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1、
基础工程 课程设计
计算书
全套图纸，加153893706
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二〇一五年七月
基础工程课程设计说明书
目 录
1 独立基础设计 1
1.1设计资料 1
1.2确定地基持力层及基础埋深 2
1.3修
2、正后的地基承载力特征值 3
1.4确定基础底面尺寸 3
1.5验算持力层地基承载力 3
1.6计算地基净反力 4
1.7基础高度确定 4
1.7变阶处抗冲切验算 5
1.8基础配筋计算 5
1.9基础配筋大样图 7
1.10设计图纸 7
2 桩基础设计 9
2.1 设计资料 9
2.2 桩基础选型、确定持力层、承台高度的确定 10
2.3 单桩承载力计算 11
2.4 估算桩的根数 11
2.5 布桩、确定承台尺寸 12
2.6 桩基础承载力验算 13
2.7 承台设计 14
2.7.1 承台受冲切承载力验算 14
2.7.2 承台受剪承载力
3、计算 15
2.7.3 承台受弯承载力计算 16
2.8 桩身结构设计 16
2.9 吊装验算 17
2.10 桩基沉降计算 17
2.11 设计图纸 17
参考文献 18
附 录 18
1 独立基础设计
1.1设计资料
（1）本工程拟建建筑场地平整，场区地下水对混凝土结构物腐蚀性，地下水位深度位于地表下1.2m。
（2）工程地质条件自上而下如下：
（3）地基岩土物理力学参数如表1.1所示。
（4）拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500500mm。
室外地坪标高同自然地面，室内外高差4
4、50mm。柱网布置图如图1.1所示。
（5）混凝土材料强度等级为C30，钢筋采用HRB335级。
（6）根据任务书分组要求，柱底荷载效应标准组合值选用6题号A轴柱底荷载。
图1.1 柱网布置图
柱底荷载效应标准组合值:1277，254，84，
1.2确定地基持力层及基础埋深
根据任务书分组情况选取层土作为基础的持力层，其承载力特征值为
=180。
根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。
场区地下水对混凝土结构物腐蚀性，地下水位深度位于地表下1.2m。
取基础底面高时最好至持力层下0.5m，本设计取第三层黏土为持力层，所以考虑取室外
5、地坪到基础地面为0.6+1.0+0.5=2.1m。初步估计基础高度为0.8m。由此得到基础剖面示意图如图1.2所示。
图2.1 基础剖面示意图
1.3修正后的地基承载力特征值
根据黏土，，查表得=0.3，=1.6。
基底以上土的加权平均重度为：
修正后的持力层承载力特征值为（先不考虑基础宽度修正）：
=180+1.616.4=222
1.4确定基础底面尺寸
计算基础和回填土重时的基础埋置深度为：。
基础底面积为：
先不考虑偏心，按轴心荷载条件初步估算所需的基础底面积。
由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即
基础的长宽比，对矩形截面，一般取。
6、
所以，初步选定基础底面积，且b=2.6m3m不需要再对进行修正。
1.5验算持力层地基承载力
基础和回填土重为：
偏心距为：
由
>0，满足要求。
基底最大压力：
<1.2fa (=266.4kPa)满足要求。
1.6计算地基净反力
柱底荷载效应基本组合值：F=1595KN，M=330KN·m，V=109KN。
净偏心距为
=0.26m
基础边缘处的最大和最小净反力为
1.7基础高度确定
基础底板厚度由柱边抗冲切破坏的要求确定。
柱边基础截面抗冲切验算
l=3.2m，b=2.6m，。初步选定基础
7、高度h=800mm，分两个台阶，每个台阶均为400mm。=800-（40+10）=750mm（有垫层），则394.5KN
满足要求。
1.8变阶处抗冲切验算
设
，
m
因此，可得
冲切力为
=34.2kN
8、
抗冲切力为
>34.2KN
满足要求。
1.9基础配筋计算
选用HRB335级钢筋，。
（1）基础长边方向。对于Ⅰ-Ⅰ截面（柱边），柱边净反力为
悬臂部分净反力平均值为
弯矩为：
对于截面Ⅲ-Ⅲ（变阶处），有
比较和,应按配筋，实际配B16@200.则钢筋根数为
（2）按基础短边方向。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底反力可按均匀分布计算，取
对于II-II截面（柱边）
弯矩为
对于Ⅳ-Ⅳ截面（变阶处）
弯矩为
比较和,应按配筋，实际配B12@200.则钢筋根数为
9、
1.10基础配筋大样图
基础配筋大样图见附录。
1.11设计图纸
根据以上的计算，可以绘制出基础平面布置图和A轴柱子基础大样图，如下图所示。
设计说明：
1.0.000相当于绝对标高见建筑图。
2.本工程持力层第三土层，地基承载力特征值。
3.基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽，符合要求后方可施工垫层。
4.材料：混凝土C30，钢筋HRB335.
5.保护层40mm。
6.垫层做法：混凝土C10.厚100mm，出基础边100mm。
7.未尽事宜，请按现行相关规范执行。
10、2 桩基础设计
2.1 设计资料
7、根据任务书分组情况，选取6号A轴柱下桩基础设计，上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值为：
1925，225，142
8、混凝土强度采用C30，钢筋采用HRB335。
2.2 桩基础选型、确定持力层、承台高度的确定
建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，室外地坪标高为-0.45m，自然地面标高同室外地坪标高。建筑桩基拟采用截面为的混凝土预制方桩，以④号土层粉质粘土为持力层，桩尖伸入持力层1.1m，设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度为-1.60m，桩顶伸入承台50mm。
2.3 单桩承载力计算
11、
根据以上设计，桩顶标高为-2.05m，桩底标高为-13.05m，桩长为11.0m。
单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：
式中：
——单桩竖向极限承载力标准值，KN；
——单桩总极限侧阻力标准值，KN；
——单桩总极限端阻力标准值，KN;
——桩身周长，m；
——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值Kpa；
——桩周第i层土的厚度，m；
——桩端面积，；
——桩端极限端阻力标准值，kpa。
由于
2.4 估算桩的根数
承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，即取，则有
根据上部荷载初步估计桩数为
则取设计桩数为
12、5根。
2.5 布桩、确定承台尺寸
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。由于桩基所处场地的抗震设防烈度为7度，且场地内无可液化砂土、粉土问题，因此可不进行地震效应的竖向承载力验算。
根据桩数及承台尺寸构造要求初步设计矩形承台（见图2.1），取承台边长为3m3m，矩形布桩，桩中心距取3.0d，则，取s=1200mm，桩心距承台边缘均为400mm。
桩距：根据桩的最小中心距如表2.1所示。
桩距S=3.0d=3x0.4=1.2m
承台尺寸：a=b=1.2+2x0.2+2x0.2=2.0m
承台埋深定位-1.6m
13、，高0.8m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层厚度为50mm，则承台有效高度为=0.8-0.05=0.75m,即750mm。
桩承台布置示意图如图2.1所示。
桩的最小中心距 表2.1
土类与成桩工艺
排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩
其他情况
非挤土桩和部分挤土灌注桩
3.0d
2.5d
挤土灌注桩
穿越非饱和土
3.5d
3.0d
穿越饱和软土
4.0d
3.5d
挤土预制桩
3.0d
3.0d
打入式敞口管桩和H型钢桩
3.5d
3.0d
注：d为桩径
14、
图2.1 桩承台布置示意图
2.6 桩基础承载力验算
取承台及其上土的平均重度为。
1、 轴心竖向力作用下
(满足）
2、偏心竖向力作用下
（满足）
2.7 承台设计
根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为，承台厚0.8m承台混凝土选用C30，，；承台钢筋选用级钢筋，。
承台内力计算：
承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合设计值，则基桩净反力设计值为
2.7.1 承台受冲切承载力验算
为防止承台产生剪切破坏，承台应具有一定的厚度，初步设计承台厚0.8m，承台底保护层厚度50mm，则。分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算
15、，以验算承台厚度的合理性。
1、柱边冲切
承台受压冲切的承载力应满足下式：
冲切力：
受冲切承载力截面高度影响系数：由h=0.8m，。
冲跨比与系数的计算：
=
=3492.1KN>=2406.3KN(可以）
2、角桩向上冲切
承台受角桩冲切的承载力应满足下式：
，
=
=1018.87KN>558.2KN（可以）
2.7.2 承台受剪承载力计算
剪跨比计算：
受剪切承载力截面高度影响系数计算：
对I-I截面
剪切系数
（可以 ）
16、2.7.3 承台受弯承载力计算
对于Ⅰ-Ⅰ截面
选用21B18@150，钢筋根数为，
Ⅱ-Ⅱ截面与Ⅰ-Ⅰ截面配筋相同。
2.8 桩身结构设计
预制桩的桩身混凝土强度等级选用C30,钢筋选用HRB335级。
相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值为：
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.8.2条的规定，桩顶轴向压力应符合下列规定：
计算桩身轴心抗压强度时，一般不考虑屈压影响，故取稳定系数；对于预制桩，基桩施工工艺系数
桩身按构造要求配筋，选8B14的
17、HRB335级通长筋，箍筋选用A8@200.
距桩顶2m范围内间距100mm，采用打入法沉桩，桩顶设置三层，层距50mm，桩尖所有主筋焊接在一根圆钢上，桩尖0.6m范围内箍筋加密，间距50mm,桩身主筋混凝土保护层厚40mm。
2.9 吊装验算
由于桩的长度不大，桩身吊装时采用二点起吊。
起吊点距桩两端距离为
则起吊时桩身最大弯矩为
桩身配筋计算：混凝土采用C30级，钢筋采用HRB335级，则
，，b=300,,每边配3B14，，则
所以 满足要求
2.10 桩基沉降计算
桩基沉降计算可按下式计算
18、。
经计算桩基沉降量均满足要求。
2.11 设计图纸
桩基础平面布置图见附录。
桩基础配筋大样图见附录。
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范[GB50007-2011][S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2] 中国建筑科学研究院.建筑结构荷载规范[GB50009-2012][S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[3] 中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范[JGJ-94-2008][S].北京：中国建筑工业 出版社，2008.
[4] 华南理工大学、浙江大学、湖南大学合编.基础工程.第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2008.
附 录
附图1 独立基础平面布置图
附图2 独立基础配筋图
附图3 桩基础平面布置图
附图4 桩基础配筋大样图
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基础工程课程设计计算书【全套CAD图纸】
