地基基础课程设计指导书 任务书.doc

地基基础
课 程 设 计 任 务 书
课程设计题目：柱下钢筋混凝土独立基础
设计资料
地形：拟建建筑场地平整
工程地质资料：自上而下依次为：
t/m³的级配砂石
0
0
粉土
粘粒含量的粉土
粘粒含量的粉土
或
粉砂、细砂〔不包括很湿与饱和时的稍密状态〕
中砂、粗砂、砾砂和碎石土
注：①强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正；
②地基承载力特征值按建筑地基标准附录深层平板载荷试验确定时取0。
基础底面尺寸确实定：
确定基础底面尺寸时，首先应满足地基承载力要求，包括持力层土的承载力计算和弱弱下卧层的验算；其次，对部分建〔构〕筑物，仍需考虑地基变形的影响，验算建〔构〕筑物的变形特征值，并对基础底面尺寸作必要的调整。
《建筑地基基础设计标准》根据“所有建筑物的地基计算均应满足承载力”的基本原则，按持力层的承载力特征值计算所需的基础底面尺寸。要求符合下式要求：
式中：——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；
——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；
——修正后的地基承载力特征值。
〔1〕轴心荷载作用下的基础：
由：
得：
式中：——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面处的竖向力值；
——基础及回填土的平均重度，一般取20,地下水位以下取10；
d —— 基础平均埋深〔m〕；
A ——基底面积〔m²〕；
按上式计算出A后，先选定或，再计算另一边长，使，一般取。
必须指出，在按上式计算A时，需要先确定修正后的地基承载力特征值，但值
又与基础底面尺寸A有关，也即上式中的A与都是未知数，因此，可能要通过反复试算确定。计算时，可先对地基承载力只进行深度修正，计算值；然后按计算所得的,考虑是否需要进行宽度修正，使得A、间相互协调一致。
〔2〕偏心荷载作用下的基础：
偏心荷载作用下的基底压力计算公式：
当偏心矩时，基础边缘的最大压力按下式计算：
式中 ——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面处的力矩值〔KN〕；
——基础底面的抵抗矩〔m³〕；
——偏心矩，〔m〕；
——力矩作用方向的矩形基础底面边长(m)；
b——垂直于力矩作用方向的矩形基础底面边长(m)；
——偏心荷载作用点至最大压力作用边缘的距离(m)，。
偏心荷载作用下，按以下步骤确定基础底面尺寸：
① 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；
② 根据偏心距的大小，将基础底面积增大〔10～30〕%，并以适当比例选定基础长度和宽度，即取基础宽度b为：
式中：为基础的长宽比，，对矩形截面，一般取；
③ 由调整后的基础底面尺寸计算基底最大压力和最小压力，并使其满足和的要求。 如不满足要求，或压力过小，地基承载力未能充分发挥，应调整基础尺寸，直至最后确定合适的基础底面尺寸。
通常，基底的最小压力不宜出现负值，即要求偏心距，但对于低压缩性土及短暂作用的荷载，可适当放宽至。
4、软弱下卧层的验算：
当地基压缩层范围内存在有软弱下卧层时，应按下式验算软弱下卧层承载力：
式中：——软弱下卧层顶面处的附加压力设计值；
——软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值；
——软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力设计值。
当上层土与下卧土层的压缩模量比值大于或等于3时，对条形基础和矩形基础，上式中的值可按式简化计算：
式中： b——矩形基础和条形基础底边的宽度(m)；
—— 矩形基础底边的长度(m)；
——基埋深范围内土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度〔〕；
z ——基础底面至软弱下卧层顶面的距离(m)；
——为地基压力扩散角，可按表5采用；
地基压力扩散角 表5
3
5
10
6°
10°
20°
23°
25°
30°
注：①为上层土压缩模量，为下层土压缩模量；
②时取，必要时，宜由试验确定；时值不变。
选择基础底面尺寸后，必要时还要对地基的变形或稳定性进行验算。
地基变形验算：
《建筑地基基础设计标准》按不同建筑物的地基变形特征，要求：建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值，即：
式中：——地基变形计算值，为地基广义变形值，可分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜等；
——地基变形允许值，它是根据建筑物的结构特点，使用条件和地基土的类别而确定的,其值请