目錄 第一章 概述 1.1 設(shè)計任務(wù) 1.2 設(shè)計資料 1.2.1 地質(zhì)勘查資料 1.2.2 設(shè)計荷載 1.3 設(shè)計依據(jù) 第二章 擴展基礎(chǔ)設(shè)計 2.1 基礎(chǔ)位置，埋深及以下土層的確定 2.2 基礎(chǔ)形式的確定 2.3 擴展基礎(chǔ)設(shè)計步驟 按承載力要求初步擬定基礎(chǔ)的平面尺寸 進行地基驗算，包括： 1） 地基強度驗算（包含持力層強度和軟弱下臥層強度） 2） 基底偏心距驗算 3） 本次設(shè)計不進行沉降及穩(wěn)定性驗算 擬定基礎(chǔ)高度，并按抗沖切破壞要求進行驗算 計算截面彎矩，并配置鋼筋第一章 概述1.1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計題目：某單層廠房柱下基礎(chǔ)設(shè)計設(shè)計任務(wù)：本設(shè)計對象為某機械廠的裝配車間。廠房基礎(chǔ)頂面以上部分的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計工作已經(jīng)完成。本課程設(shè)計的任務(wù)是完成柱下基礎(chǔ)與地基的設(shè)計與驗算。要求同學(xué)選擇（或由任課教師分配）一個基礎(chǔ)，按給定的條件完成相關(guān)的設(shè)計和計算工作，具體要求如下：1設(shè)計計算：（1）綜合分析設(shè)計資料，對三種常用的房屋基礎(chǔ)類型（剛性基礎(chǔ)、鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)）的技術(shù)合理性進行比較（限于課時，本次課程設(shè)計不考慮造價因素），選擇較為合理的基礎(chǔ)方案。確定所選柱下基礎(chǔ)的類型，平面尺寸及埋深；（2）完成該基礎(chǔ)（包括地基）的計算；2圖紙：（1）基礎(chǔ)總平面布置圖（假定所有基礎(chǔ)均與自己設(shè)計的基礎(chǔ)相同）；（2）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖（應(yīng)包含圖紙說明和工程數(shù)量表）。3將上述成果整理成設(shè)計計算說明書。設(shè)計計算說明書應(yīng)制做成Word文檔。整個說明書應(yīng)滿足計算過程完整、計算步驟清楚、文字簡明、符號規(guī)范和版面美觀的要求，圖紙應(yīng)用CAD制作而且應(yīng)該表達正確、布局合理和尺寸齊全。說明書用A4紙張打印和圖紙(A3)一起裝訂成冊，交設(shè)計指導(dǎo)老師評閱。1.2 設(shè)計資料 1.2.2 地勘資料簡化后的建筑場地“工程地質(zhì)勘察報告”如下。XX工程地質(zhì)勘察報告擬建工程為XX機械廠的裝配車間，建筑場地位于該機械廠廠區(qū)內(nèi)，廠房平面尺寸為42m´24m,采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計跨度為24m，柱距為6m?？辈旃ぷ靼词┕D設(shè)計階段的要求進行。自X年X月X日開始，至X年X月X日結(jié)束。共完成鉆孔6個，并結(jié)合鉆孔取原狀土樣XX個進行了室內(nèi)土工實驗。場地處地面平坦。擬建車間的西南角有一古河道，現(xiàn)已淤填。據(jù)鉆探揭露，各地層的情況如下：第層：人工填土。分布于場地表面，以灰黑色粉土為主，伴有碎磚，爐渣等雜物的填土層。厚約0.51.2m，結(jié)構(gòu)疏松，土質(zhì)不均，平均天然重度為17.1kN/m3。第層：粉質(zhì)粘土。呈棕紅色。除1#孔外各孔均有，厚度9.510.1m。硬塑可塑，土質(zhì)較均勻。第層：粉土。呈褐黃色。僅在1#孔可見到，厚約3.3m，流塑。第層：淤泥。呈黑色，流塑。含大量有機質(zhì)，有臭味。僅在1#孔見到，厚度約8.0m。第層：粉質(zhì)粘土。呈灰黃色，僅在1#孔見到，厚約3.6m，夾有粉砂薄層，流塑。第層：粘土。呈黃黑色，各孔均可見到，沒有鉆透，據(jù)調(diào)查厚度在10m以上。土質(zhì)均勻，可塑硬塑。場區(qū)地下水屬潛水，初見水位在2.53.1m深處，穩(wěn)定水位在2.93.9m深處。地下水補給來源為大氣降水，水位隨季節(jié)變化，無侵蝕性。根據(jù)鉆探及室內(nèi)土工實驗的情況分析，第層雜填土不宜用作建筑物地基。建議把基礎(chǔ)埋置在強度較高的第層粉質(zhì)粘土或第層粘性土中。其地基承載力標準值分別為：第層：fk=180kPa第層：fk=220kPa建議：受古河道影響的幾個柱基采用樁基礎(chǔ)；其余基礎(chǔ)可采用柱下現(xiàn)澆獨立基礎(chǔ)。鉆探點布置見圖2-3，地質(zhì)剖面見圖2-4圖2-6，土工試驗成果見表2-1，地質(zhì)柱狀圖略。報告人：XXX X年X月X日8圖2-3 地質(zhì)鉆孔平面布置圖9圖2-4 IIII地質(zhì)剖面10圖2-5 II地質(zhì)剖面圖2-6 IIIIII剖面和圖例1.2.2 設(shè)計荷載基礎(chǔ)梁上的荷重（包括基礎(chǔ)梁自重）為：標準組合時為30kN/m，基本組合時為40.5kN/m。各柱（標高-0.075m處）的荷載設(shè)計值如下：邊柱 Z1： Mk=265kN-m M=380kN-m Fk=1400kN F=2100kN Hk=40kN H=60kN角柱Z2: Mk=350kN-m M=500kN-m Fk=1000kN F=1400kN Hk=65kN H=80kN抗風(fēng)柱Z3: Mk=200kN-m M=270kN-m Fk=820kN F=1120kN Hk35kN H50kN1.3 設(shè)計依據(jù) 本次課程設(shè)計的依據(jù)為本課程設(shè)計指導(dǎo)書和相關(guān)規(guī)范。第二章 擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.1 基礎(chǔ)位置，埋深及以下土層的確定把基礎(chǔ)埋置在強度較高的第層粉質(zhì)粘土或第層粘性土中。其地基承載力標準值分別為：第層：fk=180kPa第層：fk=220kPa 根據(jù)估算，基礎(chǔ)埋深適合設(shè)置在3m深處，既經(jīng)濟又比較安全。根據(jù)測得地址情況，計算層土特性如下：（1）確定孔隙率： 平均值： 得 標準差： 得 變異系數(shù)：得 統(tǒng)計修正系數(shù)： 得 由 得 （2）確定天然重度： 平均值： 得 標準差： 得 變異系數(shù)：得 統(tǒng)計修正系數(shù)：得 由 得 （3）確定液限： 平均值： 得 標準差： 得 變異系數(shù)：得 統(tǒng)計修正系數(shù)：得 由 得 查表，=1.6，估計地基基礎(chǔ)寬度小于3m,故不做寬度修正，區(qū)基礎(chǔ)埋深為3m. 做基礎(chǔ)承載力修正 由 得 2.2 基礎(chǔ)形式的確定 此次設(shè)計要求設(shè)計擴展基礎(chǔ)。根據(jù)實際情況，在設(shè)計中采用錐形的擴展基礎(chǔ)。2.3 擴展基礎(chǔ)設(shè)計步驟（一） 抗風(fēng)柱下的基礎(chǔ)設(shè)計 按承載力要求初步擬定基礎(chǔ)的平面尺寸 =820KN =35KN =200KN =304.5=135KN(基礎(chǔ)梁)(偏心495mm) 考慮偏心，取A=進行地基驗算 基礎(chǔ)及回填土重： 基底的總豎向荷載： 基地的總彎矩： 總的偏心距： 基底反力： 確定基礎(chǔ)具體尺寸： 基礎(chǔ)材料采用混凝土，做成錐形擴展基礎(chǔ)。錐形基礎(chǔ)的邊緣高度取250mm，錐形坡度。基礎(chǔ)下設(shè)混凝土墊層80mm，保護層厚度取80mm，基礎(chǔ)的有效高度。荷載組合（基本組合）： 基礎(chǔ)底面凈壓力計算： 凈荷載偏心距：基底凈反力： 基礎(chǔ)沖剪驗算：由 因為基礎(chǔ)用混凝土，其軸心抗拉強度設(shè)計值 故=0.7 滿足要求，基礎(chǔ)不會發(fā)生沖剪破會。 柱邊基礎(chǔ)彎矩計算： 柱邊與邊側(cè)基礎(chǔ)邊緣距離： 柱邊處的地基凈反力： 作用在底面： 作用在底面： 布置鋼筋： ，布置7根直徑16mm的鋼筋，實配鋼筋面積。 ，布置7根直徑16mm的鋼筋，實配鋼筋面積。（二） 邊柱下的基礎(chǔ)設(shè)計 按承載力要求初步擬定基礎(chǔ)的平面尺寸 =1400KN =40KN =265KN =306=180KN(基礎(chǔ)梁)(偏心645mm) 考慮偏心，取A=進行地基驗算 基礎(chǔ)及回填土重： 基底的總豎向荷載： 基地的總彎矩： 總的偏心距： 基底反力： 確定基礎(chǔ)具體尺寸： 基礎(chǔ)材料采用混凝土，做成錐形擴展基礎(chǔ)。錐形基礎(chǔ)的邊緣高度取250mm，錐形坡度。基礎(chǔ)下設(shè)混凝土墊層80mm，保護層厚度取80mm，基礎(chǔ)的有效高度。荷載組合（基本組合）： 基礎(chǔ)底面凈壓力計算： 凈荷載偏心距：基底凈反力： 基礎(chǔ)沖剪驗算：由 因為基礎(chǔ)用混凝土，其軸心抗拉強度設(shè)計值 故=0.7 滿足要求，基礎(chǔ)不會發(fā)生沖剪破會。 柱邊基礎(chǔ)彎矩計算： 柱邊與邊側(cè)基礎(chǔ)邊緣距離： 柱邊處的地基凈反力： 作用在底面： 作用在底面： 布置鋼筋： ，布置13根直徑16mm的鋼筋，實配鋼筋面積。 ，布置17根直徑16mm的鋼筋，實配鋼筋面積。（三） 角柱下的基礎(chǔ)設(shè)計 按承載力要求初步擬定基礎(chǔ)的平面尺寸 =1000KN =65KN =350KN =303=90KN(基礎(chǔ)梁)(偏心645mm) (基礎(chǔ)梁) 考慮偏心，取A=進行地基驗算 基礎(chǔ)及回填土重： 基底的總豎向荷載： 基地的總彎矩： 總的偏心距： 基底反力： 確定基礎(chǔ)具體尺寸： 基礎(chǔ)材料采用混凝土，做成錐形擴展基礎(chǔ)。錐形基礎(chǔ)的邊緣高度取250mm，錐形坡度?；A(chǔ)下設(shè)混凝土墊層80mm，保護層厚度取80mm，基礎(chǔ)的有效高度。荷載組合（基本組合）： 基礎(chǔ)底面凈壓力計算： 凈荷載偏心距：基底凈反力： 基礎(chǔ)沖剪驗算：由 因為基礎(chǔ)用混凝土，其軸心抗拉強度設(shè)計值 故=0.7 滿足要求，基礎(chǔ)不會發(fā)生沖剪破會。 柱邊基礎(chǔ)彎矩計算： 柱邊與邊側(cè)基礎(chǔ)邊緣距離： 柱邊處的地基凈反力： 作用在底面： 作用在底面： 布置鋼筋： ，布置11根直徑16mm的鋼筋，實配鋼筋面積。 ，布置12根直徑16mm的鋼筋，實配鋼筋面積。