.土木工程基礎工程課程設計計算書學 院 土木與交通學院 專 業 11土木工程1班 學生姓名 鄧尚杰 學生學號 201130130203 指導教師 劉叔灼 陳俊生 提交日期 2015年 3月 6日第一章 地基情況各土層主要指標如下：雜填土： =17.0kN/m3。粘土： =18.5kN/m3， =9.0kN/m3， fak=165kPa， Es1-2=5.9MPa， qsia=20kPa， e0=0.88。淤泥： fak=35kPa， Es1-2=1.96MPa， qsia=6kPa。砂質粘土： qsia=40kPa。全風化花崗巖： qsia=45kPa。強風化花崗巖： qsia=100kPa， qpa=4500kPa。第二章 矩形聯合基礎設計資料已知某住宅樓梯間兩梯柱柱距2.5m，柱截面均為300300mm2，相應于荷載效應基本組合時作用于基礎頂面的柱荷載設計值均為F=680kN。計算書選用C20混凝土，HRB335級鋼筋1 選擇地基持力層，確定基礎埋深：初選埋深d=1m（從室外地面起算），以粘性土為持力層。2 計算地基承載力特征值：試算，由埋深d=1m0.5m，此層為粘土層，b=0,d=1，fa=fak+bb-3+dmd-0.5=165+0+118.51-0.5=174kPa3 初選基底尺寸：A=Fkfa-Gd+whw=(6802)/1.35174-201+0=6.5m2試選長度為5m，則寬度為6.5/4=1.6m，取b=2m。4 驗算軟弱下臥層承載力，確定基底尺寸：Es1/Es2=5.9/1.96=3，z/b=3.2/2=1.60.5，查表的=23，tan=0.424，pk=Fk+GkA=100742.5+201=120.7kPafa=174kPa下臥層頂面處附加應力：z=lb(pk-cd)l+2ztan(b+2ztan)=52(120.7-0.517-0.518.5)5+23.20.424(2+23.20.424)=28.3kPa下臥層頂面處的自重應力：cz=0.517+0.718.5+39=48.5kPa下臥層承載力特征值：m=czd+z=48.51+3.2=11.5kN/m3faz=fak+dmd-0.5=35+111.54.2-0.5=77.6kPa驗算cz+z=76.8kPaFl（可以）受剪切承載力驗算：取柱1沖切破壞錐體底面邊緣處截面為計算截面，該截面的剪力設計值為：V=2720.645=175.44kNh=(800800)0.25=1.00.7hftbh0=0.71.0110020.455=700.7kN175.44kN（可以）7 縱向和橫向配筋計算：7.1縱向配筋柱間負彎矩Mmax=0kNm，所需鋼筋面積按對稱取：基礎頂面配818（As=2036mm2）最大正彎矩M=212.5kNm，所需鋼筋面積為：As=212.51060.9300455=1729.7mm2基礎底面配818（As=2036mm2）7.2橫向鋼筋取柱1處等效梁寬為：ac1+1.5h0=0.3+1.50.455=0.98mM=0.56802(2-0.32)2=122.8kNmAs=122.81060.9300(455-12)=1027mm2折成每米板寬內的配筋面積為：1027/0.98=1048mm2/m基礎底面橫向柱下等效部分配 12100（As=1131mm2），其余部分配 12200，頂面按構造配均布8250。8 配筋圖詳見圖紙第三章 預應力混凝土管樁基礎設計資料已知某柱截面尺寸為600600mm2，柱傳給基礎的荷載設計值F=6800kN，M=550kNm，管樁選用PHC400A型。HPC400A管樁外徑d為400mm，壁厚t為95mm。承臺選用C30混凝土，HRB335級鋼筋取fy=300N/mm21 初定承臺埋深和樁長初選埋深1.5m，樁端伸入強風化巖3d=1.2m，樁頂深入承臺100mm2 按經驗公式計算單樁豎向承載力特征值Ra Ra= pqpaAp+usiqsiali =1.22545000.1256+1.261.00.8202.7+1.01.0368.8+1.01.11408+0.851.13452.4+1.051.181001.2=1581kN1600kN3 確定樁數，布樁，確定承臺平面尺寸：nFkRa=6800/1.351581=3.2根，暫取4根長度方向樁距1.2m，寬度方向樁距1.2m，樁中心線至邊線的距離為0.6m，承臺長2.4m，寬均為2.4m。暫取承臺埋深1.5m，承臺高度h為1.2m，鋼筋保護層取150mm，則承臺有效高度為h0=1050mm。4 樁頂荷載樁頂平均豎向力：Qk=Fk+Gk4=68001.35+202.42.41.54=1302kNRaQkminkmax=QkMkxmaxxi2=1302550/1.350.640.621472kN0符合單樁承載力驗算。按荷載設計值計算內力：N=Fn=68004=1700kNNminmax=NMxmaxxi2=17005500.640.62=1929kN1471kN5 承臺受沖切、受剪切承載力驗算5.1承臺受沖切：沖切力Fl=F-N=6800-0=6800kN圓樁轉方柱，轉換方柱邊長為314mm。受沖切承載力截面高度影響系數hp=1-0.1/1200(1200-800)=0.967a0x=a0y =143mmFl（可以）5.2角柱沖切：c1=c2=0.757m，a1x=a0x，1x=0x，a1y=a0y，1y=0y，1x=0.561x+0.2=0.560.2+0.2=1.4，1y=0.561y+0.2=0.560.2+0.2=1.4 1xc2+a1y/2+1yc1+a1x/2hpfth0=1.40.757+0.21/2+1.40.757+0.21/20.96714301.05=3504kNNmax（可以）6 承臺受剪切承載力hs=(8001050)0.25=0.9346.1對于I-I斜截面：x=0x=0.2剪切系數=1.75x+1=1.750.2+1=1.35hsftb0h0=0.9341.3514302.41.05=4532kN2Nmax=3858kN（可以）6.2對于II-II斜截面：y=0y=0.2剪切系數=1.75y+1=1.750.2+1=1.35hsftb0h0=0.9341.3514302.41.05=4532kN2N=3400kN（可以）7 局部承壓計算7.1柱下局部承壓：Ab=(3bc)2=(3600)2=3240000mm2Al=6002=360000mm2l=AbAl=3240000360000=31.35clfcAln=1.351314.3360000=20849kNFl=6800kN（可以）7.2角樁局部承壓：Ab=(400+2400)24=1130973mm2Al=40024=125663mm2l=AbAl=1130973125663=31.35clfcAln=1.351314.3125663=7278kN1929kN（可以）8 承臺受彎計算Mx=Niyi=217000.6-0.3=1020kNmAs