雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參考.doc

1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)資料1、工程概況某五層綜合樓，全框架結(jié)構(gòu)。底層柱網(wǎng)平面如圖所示，柱截面尺寸均為450mm ×450mm，室內(nèi)外高差為。2 、地質(zhì)資料（1）地基土自上而下：第一層：素填土，厚 1m ，17.8kN / m3 ；第二層：粉質(zhì)黏土，厚9m ，18.7kN / m3 ， e0.885， Es7.5MPa ，c=15kp a ,200 , fa k280kpa第三層：碎石土：很厚，中密（2）地下水：建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)地表以下無(wú)地下水；（3）西寧地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深，最大凍深，土的凍脹類別屬不凍脹。3、荷載（1）外柱： A、 D 軸，基礎(chǔ)承受上部荷載M 1k220kNM ，

2、 F k11780 kN ， V1 k48 kN。（2）內(nèi)柱： B、 C 軸，基礎(chǔ)承受荷載F2k1560 kN 。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)軸外柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)、內(nèi)柱下雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)；2、繪制基礎(chǔ)平面布置圖 (1:100) 、配筋圖 (1:30) ，并編寫(xiě)施工說(shuō)明；三、設(shè)計(jì)步驟1、確定基礎(chǔ)的埋置深度2、確定持力層承載力特征值；3、按持力層承載力特征值確定基底尺寸；4、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；5、繪制施工圖并附施工說(shuō)明。四、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程條理清楚，內(nèi)容完整；2、設(shè)計(jì)步驟合理，設(shè)計(jì)圖紙清晰；3、計(jì)算說(shuō)明書(shū)一律用A4紙打印，題目為三號(hào)黑體，標(biāo)題用小四黑體，正文為小四宋體，行間距。4、手繪施工圖，圖紙一

3、律用鉛筆按比例繪制，要求線條清楚，繪圖正確。五、進(jìn)度和考核集中設(shè)計(jì)一周，按百分制記分。六、參考文獻(xiàn)1、趙明華主編，土力學(xué)與基礎(chǔ)工程，武漢理工大學(xué)出版社。2、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007 2011）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2011。土力學(xué)與地基工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、確定基礎(chǔ)持力層及基礎(chǔ)的類型地基土自上而下分為兩層，第一層為厚的雜填土，第二層為的粉質(zhì)粘土，第三層為很厚的碎石類土。雜填土層成分較雜亂，均勻性較差，不能作持力層，將基礎(chǔ)底部落在粉質(zhì)粘土上，則可以采取淺基礎(chǔ)形式。各框架柱的內(nèi)力較大，且有彎矩、剪力作用，故采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）軸為柱下鋼筋混凝土獨(dú)

4、立基礎(chǔ)，軸為雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。二、軸外注下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1. 基礎(chǔ)埋置深度的確定：根據(jù)任務(wù)書(shū)要求和工程地質(zhì)資料，建筑場(chǎng)內(nèi)地表以下無(wú)地下水，最大凍深；取基礎(chǔ)底面高時(shí)最好取至持力層下，本設(shè)計(jì)取第二層土為持力層，所以考慮取室外地坪到基礎(chǔ)底面為 1+=。由此得基礎(chǔ)剖面示意圖如下：2. 確定地基承載力特征值 f a根據(jù)地質(zhì)資料，查表得b0d1.0基底以上土的加權(quán)平均重度持力層承載力特征值f a （先不考慮對(duì)基礎(chǔ)寬度的修正）3. 初步選擇基底尺寸<1>、取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：M 1k220kNm ， F k 11780 kN ， V1 k48 kN計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重Gk 時(shí)的基礎(chǔ)埋深Fk117

5、806.75m2基礎(chǔ)底面積： A0d298.03 20f aG1.725由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20增大，即：初步選定基礎(chǔ)底面面積Al b3.52.48.4m2 ，且 b2.4m3m 不需要再對(duì)f a進(jìn)行修正。<2>、驗(yàn)算持力層地基承載力：回填土和基礎(chǔ)重：偏心距：M k 122048 0.8l0.58m ，ekG k11780289.80.125mFk16基底最大壓力： Pk maxF k1Gk 16ek1780 289.81 60.125Al8.4.3.5299.2KPa1.2 f a (357.64 KPa )Pk min0 ，滿足所以，最后確定基礎(chǔ)底面尺寸為lb3.5m2.

6、4m<3>、計(jì)算基底凈反力pn凈偏心距M 1 k220 48 0.8en0.145mF1k1780基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力4. 確定基礎(chǔ)高度 ( 采用階梯形基礎(chǔ) ) <1> 、柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算l3.5m ， b2.4m ， atbc 0.45m ， ac 0.45m初 步 選 定 基 礎(chǔ) 高 度 h800mm ， 分 兩 個(gè) 臺(tái) 階 ， 每 階 高 度 均 為400 mm ，h0800 ( 4010) 750mm （有墊層），混凝土采用 C30， f t 1.43 N / mm2，保護(hù)層為：40mm；墊層：混凝土C15，厚 100mm，出基礎(chǔ)邊 100mm。a

7、bat2h00.4520.751.95mb2.4m ，因偏心受壓， pn 取 pn ,max264.57KPa沖切力：抗沖切力：900.9KN478.87KN ，滿足<2> 、變階處抗沖切驗(yàn)算atb11.5m， a11.9m ， h0140050350mmabat2h011.520.352.2mb2.4m ，取 ab2.2mla1bb12沖切力： FlPn,maxh01bh0122223.51.92.42=264.570.351.5222.40.3522抗沖切力：648.15KN283.1KN ，滿足5. 配筋計(jì)算選用的 HRB335級(jí)鋼筋， f y300N / mm2偏心受壓柱基

8、礎(chǔ)底板配筋計(jì)算簡(jiǎn)圖<1> 、基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向1-1 截面（柱邊）柱邊凈反力： Pn,Pn minlacPn ,maxPn, min2l懸臂部分凈反力平均值：彎矩：M 11 pnl ac2 2bbc24鋼筋面積：As,1M 1491.71062428.1mm20.9 f y h00.9 3007503-3 截面（變階處）變階處凈反力： Pn,3 Pn minla1 Pn ,maxPn ,min2l彎矩：M1Pn ,maxPn ,3l22b b13242a1鋼筋面積：As,3M 3339.411063591.6mm20.9 f yh01 0.9300350比較 AS ,1 和 AS,3，應(yīng)

9、按 AS ,33591.6mm2 配筋A(yù) ，3591.62每米寬配筋面積 Ass 3b1496.5mm2.4配 16 130As1547 mm2 As滿足2400100119鋼筋根數(shù)： n130實(shí)配鋼筋面積 As19201.13820.9mm2 3591.6mm2滿足即實(shí)配鋼筋為 1916 130<2>、基礎(chǔ)短邊方向因?yàn)樵摶A(chǔ)受單向偏心荷載作用，所以，在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按均勻分布計(jì)算，取： Pn1Pn. maxPn. min1264.57 159.24 211.9KPa222-2 截面（柱邊）彎矩：M 2Pn bbc2 2lac24鋼筋面積： As2M250.1210612

10、35.2mm20.9 f y h00.93007504-4 截面（變階處）彎矩：M 4Pnbb12a12l24鋼筋面積：As,4M 463.65106673.5mm20.9 f y h010.9300350比較 AS, 2和 AS,4 ，應(yīng)按 AS,21235.2mm2 配筋，每米寬配筋面積 AsAs1235.2228.7mm2l5.4配 10200As393mm2 As滿足鋼筋根數(shù)n3500 100118實(shí)配鋼筋面積 As 1878.5 1413mm21235.2mm2滿足200即實(shí)配鋼筋為 1810 2006. 基礎(chǔ)配筋大樣圖：見(jiàn)施工圖三、軸內(nèi)柱下雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1. 確定荷載的合力和合力

11、作用點(diǎn)作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載為：Fk 21560KN ,合力 F2F2k 3120KNl12400mm ，由M B0 有 Fx 0Fk2 l1 得Fk2 l11560 2.4x01.2mF3120l 01 2 l 11.2 1.6m去 l1.5m以合力作用點(diǎn)作為基底的形心，則基底長(zhǎng)度為23l2 x 0l 02 1.21.55.4m此時(shí)基底壓力均勻分布2. 確定基礎(chǔ)底面寬度bF31201.96m取去 b=l f aG d5.4 298.03 201.5有所以，基礎(chǔ)底面尺寸為lb5.4m2.2m 滿足設(shè)計(jì)要求3. 按靜定梁計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力基礎(chǔ)沿縱向的凈反力由剪力為 0 的截面確定最大彎矩的截面位置，

12、假定彎矩最大截面至基礎(chǔ)左端距離為 x 則 V bPn x F2k，當(dāng) V時(shí) 有F2 k15600x2.7mbpn577.8最大負(fù)彎矩最大正彎矩4. 確定基礎(chǔ)高度抗沖切強(qiáng)度驗(yàn)算：考慮沿柱全周邊的沖切作用<1>、柱 1:沖切力FtF2 kpn A1F3120262.63kpapn5.4 2.2bl破壞錐體實(shí)際底面積：A1l 0ach0bc 2h00.45h00.452223.90.77621.5h0h0h02上下周邊平均值：bm2a1b1ach0bch0 20.450.45 h0 3h0 3.92 l 01.5h022由Ft0.7 hp f t bmho有 F2 kpn A10.7 h

13、p f t bm ho即 1560 - 262.632h 23.9h00.7760.71.43 1033h3.9 h000解得： h0275mm 則 hh040315mm取 h500mm則實(shí)際的 h050040460mml12400即基礎(chǔ)高度大于柱距的 1/6,因此無(wú)需配置受剪鋼筋由 h400 mm66<2>、柱 2 的計(jì)算同柱 1<3>、抗沖切驗(yàn)算：計(jì)算截面在沖切破壞錐體底面邊緣處：5. 配筋計(jì)算<1>、縱向鋼筋A(yù).底面配筋：每米寬配筋面積AsAs5233.72379mm2b2.2配 18 100As2545mm2 As滿足鋼筋根數(shù)：n2200100122

14、100實(shí)際配筋：As22254.55599mm25233.7mm2滿足即實(shí)配鋼筋為 2218 100B.頂面配筋每米寬配筋面積AsAs1884.7856.68mm2b2.2配 12130As870mm2 As滿足鋼筋根數(shù)n22001001 17130實(shí)際配筋A(yù)s17113.11922.7mm22滿足1884.7mm即實(shí)配鋼筋為 1712 130<2>、橫向配筋基礎(chǔ)橫向?qū)挾葹?b，在柱下取一垂直于基礎(chǔ)縱向的假想等效梁進(jìn)行計(jì)算。 （等效梁寬度沿基礎(chǔ)的縱向）A.柱 1等效梁寬度為 blac0.75h0則等效梁底面積為 Alb ac0.75h0其基底凈壓力為pnF2 k1560891.94kp a0.75