大连理工大学网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目： 某框架结构住宅楼基础设计
学习中心：
层 次： 专科起点本科
专 业： 土木工程
年 级： 年 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2023年9月3日
框架结构之所以受到广泛的应用，其根本的原因在于框架结构施工简单、受力明确、抗震性能好，框架结构的基础设计是这个优点得以发挥的前提，框架结构必须具有良好的基础形式作为支撑，缺乏基础的支撑，框架结构也会和其他结构形式一样遭到破坏。因此必须对框架结构中的各种基础形式进行深入的研究和论述，鉴于此，本文首先具体的设计资料入手，然后由浅入深地阐述了基础类型的确定及布置细则。最后以一个具体的工程为例，详细阐述了柱下独立基础的设计内容以及设计难点，在设计的过程中给出详细的计算书，确定了基础埋深、确定基础承载力、确定基础底面尺寸、基础剖面设计、基础配筋计算。本文的研究工作可以为以后柱下独立基础的设计提供一定的借鉴。
关键词：框架结构；基础设计；基础配筋
目 录
引 言
建筑结构基础设计的一大难点就是基础设计中各种参数的确定问题，因为基础设计参数选择恰当与否直接关系到基础形式的选择以及基础施工的安全性。基础设计参数选择必须依靠可靠度理论。70年代我国科研工作者跟进国际工程结构可靠性设计的研究，全面开展了对工程结构可靠性设计的研究。1985年国际标准ISO2394《结构可靠性总原则》发布，这种设计方法在世界各国结构工程界得到实施，标志世界结构工程设计的全面技术进步。1984年我国国家标准GBJ68-84《建筑结构设计统一标准》发布。我国1989版国家标准体系全面引入了以概率理论为基础的极限状态设计法，简称概率极限状态设计法，即承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计方法。2000版国家标准体系的特点：结构可靠度设计的范围仅限于构件设计的可靠度；对结构体系的可靠度研究还未达到使用阶段；国家规范体系中还没有全面涉及耐久性设计的内容。2019版国家标准体系[1]的公布，进一步明确了可靠性设计的原则和适用范围，全面引入结构耐久性设计的内容，使我国结构工程的技术水平随国际同步，达到了新的技术水平。
由现存的有关国内外建筑节能发展史可知，结构可靠性，作为一个相对广义的概念，主要包括结构的安全性、适用性和耐久性三大模块，主要用来作为度量可靠性的指标。随着可靠性分析工作的日趋普及和广泛应用，涉及的领域和考虑的因素也逐渐增多，随机性因素的影响在可靠性分析中逐渐深入[2]。目前，对许多工程结构系统具有不确定性这一特点，人们的认识已趋于普遍化，其随机性主要体现在：结构元件的外部尺寸、横截面积、结构强度、弹性模量和外载荷等等。正是因为这种不确定性的存在，对于一些相对复杂的大型结构，要进行可靠性分析就有一定的困难，可靠度极限状态方程（即功能函数）是随机变量的高度非线性函数，功能函数不易直接求解，这就使得常规的可靠度计算方法，例如点估计法、一次二阶矩法等都存在局限性，计算问题成为首要难题。国内外许多从事这一领域研究的学者已经做了大量工作[3]。传统设计方法将建筑物上部结构、基础、地基三部分独立分析，结构高度越高，这种不考虑建筑物与地基之间相互作用引起的偏离实际情况的误差就越大，不合理性在高层建筑中尤为凸显。建筑物各部分与地基土之间是一个有机整体，既相互独立又相互关联，三者之间的相互作用不可忽视。加之，计算机硬件与软件的迅速发展与更迭，使得对建筑结构进行更为复杂而精细的分析成为可能。
1.遵循相关条例措施
要让所有管理人员形成安全第一，预防为主以及安全无小事的中心思想!严格要求管理人实施《建设工程安全生产管理条例》。另外，所有管理人员要认真学习管理条例，并落实到所有施工班组、每一位作业人员都牢记和树立起安全管理的意识；在所有管理人员、班组以及作业人员入场施工前，也要组织好学习、落实安全生产管理条例，在安全方面执行好一切工作；进入施工后的每一阶段，也要严格贯彻执行《建设工程安全生产管理条例》，仔细的对照每一点进行检查，并站在法律的高度意识到做好安全管理的重要性。
2.完善组织管理措施
3.事后控制
汲取经验教训，完善安全管理体系，定期对管理人员的管理技能更新培训以及安全疏散演练。在组织相关管理教育工作后，管理人员对存在的风险和隐患制定了以下整改措施：长螺旋桩机整改：用彩旗搭将危险区域标识出来，对现场的人员和机械起到一个警示作用；现场桩孔整改：如图7所示，装载机铲土填埋桩孔，然后压实静压装机压桩整改：再次对管理人员进行培训，该工序达到以下要求，才能继续施工：（1）桩接头完全对齐，没有错位情况下，再将接头处焊接饱满，焊接好后，经监理验收合格方可进行下一道工序；（2）接头焊接完毕后，接头冷却5分钟左右，再接着压桩。现场安全用电整改：为了避免更大的财产以及更严重的后果发生，经现场检验，外表皮的损伤深度达到了绝缘层的10%以上，要先清理绝缘层损伤处的污秽，然后再用绝缘自粘带缠绕进行修补。
本文为了介绍独立基础的设计过程，以某框架住宅楼为例，详细的阐述了独立基础设计的步骤，并对基础设计过程中的要点进行分析。具体包括以下几部分内容：本文的第一章介绍了设计的基本资料及任务，主要包括设计资料和设计要求及任务。第二章基础类型的确定及布置，主要介绍了基础类型及布置的方式，第三章基础设计，主要包括材料选择、确定基础埋深、确定基础承载力、确定基础底面尺寸、基础剖面设计以及基础配筋计算。第四章施工图纸，结合具体的计算信息得出该基础的施工图。
1 设计的基本资料及任务
1.1 设计资料
（1）水文地质信息
已知建筑场地地表为粘性土，下部为砾砂和碎石土（见图1.1）。各层承载力设计值为：①粘性土：承载力标准值
；②砾石和碎石土：承载力标准值；地下水位于地表以下处，最大冻土深度为。
图 1.1 工程地质剖面图
（2）上部结构布置信息
上部钢筋混凝土结构布置及相应结构构件的尺寸信息如图1.2所示。
图 1.2 基础上部结构平面布置图
（3）荷载信息
基础上方由上部结构传来的荷载信息如图1.3，及表1.1所示。
图 1.3 框架荷载信息示意图
表1.1 荷载信息（设计值）
位置 |
|
| |
边框架 | D | 73.4 | 804.8 |
C | 35.8 | 1622.6 | |
B | 35.8 | 1622.6 | |
A | 73.4 | 804.8 | |
内框架 | D | 88.4 | 910.2 |
C | 49.6 | 1747.4 | |
B | 49.6 | 1747.4 | |
A | 88.4 | 910.2 | |
1.2 设计要求及任务
（1）要求基础类型为柱下阶梯形独立基础，阶数不限。
（2）详细的设计计算书及图纸。
2 基础类型的确定及布置
对于整个建筑物而言，上部结构因其刚度占有较大比例，因而在设计时常是耗时最长，关注度最大。在手算为主的早期，为了减少计算量，而人为将建筑物按照力学平衡分为三个部分——上部结构、基础、地基，并分别进行设计[4]。上部结构直接承受外荷载，其底部一般是柱与基础相连，因此将柱与基础断开部位在进行受力分析时看成是固定端支座。如此一来就可以把上部结构视为在外荷载下，支座为固定端的独立部分，按照结构力学理论进行内力求解。基础部分的求解同样将柱端部剖开处视为固定端，不同的是剩余的一部分柱体与基础两者刚度差距较大，相连处不能简化为刚接点，应假定为铰接，即可以转动和上下移动[5]。基础底部与地基土体全面积直接接触，理所应当可视为线荷载作用在基础底板。如此再按照结构力学方法进行受力分析并求得内力。地基部分是将土体以上所有荷载作用于基础，求得基底反力后施加于地基，以此验算地基承载力。根据要求，将所有基础均设计成柱下独立基础，根据已知荷载特点，分成四种基础进行设计，分别为边框边柱（JC-1），边框内柱(JC-2)，内框边柱(JC-3)，内框内柱(JC-4)；基础布置图纸见图2.1所示。
图 2.1 基础类型及布置示意图
3 基础设计
3.1 材料选择
阿米尔的救赎对于他来说有关哈桑，无关友谊，在他的救赎中，渴望看到他对哈桑“为了千千万万遍”的回应，可是他只是认为这是仆人哈桑对他的该有的事情，没有所谓的朋友或者“兄弟”的情谊。从拉汗辛拨通了阿米尔的电话开始，这场救赎也渐渐的拉开了序幕，阿米尔通过重重困难，面对塔利班的人也毫无惧意。在这次救赎中，阿米尔面对从小就被他欺负的阿塞夫，阿米尔没有选择退缩，而是勇敢的站了出来保护索拉博，就像当初哈桑保护阿米尔一样举起弹弓。父亲当初对阿里的罪行和阿米尔对待哈桑的过程，都反应了阿米尔最后透过自己人性的变化来完成救赎。在阿米尔性格变化不断的发展中，他认识到曾经的懦弱，想要通过拯救索拉博来展现自己的勇敢，一方面是为了给索拉博做好一个榜样，一方面是为了弥补给哈桑带来的痛苦。最后的风筝飞翔也隐喻着新的友谊开始，风筝的故事一直延续。阿米尔的救赎不仅是自己内心的一种解脱，也是对哈桑式关爱的回应，代表了两代人关系的调和。阿米尔对哈桑的愧疚也许永远无法去弥补，但是这也算是做出了一点点回应，相比以往的阿米尔性格上确实做出了很大的变化。对于哈桑以往的友谊，阿米尔并没有付出，而是一味的制造麻烦；现在面对哈桑的儿子索拉博才开始慢慢的付出，然后应该去珍惜，而不是失去之后去弥补去挽回，阿米尔的自我救赎或许说成是对自己的一点点慰藉更为合适。他以往对哈桑做出的种种行为对哈桑造成的伤害对他们两个的友谊造成的伤害都是很大的。他在自我救赎中可以让自己的心里得到安慰，但是他的哈桑永远也回不来了，那个天真善良，为他千千万万遍的好友再也回不来了。
本工程对基础混凝土没有特殊的要求，因此选择混凝土的强度等级为C25。钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定选用[6]：一、普通钢筋宜采用I级、Ⅱ级、Ⅲ级热轧钢筋和LL500级冷轧带肋钢筋，也可采用冷拉I级(d≤12mm)钢筋和乙级冷拔低碳钢丝；二、预应力钢筋宜采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线和热处理钢筋，也可采用冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋。对中、小型构件中的预应力钢筋，宜采用LL650级或LL800级冷轧带肋钢筋，也可采用甲级冷拔低碳钢丝。
3.2 确定基础埋深
室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度，简称基础的埋深。埋深大于或等于4m的称为深基础，埋深小于4m的称为浅基础，当基础直接做在地表面上的称不埋基础。在保证安全使用的前提下，应优先选用浅基础，可降低工程造价。但当基础埋深过小时，有可能在地基受到压力后，会把基础四周的土挤出，使基础产生滑移而失去稳定，同时易受到自然因素的侵蚀和影响，使基础破坏，故基础的埋深在一般情况下，不要小于0.5m[7]。影响基础埋深的因素主要有建筑物上部荷载的大小和性质。多层建筑一般根据地下水位及冻土深度等来确定埋深尺寸。一般高层建筑的基础埋置深度为地面以上建筑物总高度的1/10。工程地质条件：基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的土层或岩石上，俗称“老土层”。水文地质条件：确定地下水的常年水位和最高水位，以便选择基础的埋深。一般宜将基础落在地下常年水位和最高水位之上，这样可不需进行特殊防水处理，节省造价，还可防止或减轻地基土层的冻胀。地基土壤冻胀深度：应根据当地的气候条件了解土层的冻结深度，一般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下。否则，冬天土层的冻胀力会把房屋拱起，产生变形；天气转暖，冻土解冻时又会产生陷落。相邻建筑物基础的影响：新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础；但当新建基础深于原有基础时，则要采取一定的措施加以处理，以保证原有建筑的安全和正常使用。基础埋深从室外设计地面起算，根据地质资料，取。
3.3 确定基础承载力
地基土对于基础受力变形的影响也是不容忽视的，这主要反映在土的压缩性能，即基床系数 k、变形模量 E。当基础和上部结构确定，土体压缩性较大时，
