑到钢筋可能为双排布置，故1200901110o h mm =-=
max 1289.080.250.259.680011102131.2c c o V KN f bh KN β=≤=???=，
满足要求 ④配筋计算表格
2.6.1正截面受弯配筋计算
肋梁顶部正截面受弯配筋计算：
60s a mm = 01200601140h mm
=-= 考虑到肋梁上部应配置通长钢筋，故上部
设计时去跨中最大弯矩，即
max 1228.42y M M kN m
==?
6
22
01228.42100.1239.68001140
y
s c M f bh α?===??1120.132s ξα=--=
0150.48x h mm
ξ=?=
6
2
01228.42103846(/2)300(1120150.48/2)y
s y M A mm f h x ?===-?-
配筋
12
20 2
3768mm
s A =
(5%)
±在误差允许范围内，可以
肋形梁下部配筋：由于该条形基础未设置垫层，故下不保护层厚度应大于70，
取90s a mm
=，由于下部只需1/3通长钢筋，故取弯矩中间值727.77y M kN m =?，在弯
矩大于此部分再进行加配钢筋。
01200901110h mm
=-=
2
00.077
y s t M f bh α=
= 1120.080s ξα=--=
088.8x h mm
ξ=?=
62
0727.77102277(/2)300(111088.8/2)y
s y M A mm f h x ?===--
配 622 22281mm s A =
求取最大弯矩处所需的钢筋面积：
6
22
01315.98100.139
9.88001110y
s t M f bh α?===??
1120.150s ξα=--=
0166.5x h mm
ξ=?=
2
04273(/2)
y
s y M A mm f h x =
=-
需再配2427322771996mm -=，故在第2、4支座处加配622 22281mm s A =
并在离支座1/3处截断 2.6.2箍筋计算
①截面尺寸符合要求（第1步已经验算）；
②根据纵筋布置及根数确定为6肢箍，暂选用10@80φ
2221
6(10)471.244
sv A mm mm π=?=
③斜截面受剪承载力u V ；0.7()sv u cs t o yv o A
V V f bh f h s
==+混凝土新规范公式
a 、10@180φ（加密区）
max 471.24
0.7 1.1800111021011101294.021289.08180
u V kN V kN =???+?
?=>= 加密区间为：1，4支座向左、2，5支座向右各1.5米区间 b 、10@300φ（非加密区） 471.24
0.7 1.180011102101110958.38400
u V kN =???+?
?= 1294.021289.08958.38928.45kN kN kN kN =>?
?=>?
u u 加密区 V 承载力满足要求非加密区V 。
第三章 翼板配筋计算
3.1截面尺寸验算
翼板按斜截面抗剪强度验算设计高度；翼板端部按固定端计算弯矩，根据弯矩配置横向钢筋（横向钢筋采用二级钢筋2
300y N f mm =）.
翼板的高度如计算简图所示， 取1.0m 宽度翼板作为计算单元， 剪力设计值
51944
1.00.950.95126.67
2.7
2.727
j p V kN ?=
??=
?=? 斜截面受剪承载力
0.70.7 1.1950310238.7u c t o V V f bh kN ===???= 126.67V kN >=，满足要求。
3.2横向钢筋计算
弯矩设计值21()0.9560.17m 2 2.7
j
p M kN =?=?；同
肋形梁 040090310h mm =-=
配筋计算：①截面抵抗矩系
数
6
22
160.17100.0651.09.6950310
s c o M f bh αα?===??? ②相对受压区高度 1121120.0680.067s ξα=--=--?=；
③内力矩的力臂系数11210.9385
0.9642
s s αγ+-+=
== ④钢筋面积6
260.17106723000.964310
s y s o M
A mm f h γ?===??
实配12@160 22707672s A mm mm =>，分布筋8@200φ。
独立基础设计计算书
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 = =+ 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 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 目录 一、基本设计资料 (1) 二、设计内容： (1) （一）中墩及基础尺寸拟定 (1) 1.墩帽尺寸拟定 (1) 2.墩身尺寸确定 (2) 3基础尺寸确定.................................. - 4 - （二）墩帽局部受压验算. (4) 1.上部构造自重 (4) 2.墩身自重计算 (4) 3.浮力计算 (5) 4.活载计算 (5) 5.水平荷载计算 (7) 6.墩帽局部受压验算 (8) （三）墩身底截面验算 (9) 1.正截面强度验算 (9) 2.基底应力验算 (10) 3.稳定性验算.................................. - 10 - 4.沉降量验算.................................. - 10 - 5.墩顶水平位移验算............................ - 10 - 混凝土实体中墩与扩大基础设计 一、基本设计资料 1.设计荷载标准：公路II级 2.上部结构： 上部结构采用装配式后张法预应力混凝土简支T梁。跨径40m，计算跨径38.80m，梁长39.96m，梁高230cm，支座尺寸25cm×35cm×4.9cm（支座为板式橡胶支座，尺寸为顺×横×高），主梁间距160cm，桥面净宽为7+2×0.75m，一孔上部结构荷载为5070kN。 3.水文资料： 设计水位182.7m 河床标高177.65m; 一般冲刷度 1.60m; 局部冲刷深度2.80m。 4.地质资料： 表层3米厚为软塑粘性土，其液性指数I L=0.8；孔隙比e=0.7；容重γ=18.0kN/m3，以下为砾砂，中密γ=19.7kN/m3。 二、设计内容： （一）中墩及基础尺寸拟定 1.墩帽尺寸拟定（采用20号混凝土） 顺桥向墩帽宽度：b≥f + a +2c1 + 2c2 f = 40m(跨径)－38.80m(计算跨径)＝1.20m 支座顺桥向宽度a = 0.25m 查表2-1 c1=0.1m c2=0.2m b =1.20 + 0.25 + 2×0.1 + 2×0.2=2.05m 按抗震要求：b/2 ≥ 50+L(跨径) =50+40=90cm b =2.05m 则取满足上述要求的墩帽宽度b=2.05m 横桥向墩帽宽： 矩形：B = 两侧主梁间距 + a + 2c1 + 2c2 =1.6×4+ 0.35 + 2×0.1+ 2×0.2=7.35m 圆端形：B=7.35 + b =7.35+2.05=9.4m 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： 一、设计资料： 1、本设计的任务是设计一多层办公楼的钢筋混凝土柱下条形基础，框架柱的截面尺寸均为b×h=500mm×600mm，柱的平面布置如下图所示： 2、办公楼上部结构传至框架柱底面的荷载值标准值如下表所示： 注：表中轴力的单位为KN，弯矩的单位为KN.m；所有1、2、3轴号上的弯矩方向为逆时针、4、5、6轴号上的弯矩为顺时针，弯矩均作用在h方向上。 3、该建筑场地地表为一厚度为1.5m的杂填土层（容重为17kN/m3），其下为粘土层，粘土层承载力特征值为F ak=110kPa，地下水位很深，钢筋和混凝土的强度等级自定请设计此柱下条形基础并绘制施工图。 二、确定基础地面尺寸： 1、确定合理的基础长度： 设荷载合力到支座A的距离为x，如图1：则： x= ∑∑ ∑+ i i i i F M x F = 300 700 700 700 700 350 )5. 17 300 14 700 5. 10 700 7 700 5.3 700 0( + + + + + +? + ? + ? + ? + ? + =8.62m 图1 因为x=8.62m ? 2 1 a=0.5?17.5=8.75m ， 所以,由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）8.3.1第2条规定条形基础端部应沿纵向从两端边柱外伸，外伸长度宜为边跨跨距的0.25:0.30倍取a 2=0.8m(与 4 1 l=0.25?3.5=0.875m 相近)。 为使荷载形心与基底形心重合，使基底压力分布较为均匀，并使各柱下弯矩与跨中弯 矩趋于均衡以利配筋，得条形基础总长为： L=2(a+a 2-x)=2?(17.5+0.8-8.62)=19.36m ≈19.4m a 1=L-a-a 2=19.4-17.5-0.8=1.1m 2、确定基础底板宽度b ： 竖向力合力标准值: ∑Ki F =350+700+700+700+700+300=3450kN 选择基础埋深为1.8m ，则 m γ=（17?1.5+0.3?19）÷1.8=17.33kN/m 3 深度修正后的地基承载力特征值为： ()5.0-+=d f f m d ak a γη=110+1.0?17.33?(1.8-0.5)=132.529kN 由地基承载力得到条形基础b 为： b ≥ )20(d f L F a Ki -∑= ) 8.120529.132(4.193450 ?-?=1.842m 取b=2m ，由于b ?3m ，不需要修正承载力和基础宽度。 a2 a a1 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 =塔吊基础计算书模板
扩大基础计算
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塔吊基础施工方案及计算书
埋置式埋置式桥台刚性扩大基础设计计算书
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拌合站扩大基础计算书(改)
条形基础设计计算书
独立基础设计计算过程