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某框架結構住宅樓基礎設計

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更新時間：2019-01-06
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某框架結構住宅樓基礎設計張洪川內容摘要
根據現行《建筑地基基礎設計規范》和地基損壞造成建筑物破壞后果（危及人的生命、造成經濟損失和社會影響及修復的可能性）的嚴重性，將基礎分為三個安全等級：一級、二級、三級。本設計基礎的安全等級為二級，對應于破壞后產生嚴重的后果，建筑類型為一般工業與民用建筑。基礎按剛度分可分為：剛性基礎和柔性基礎；按構造分類可分為：獨立基礎、條形基礎、筏板基礎、箱形基礎和殼體基礎。1.基礎的類型及其選型
首先，在設計時需要了解基礎的主要作用。基礎的作用就是要把上部結構的荷載可靠地傳遞給地基。這就意味這基礎一方面要滿足承載力要求，另一方面要有足夠的剛度，保證其能夠順利的調節可能出現的地基不均勻沉降的情況。一般而言，基礎都是采用鋼筋混凝土。在多層房屋的框架基礎設計中，條形基礎、十字形基礎、獨立基礎、片筏基礎、箱形基礎和樁基礎是常用的形式。前5種基礎稱為淺基礎，而樁基礎屬于深基礎。如果建筑的層數不多、而且荷載不大，場地土地質條件較好時，多層框架結構也可采用柱下獨立基礎。但是，如果柱距、荷載較大，或者說當地基承載力不高時，單個基礎的底面積就會非常大，此時可以考慮把單個基礎在一個方向連成條形，做成柱下條形基礎。
與獨立基礎相比，條形基礎可以適當調節地基可能產生的不均勻沉降，能夠有效的減輕不均勻沉降對上部結構造成的危害，這樣一方面保證了一定的底板面積，另一方面就增加了基礎的剛度，以及調節地基不均勻沉降的能力，柱下條形基礎常做成肋梁式的。一般來說，在布置時條形基礎的向與承重框架方向是一樣的，也就是說對于橫向框架承重方案，就把條形基礎布置在橫向方向，而在縱向布置構造連系梁；如果是縱向框架承重方案，就需在縱向布置條形基礎，而在橫
向則布置構造連系梁。一般來說，縱橫向框架承重方案，需要在兩個方向布置條形基礎，也就稱為十字形基礎。
當上部荷載不斷增加的時候，所要求的底板面積也就會相應的增大，而到一定程度時，底板會連成一片，此時我們就稱為片筏基礎。片筏基礎有兩種形式，即平板式和梁板式。平板式片筏基礎，施工便捷，不過需要用大量的混凝土；梁板式片筏基礎的主要優點在于，能夠通過布置肋梁來有效的增加基礎的剛度，所以能夠減小板的厚度，但是其也有其缺點，比如說施工較為復雜。如果房屋設有地下室，那在設計中可以考慮把地下室底板、側板和頂板連成整體，同時根據需要設置一定數量的隔板，以便能夠形成箱形基礎。使用箱形基礎的主要優勢就在于其剛度大，調節地基不均勻沉降的能力很強。一般而言，箱形基礎主要用于高層建筑。當然，必須要說明的是，為了能夠形成整體工作，必須要設置箱形基礎的隔墻。因為，要是沒有隔墻，那地下室的底板就只能按一般片筏基礎設計；頂板按一般樓蓋設計；側板則按承受土壓力的板設計。
當選用片筏基礎后地基的承載力和變形仍達不到要求時，就需要考慮采用樁基礎把上部荷載傳至較深的持力層。高層建筑的主要基礎形式是樁基礎，有時也會結合地下室，常常采用樁一箱復合基礎的形式。在正常情況下，淺基礎的工程造價比深基礎低，但假如持力層較深，那為了減少挖土量，使用樁基礎或是更為經濟。
在實際的設計中，基礎類型的選擇，需要進行綜合的考慮，包括考慮場地土的工程地質情況、上部結構對地基不均勻沉降的敏感程度、上部糾陶荷載的大小以及現場施工條件等因素。如果是大型工程，那在設計時就需要進行必要的技術經濟比較，在進行綜合考慮后在選定。
其中，獨立基礎是柱基礎中最常用和最經濟的型式。本工程采用獨立基礎。
基礎埋置深度的選擇應考慮：
1.建筑物結構條件和場地環境條件。
在保證建筑物基礎安全穩定，耐久使用的前提下，應盡量淺埋，以便節省投資，方便施工。某些建筑物需要具備一定的使用功能或宜采用某種基礎形式，這些要求常成為其基礎埋深的先決條件。結構物荷載大小和性質不同，對地基的要求也不同，因而會影響基礎埋置深度的選擇。為了保護基礎不受人類和生物活動的影響，基礎宜埋置在地表以下，其最小埋深為0.5m ，且基礎頂面宜低于室外設計地面0.1m，同時有要便于周圍排水溝的布置。
2.工程地質條件
3.水文地質條件
選擇基礎埋深時應注意地下水的埋藏條件和動態
（1）.地基凍融條件
（2）.建筑物的用途，有無地下室、設備基礎和地下設施、基礎的形式和構造。
3.作用在地基上的荷載大小和性質。
4.工程地質和水文地質條件。
5.相鄰建筑物的基礎埋深。
6.地基土凍脹和融陷的影響。
本文編制主要數據及根據已知水文地質條件，該土層1~1.2m范圍為粘性土，不能作為持力層；1.2~3.0為礫石，可以作為持力層，且地下水標高為-3.0m，故選擇1.5m作為基礎埋深，在相對合理范圍內。依據《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002并根據基礎上部形式及受理模型選擇獨立基礎形式相對經濟。根據設計出截面驗算地基承載力特征值是否符合要求，并依據相應公式進行各階抗沖切驗算并根據受力形式進行基礎配筋計算。最后繪制施工圖。
關鍵詞：《建筑地基基礎設計規范》；獨立基礎

目錄

內容摘要 I
引言 1
1 設計的基本資料及任務 2
1.1 設計資料 2
1.2 設計要求及任務 3
2 基礎類型的確定及布置 4
3 基礎設計 5
3.1 材料選擇 5
3.2 確定基礎埋深 5
3.3 確定基礎承載力 5
3.4 確定基礎底面尺寸 5
3.5 基礎剖面設計 11
3.6 基礎配筋計算 16
4 施工圖紙 18
致謝 23
畢業設計總結 24
參考文獻 25

引言
畢業設計是綜合性和實踐性極強的教學環節，是將我們所學到的理論知識運用到實踐中的重要訓練階段，是進一步掌握基礎理論知識和基本技能進行建筑和結構設計的學習過程。
通過本次畢業設計，我們初步掌握了基礎結構的選型、布置以及建筑結構施工圖的繪制過程，培養了我收集、查閱、利用資料和規范的能力，并且復習、鞏固了所學的理論知識、提高了解決工程設計問題的能力。同時，在手算手繪的基礎上附以電算和機繪，使我在掌握好基本設計技能的同時，學習并運用現代設備和工程軟件，為以后走向工作崗位打好了堅實的基礎。
本次設計中，得到了郝曉燕老師的指導和幫助，提出了很多寶貴的意見建議，在此對郝曉燕老師表示衷心的感謝。
本設計說明書有以下特點：
（1）根據我國最新頒布的一系列設計規范、標準，充分運用所學的專業知識，緊密結合幾次生產實習的實踐經驗編寫，理論聯系實際；
（2）文字力求通俗易懂，論述邏輯嚴密，基本概念清晰；
（3）全書書寫工整，圖文并茂，便于閱讀審查；
本設計在編寫過程中，參考了大量國內外文獻，引用了一些學者的資料。由于本人水平有限，設計中難免有錯誤及不妥之處，希望各位老師、同學指正批評。
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