基础工程课程设计---某单层厂房柱下基础设计.docx

第1章 1概述 11.1设计任务 11.2设计资料 21.2.1地基勘察资料 21.2.2设计荷载（横向计算） 41.3设计依据 4第2章 号柱下独立扩展基础设计 52.1基础尺寸确定 52.2基础高度及配筋计算 62.3扩展基础施工方案 11第3章3号柱下桩基础设计 123.1确定桩端持力层和乐台埋深 123.2确定单桩竖向极限承载力标准值Wk和单桩竖向极限承载力特征值Ra・133.3初步拟定桩数和平面位置 133.4桩位布置和确定承台尺寸 143.5考虑承台效应重新估算桩数 143.6验算作用于单桩上的荷载 153.7承台受冲切承载力验算 153.8承台受剪承载力计算 163.9承台受弯及配筋计算 17第1章概述gCMPZ2LrvZ3Z3运）—彰］◎云兀II /I11 /IS^IHI 7 I U I —I y II h I 11\ I注：Z1,Z2, Z3表 示柱子的类型旬二Z3OZZ3 v巳］二I/丨丨Z2Z2前侧3000 -1500 *1500420001.1设计任务一、 设计题目：某单层厂房柱下基础设计二、 工程名称：XX机械厂的装配车间设计三、 场地位置：建筑场地位于该机械厂厂区内，厂房平面尺寸为42,77 X 24m ,规定室 内地而标高为土0. 00,相当于黄海高程455. 00m,室外地面标高为-0. 15m,柱顶标高为 12. 50m,轨顶标高为9. 80mo四、 上部结构的类型尺寸：该装配车间采用单层钢筋混凝土排架承重结构，设计跨 度2伽，柱距6m,车间内有2对30吨级工作制桥式用车。

见图1 — 1五、 设计任务：1、完成19号柱下浅基础的设计与地基的检算2、完成19号柱下 桩基础设计19号柱为抗风柱,截面形状为矩形,尺寸:长X宽=700X400mm后侧6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000图1-1某厂房建筑平面图单位：mm1-2设计资料1.2.1地基勘察资料勘察工作按施工图设计阶段的要求进行口 X年X刀X日开始，至X年X月X日结 束共完成钻孔6个，并结合钻孔取原状土样X个进行了室内土工实验场地处地而平坦据钻探揭露，19#柱下各地层的情况如下：第①层：人工填土分布于场地平面，以灰黑色粉土为主，伴右碎砖、炉渣等杂物的 填土层厚度为1.1m,结构疏松，土质不均，平均天然重度/=17.1kN/m3o第②层：粉质粘土呈棕红色，厚度为9. 60m,硬塑~可塑，土质较均匀土质指标: ⑷ 二 24.4%, y =20.1kN/m 3 , Gs =2.70, e =0.681,叫=33.81% ,Wp =2131%, Ip =12.5,1L =0.25, av =0.19,(p=2515 , c =6.22kPa第③层：粘土呈黄黑色，没冇钻透，据调查厚度在10m以上。

土质均匀，可塑~ 硬塑土质指标：w 二25.51%, y =20.4kN/m , G、=2.72, e =0.669,他=37.71% , Wp =20.11%, Ip =17.6,/z =0.25, av =0.17,^=1841 ,c =8.84kPa场区地下水属潜水，初见水位在2.5~3.1m深处，稳定水位在2.9~3.9m深处地下 水补给來源为大气降水，水位随季节变化，无侵蚀性根据钻探及室内土工实验的情况分析，第①层杂填土不宜用作建筑物地基建议把 基础埋置在强度较高的第②层粉质粘土或第③层粘性土中其地基承载力标准值分别 为：第②层：A=260kPa第③层：A=270kPa后侧II前侧11127. Om15. Om图例4#11.5 mI Io钻孔位置钻孔编号钻孔深度地质剖面编号车间位置III图1-2地质钻孔平面布置图16.545 501.010.6厂房边线432. 30绝对标高②土层编号图1-3 —地质剖面（m）1.2.2设计荷载（横向计算）基础梁上的荷重按30kN/m计算各柱底位于室内地而以下0.5m处，各柱在地而 处的截面内力取值如F：荷载组合编号： L31基础梁截面尺寸L32叫=200kN・m< Fk = 450kN比=30kNM = 280kN • mF =650kNH = 50kN1.3设计依据L中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范，GB 50007—20022. 中华人民共和国国家标准.建筑桩基技术规范，JGJ94-943. 吴兴序主编.基础工程.曲南交通大学出版社，2007第2章19号柱下独立扩展基础设计2.1基础尺寸确定考虑基础梁的荷载，荷载标准值Fk =450+30 x (0.9+4.5)=612KN; M K =200+30 x5.4x (0.02+0.25/2+0.7/2)=280.19KN.m Hk=30KN计算简图1-1(1) 确定基础埋深及持力层承载力：根据地层情况，第②层土层厚度较深且土质 较好，同时地下稳定水位为2.9-3.9m,故基础持力层取为第②层土，冃置于地下水位以 上，基础埠深初拟为2.0m。

持力层土承载力先只进行深度修止：由持力层土e=0.681<0.85, Il=0.25<0.85,粉质粘土查表2-3承载力修 正系数几二16 %=0・3稳定水位为2.9~3・9m,对于基底以上土不考虑地下水的影响，取基础底面以上土的加权平均重乙，九修正取标高・0.15m为基准线，则l」xl7」+ (2 — l・l)x2 0」2fa = faK + r/dym(d 一0.5) = 260 + 1.6x18.45x(2-0.5) = 30428KN(2) 确定基底尺寸先按中心荷载计算，有AA——————=2.32m2; fa-yGH 304.28-20x2将基底面积扩犬为A=1.2A1 = 1.2x 2.32=2.784nr ,基础尺寸拟为bx/ = 2.8/n2 , - = 1.5 , bb=l=L36mf取由于基底的最小尺寸小于3m,因此不需要对匚进行修正p _Fk +Gk _K A= 612 + 2L4x2 2 2 = 258.57^ 1.2；故承载力不满足要求。

重新取基础底面尺寸：/? = 2.4/??;/ = 3.6m ,再次进行地基承载力验算，结果如下:Fk +GkA612 + 20x2.4x3.6x(2 + 0」5/2)2・4x3.6= \\2.33KN <仁；P k max= 112.33 +280.19 + 30x(2 + 0.15/2)1/6x2.4x3.62=17&3SKN

第二阶台阶抗冲切破坏验算：计算简图见图3-3仁IIKttli：JI 二 II00 寸QJIl II3-3计算简图at = 0.9m; ah = at + 2/?0 = 0.9 + 2 x 0.75 = 2.4m = I = 2.4加;am = 十 % =・9 + 2.4=1.65m2州=@ / 2 _ 勺 / 2 _ 他"-(l/2-at/2-h0)2 = 1.6175m2;匕円皿丄 + 一卫匚 + 珈07 + 50x(2 + 015/2) =,95.03^ ;J ;max A W 2.4x3.6 …— hmax1/6x2.4x3.62F{ = P.\ = 195.03x1.6175 = 315.16KN 5 0.70妙/禺“/()=952.87KN3)内力计算：(a)按柱截而计算荷载配筋，第一阶台阶的宽高比 上殳=竺二22 = 1 8125 <2.5 ,冃偏心距 e = — = 386，? = 0.444/n <- = 0.6m o 显然，控 2h 2x0.8 F 868.7 6制截面在柱边处，此时有a = at = 0.4/77b = bt = 0.7mb — aP\ = Pg + 十(陰ax —弓丽)=6.06 + 112.86 = 118.92^M广 1 /12处[(2/ + 小(乙和 + A)+(% 创=31&04KN •加Mn = l/48(—)2(2b + b)(% + Pjn.J = \32,3SKN.m抗弯钢筋的配置：采用HPB235级钢筋，其/v= 210/V/mm2 0沿长边方向,M] =318.04KM加九=750加加,宽度2400mm ,按。