1、基础工程课程设计1柱下独立基础设计设计任务书1.题目:某四层办公大楼承重外墙基础设计2.设计资料1)建筑地点：某地2)上部结构：上部为砖混结构，墙厚240mm；墙体材料：外墙用MU10红砖，0.00以下采用M10水泥砂浆, 0.00以上采用M7.5混合砂浆。第一层外墙用49墙，以上用37墙。作用在室内设计地面以上的主要荷载组合标准值为248kNm，设计地面高程为50.5m。3）建筑物简图 (1)建筑地区平面图(附钻孔布置)，见附录一； (2)建筑物平面图及剖面图，见附录二、附录三。4）建筑地点地质及水文气象资料 (1)钻孔柱状图、地质剖面图(见附录四、附录五)； (2)地基土壤分析结果报告表(
2、见附录六)； （3）地下水位距地面1.02.0m，对混凝土无侵蚀性，水位年变化约2m左右。5）其它(1)建筑材料供应情况：在附近约5公里处有质量较好的石英砂岩，约20公里处有砂、卵石等供应(可用船运输)；(2)附近有水源及自来水供应；(3)有插入式及表面震捣器以及打桩设备；(4)工程期限： 3.设计要求 （1）任选2个基础比较方案的设计(天然地基上浅基础、桩基设汁、换土砂垫层设计)；（2）每个方案粗略的工程概算；（3）根据经济、技术、施工条件选择其中一个较好的方案；（4）绘制基础施工图（浅基础剖面图、桩基平面布置图及桩身结构图，建筑地区平面图、钻孔柱状图及地质剖面图）。以上资料归纳为设计计算说
3、明书一本，设计图纸张（A1）。设计指示书1. 教学要求与设计依据 根据教学大纲的要求，使学生通过土力学与基础工程课程的学习，能够基本掌握主要承受竖向力时的浅基础、桩基础和换土垫层的基本设计步骤与计算方法。设计依据：除教科书外，还有地基基础设计规范(GB500072002)、建筑桩基技术规范(JGJ9494)、混凝土结构设计规范(GB500l02002)及省概预算定额等。2.资料整理 (1)设计目的、任务、建筑地点、地形及原有建筑物描述；（2）建筑地点气象及水文地质描述；（3）根据土壤分析结果报告表，校核各钻孔、探井土壤名称及地基承载力特征值(暂不做深度、宽度修正)，并填入报告表中。3.天然地基
4、上浅基础设计（无筋扩展基础）(1)确定基础结构类型和材料；(2)选定基础埋置深度；(3)确定地基承载力(先确定地基承载力特征值，后再考虑修正)；(4)按地基承载力计算基础尺寸；(5)无筋扩展基础台阶宽高比验算；(6)地基承载力验算；(7)基础沉降验算；(8)工程造价概算(工程单价查定额)。4. 钢筋混凝土扩展基础设计（略，参见书上“墙下钢筋混凝土”例题及钢筋混凝土结构知识进行）5.换土(砂)垫层设计（1）按上述浅基的基本步骤定基础结构类型、材料及埋深； （2）按砂垫层fa200kPa确定基础尺寸； （3）确定垫层厚度及宽度(先试算厚度，再进行验算)。 （4）估算造价。6桩基设计（1）结合勘察报
5、告、荷载情况、上部结构条件及经验等确定桩基持力层；（2）确定桩的类型及承台底面标高；（3）选择桩材、桩径、桩长；楼层数与桩截面（mm）的经验关系桩型 楼层数10102020303040预 制 桩300400400500450500500550（预应力）灌 注 桩5006008001000100012001200（4）确定单桩承载力设计值；（5）确定桩数及其排列，初拟承台埋深及轮廓尺寸；（6）确定群桩基础承载力，验算群桩基础的地基强度和沉降；（7）桩基中各基桩受力验算；（8）承台计算（见桩基规范附录F）、基桩截面设计及配筋计算（可参考JSJT-89全国通用建筑标准设计结构试用图集预制钢筋混凝土桩
6、或教科书图）；（9）工程造价估算；（10）绘制桩的结构及施工详图。7.设计方案比较及绘图所有图都绘在一张A1图纸上绘制，注意各图合适的比例和位置，以使全图匀称；线条、尺寸线按工程制图要求，施工说明字体工整,全图可观性好。 基础工程课程设计计算书一、 数据整理墙用49墙，作用在室内设计地面以上的主要荷载组合标准值为248kNm，设计地面高程为50.5m。室外设计高为50.5m（-0.50），室内设计高为51.0m（0.00）。场地平整后，地质剖面图为 淤泥质土相关参数重度： 地下水位以下有效重度： 内摩擦角标准值：（）二、 方案比较方案一：无筋扩展基础 基础埋深2.5m，采用无筋扩展砖基础，垫层
7、用C10混凝土1） 确定地基承载力特征值No.1 =0.12*6.86*3+1.47*（1.3*16+1.2*6.86）+3.82*20=121.55kPa No.2 =124.23kPa2） 计算基础尺寸 d=(2.5+3.0)/2=2.75m No.1 =248/(121.55-20*2.75+10*1.2) =3.23.0m (需要进行宽度修正) 修正后=121.71kPa，b=3.2m (满足) No.2 =3.13.0m (需要进行宽度修正) 修正后=124.32kPa，b=3.1m (满足) 取 b=3.2m 该方案工程量太大，工程概算高，故采用以下方案二方案二：钢筋混凝土条形基础
8、 地基埋深0.5m，混凝土强度等级采用C20，钢筋用HRB235级， 地基承载力特征值 =0.12*16*3+1.47*16*0.5+3.82*20 =93.92kPa基础底面宽度 d=（0.5+1.0）/2=0.75m （需要进行宽度修正） 修正后=94.11kPa，b=3.1m （满足）地基净反力 基础边缘至砖墙计算截面的距离 基础有效高度 取基础高度h=300mm， =300-40-5=255mm（183mm） 配钢筋16100,，可以 以上受力筋沿垂直于砖墙长度的方向配置，纵向分布筋取8200，垫层用C10混凝土。方案二的粗略工程概算（不考虑放坡、工作面等） 底边尺寸 b=3.1+2*0.05=3.2m 外墙总长 l=（11800+3400）*2+200*2+1500*2=33800mm=33.8m 挖方量 W=b*h*l=3.2*（0.5+0.1）*33.8=64.90m3 基础截面尺寸 A=0.5*(0.73+3.1)*0.1+3.1*0.2=0.81m2 钢筋混凝土墙基工程量 V=0.81*33.8=27.38m3 垫层截面积 A=3.2*0.1=0.32m2 垫层工程量 V=0.32*33.8=10.82m3 方案二 工程概算为（64.90+27.38+10.82）*10=1031 元三、 基础施工图浅基础剖面图
