基础工程课程设计

1、 设计任务

某建筑物双向板式片筏基础，上部传来的总轴力为（学号：41212057），基础埋置深度1.8m，修正地基承载力特征值，混凝土强度等级为C20，钢筋Ⅰ、Ⅱ钢筋，设计此基础，基础布置图如图1所示。

柱荷载如下表所示。 表1柱荷载表 荷载柱号 （kN） A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 2360 2400 2480 2530 2520 2500 2380 2360 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 柱号 （kN） 2420 2480 2540 2600 2610 2540 2480 2410 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 2430 2490 2560 2640 2620 2570 2490 2420 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 荷载柱号 荷载（kN） 柱号 （kN） 2350 2410 2460 2530 2520 2520 2440 2370 荷载2、 筏形基础计算简图

2.1、确定基础平面尺寸 （1）确定基础宽度

基础面积：

基础宽度：b=A/L=1230/50.2=24.5m,取b=3×7.2+4=25.6m，A=1285。 （2）确定底板厚度

筏基底板厚度与最大双向板格短边净跨之比不应小于1/14，且不小于400mm， 则

钢筋合力点至近边的距离 则

确定基础底板厚度h=500mm，并设100mm厚C15素混凝土垫层。 （3）确定地基梁截面尺寸

初估地基梁截面尺寸。基础梁高按照跨度1/8~1/5估算，梁宽按照梁高1/2估算，最终确定截面尺寸：h=1300mm，b=600mm。 2.2、确定计算简图

根据筏基梁的荷载，双向板支撑条件确定计算简图如下：

3、 地基承载力验算

（1） 筏形基础自重

（2） 确定合力作用点

则

同理可得

则

（3） 验算地基承载力

基底反力平均值：

因此地基承载力符合要求。 基底平均净反力设计值：

4、 筏形基础承载力验算

4.1、抗冲切承载力验算

梁板式筏形基础的底板厚度为500mm，单排布筋，板底有100mm素混凝土垫层，因此取钢筋合力点至近边的距离，则，混凝土为C20，则：

底板受冲切承载力：

因此，筏板底板抗冲切承载力满足要求。 4.2、抗剪承载力验算 按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），底板斜截面受剪承载力应符合下式要求： ，，由于，。

则阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值：

综上所述，筏板底板厚度满足斜截面抗剪承载力要求。 4.3、局部受压承载力验算

根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011，梁板式筏基的基础梁除满足正截面受弯承载力外，尚应按现行《混凝土结构设计规范》有关规定验算底层柱下基础梁顶截面的局部受压承载力。

根据《混凝土结构设计规范》，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求：

只需验算竖向轴力最大值即可，柱下最大荷载为2640KN，即。

C20混凝土，

故筏基柱下受压承载力满足要求。 5、 基础底板内力计算

由《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），四边支承的混凝土板应按下列原则进行计算：

①、当长边与短边的长度之比小于或等于2.0时，应按双向板计算；

②、当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，按照双向板计算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。

③、当长边与短边长度之比大于或等于3.0时，可按沿短边方向受力的单向板计算。 由于7200/6600=1.09<2.0，所以按照双向板计算。 具体计算过程如下：

① 、区格的板B1边界条件如图所示：

查双向板系数表可得：

跨中弯矩：

② 、区格的板B2边界条件如图所示：

查双向板系数表可得：

跨中弯矩：

③ 、区格的板B3边界条件如图所示：

查双向板系数表可得：

跨中弯矩：

④ 、区格的板B4边界条件如图所示：

查双向板系数表可得：

跨中弯矩：

支座弯矩计算如下： B1板：

B2板：

B3板：

B4板：

由于支座弯矩大于跨中弯矩，应该对支座弯矩进行调幅，使支座弯矩下降20%，取弯矩调幅系数，进行计算： 对于B1板：

对于B2板：

对于B3板：

对于B4板：

6、 基础梁内力计算

用倒梁法计算梁的内力，即假定上部结构是绝对刚性的，各柱没有沉降差异，把柱脚视为条形基础的铰支座，将基础梁按照倒置的连续普通梁计算。

① 、作用于横梁JL1上的荷载，是悬臂梁的均布地基净反力和边孔梯形荷载地基净反

力之和。按均布荷载三跨连续梁进行计算。计算简图如下：

悬臂板荷载： 梯形荷载最大值：

因此，梯形均布荷载的等量荷载为：

三跨连续梁受均布荷载：

支座弯矩：

跨中最大弯矩由两部分组成，分别为均布荷载和梯形荷载，计算如下： 对均布荷载：

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