柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)學(xué)院：土木工程學(xué)院班級(jí)：學(xué)號(hào):設(shè)計(jì)資料(一)工程概況某五層辦公樓，全框架結(jié)構(gòu)。底層柱網(wǎng)平而如圖所示，柱截而尺寸均為 500mmx 500mm,室內(nèi)外高茅為0. 45m。(二)設(shè)計(jì)資料1. 氣象條件(1) 溫度：常年夏季平均氣溫16.3°c,冬季平均氣溫-8.6°c,夏季最高氣 溫30°c,冬季最低氣溫-26.6°co(2) 主導(dǎo)風(fēng)向：全年為西北風(fēng),夏季為東南風(fēng),基本風(fēng)壓wo=o. 35kn/m2；(3) 雨雪條件：基本雪壓0.25 kn/m2o2. 工程地質(zhì)條件(1) 自地面而下 素填土：厚 lm, y=skn/m3； 粉質(zhì)粘土：厚 9m,

2、 / = 18.8/m3,= 0.828 , 1( =0.52, ea = 1.5mpa ,c = 15kpa , (p = 20，仁= 2&)1兒； 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)凍深一116m,最大凍深一 134m, 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mk =220kn-m , flk = 1780 kn , vu = 48 kn o(2) 內(nèi)柱：b、c軸，基礎(chǔ)承受荷載f2k =560kn o基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一、選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置基礎(chǔ)的材料:hrb400級(jí)鋼筋、c30混凝土基

3、礎(chǔ)的類型：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)平面布置：如底層柱網(wǎng)平面布置圖o 寸 n io 寸 cu6600660066002dc二、確定基礎(chǔ)的埋置深度1、地下水：建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)地表以下無(wú)地下水；2、西寧地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深一1.16m,最大凍深一134叫土的凍脹類別屬不凍脹； （查建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范xgb50007-2002）可知:vzs=1.00, vzwl.oo,¥ze=o. 90）3、綜上情況口j得基礎(chǔ)的最小埋深為：zd = z0 wzs wzw wze=l. 16x1.0x1.0x0. 9=1. 044mdmin=zd-h=l. 044-0=1- 044mmin d max取

4、基礎(chǔ)的埋置深度為2m>l. 044m,所以基底標(biāo)高為-2. 450m。三、確定地基承載力特征值根據(jù)地質(zhì)資料，查表得 =0.377, =1.6基底以上土的加權(quán)平均重度18x1 + 18.8x12= sakn/m3持力層承載力特征值九（先不考慮對(duì)基礎(chǔ)寬度的修止）fa=氏 + 小 ynl (d 0.5) = 280 +1.6 x 18.4 x (2.225-0.5)=330kpa四、柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、確定基礎(chǔ)底面尺寸外柱：a、d柱，基礎(chǔ)承受上部荷載= 1780 kn , v, = 4s kn ,mk =220zwm（1）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸考慮荷載偏心，將基底面積初步壊人20%,得

5、:1.2x17802二二 7.5m324.16-20x2.225取基底長(zhǎng)短邊之比 n二 1/b二 1.5,b = vxm=v7.5/1.5 = 2.2m ,l=nb=l. 5x2. 2=3. 3m,取 b=2. 2m> 1=3. 6m, a=2. 2x3.6 = 7.92m2 因?yàn)?b=2. 2m<3m, 故無(wú)需作寬度修止。(2) 驗(yàn)算荷載偏心距e基底處的總豎向力：f、k+gk = 1780 + 20x 2.2 x 3.6x 2.225 = 2132kn基底處的總力矩：mr =220 + 48x0.8 = 258.4kn加偏心距:mk£ =fk+gk翥=02以% = 0.

6、6加（可以）（3）驗(yàn)算基底最大壓力人叭pk maxfk +gk ( +輕、 bl i22x3.66x02、3.6丿(可以)=323kpa <.2f(l = 396kpa所以柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的基底尺寸為2.加x33m2、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用c30混凝土 , hrb400級(jí)鋼筋，查表得，/r=1.437v/mm2, fy =36qn/mm2 o 墊層采用 cio 混凝土，厚度為 loonim,每邊伸出基礎(chǔ)50mm。(1)計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值pjl35fbl1.35x17802.2x3.6=303kpa凈偏心距誥二說(shuō)= 0.145加基底最大和最小凈反力設(shè)計(jì)值:135入bl(l

7、7;12££o)= 303x(1 ±6x0.1453.6)=315.1 kpa230.3切a(2)基礎(chǔ)高度柱邊截而取h=800mmh() = 755mmb. + 2/?0 =0.5 + 2x0.755 = 2.01m<b = 2.2m , 因 偏心 受壓， 用公式pj牙一牛一力0 一牙一"一"。-®-7 apz+ /j0 )x 來(lái)計(jì)算，計(jì)算時(shí)號(hào)取 /2/ v z z 丿pjnwc，0切取1。(基礎(chǔ)高度不大于800mm)。該式左邊:=375.7 x芟 _空_0.755農(nóng)2.2-(22 丿、2t-t-0755,= 653.7 kn該

8、式右邊：（可以）07炕丿血+九九= 0.7x1.0x1430x(0.5 + 0.755)x 0.755= 948kn>653.7kn基礎(chǔ)分兩級(jí):卜階a, = 4q0mm /?01 = 355mm ,取 1 =1.8/77 bx =llm變階處截面b、+2/q) = li4-2x0.355 = 1.8bit <b = 2.2m沖切力:、2375.7x<3.6 l8-0.355 x2.2- 2 2 丿436.2kn、22 2 i i-0.3552 丿抗沖切力：。70妙力(勺+ “01)力oi符合要求。= 0.7x1.0x1430x(1 + 0.355)x0.355= 517kw&

9、gt;436.2kn（3）配筋計(jì)算計(jì)算基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向的彎矩設(shè)計(jì)值，取1-1截面:p = p . +(p -p .)71 ymin?/ ' jmax jmin /=230.3 +3,6 + 0,5x(375.7 一 230.3)2x3.6=313 akpam二占(pjnwc- (375.7 + 313.1)x(2x2.2 + 0.5)+(375.7 313.1)x2.2x(3.6 0.5)， 48= 703.3kn 加a., = m = 7°3"1°6= 2875mm25，o.9.f/o0.9x360x755pjih = 230.3 + 3" +1

10、8 x(375.7 230.3)= 339.4切。2x3.6m產(chǎn)占(% + pjm 2h + 勺)+(p,max - pml - o2=(375.7 + 339.4)x(2x 2 +1.1)+(375.7 - 339.4)x 2.2x(3.6 -1.8)2 48= 271knmj max jlllj max jllla；/271""56 加0.9/v/z0i0.9x360x355mui比較亀和亀，應(yīng)按亀配筋，現(xiàn)于2. 2m寬度范圍內(nèi)配12業(yè) a =3054wm2>2875mm2 o p= 3054=0.24% >0.15% ,滿足最小配筋率。$3600x355計(jì)

11、算基礎(chǔ)短邊方向的彎矩。18180,ii - ii截面。前面算得pj = 3q3kpa :1 9m” = »pj(b-bj + 匕)=x303x(2.2 一 0.5)2 x (2x 3.6 + 0.5)= 28knm匸m09f/°281x1060.9x360x(755-18)=1177/n/?2mr = pj(b-by + a)1 9=x303x(2.2-1.1)2x(2x3.6 + 1.8)= 137.5kn 加°9f如137.5x1()60.9x360x(355-18)=1259mm2按構(gòu)造要求配筋，現(xiàn)于 3.6m 寬度范圍內(nèi)配17 業(yè) 10 200a =133

12、4mm2,>i 334a. >1259mm2 f p = 0.17% >0.15% ,滿足最小配筋率。52200x355基礎(chǔ)配筋如下圖：五、內(nèi)柱下雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)皋礎(chǔ)材料:c30混凝土、hrb400級(jí)鋼筋，查表可得ft = 1.437v /mm2,fy = 360n / mm2。作用在基礎(chǔ)上的荷載：f2k=1560kn, f = 2f2k=320kn,厶=2400加加1、對(duì)左柱的中心取矩，由工m =0,得:“sj560x2.4 十加0 f 31201 21 2貝u % =("1=()x2.4 = 0.8m 1.6/n ,取厶=lm3 33 3基礎(chǔ)長(zhǎng)度:/ = 2(x

13、0 +/0) = 2x(1.2 + l) = 4.4m2、確定基礎(chǔ)底面寬度1560x2b = ：2_爲(wèi)=4.4x(330-20x2.225)=彳48"'取 b2'弘基礎(chǔ)回填土重：gk = ygda = 20x2.225x4.4x2.8 = 548.2基底壓力:卩=匚血 =3120 + 548.24 = 29?九=330 滿足。a4.4 x 2.8所以基底尺寸為：lxb = 4amx2.sm3、計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力凈反力設(shè)計(jì)值：八 1.35(f?, + r.)1560x2x1.35_,pj =生亠=342kpa bp=957.6 kn/mbl2.8x4.4m8=mc 二丄(切；

14、=-x957.6xl2 =478.8kn"2 2ma =-/2p,(/0+x0)2-1.350f2a =1x957.6x2.221.35x1560x1.2 = 209.8kn 加2 2匕：=bp. /()= 957.6x1 = 957.6kn匕右=(1.35尸2 人一切/jo)= (l35xl56o 957.6x1) = 1148.4kn同理：yc/ = -957.6kn , %= 114&4kn °由以上計(jì)算畫岀v、m圖如下:4、基礎(chǔ)高度計(jì)算/2400/? > = 400mm ,取力二 500mm, /?（）= 455加加6 6（1）受沖切承載力計(jì)算柱1和柱

15、2受荷載作用相同，取柱1進(jìn)行驗(yàn)算：f = 1560x1.35-957.6x（0.5 + 2x0.455）= 755.8kn=(0.5 + 0.455)x4 = 3.82 加0.7仇丿q/o =0.7x1.0x1430x3.82x0.455 = 1739.8kn> 好= 755.8kn ,滿足。（2）受剪承載力驗(yàn)算取柱1沖切破壞錐體底面邊緣處截面1-1進(jìn)行驗(yàn)算，該截面的剪力設(shè)計(jì)值為:v = 1148.4 -957.6xi + 0.455 = 473.3kn20.70/肋0 = 0.7x1.0x1430x2.8x0.455 = 1275.2kn>473.3kn,滿足。5、配筋計(jì)算（1）

16、縱向配筋（釆用hrb400級(jí)鋼筋）a>基礎(chǔ)頂面配筋柱間最人負(fù)彎矩嘰郴=209.8kn 加，所需鋼筋面積為:209.8x1060.9x360x455=1423伽2現(xiàn)于2. 8m寬度內(nèi)配置20業(yè)12130,實(shí)際配筋a =22g2mm2>1423mm222622800x455= 0.17%>0.15%滿足最小配筋率。b、基底底面配筋最大正彎矩側(cè)叭=478.8kn加，所以478.8x1060.9x360x455現(xiàn)于2. 8m寬度內(nèi)配置18業(yè)16 140,實(shí)際配筋人=3620 mm2 >3248 mm236202800x455= 0.28% >0.15%滿足最小配筋率。（2）柱1和柱2條件相同，取柱1計(jì)算等效梁寬:勺=ac +1.5% = 0.5 +1.5x0.455 = 1.18w等效梁底面積：a, =/7（+1.5/zo） = 2.8xl.l8 = 3.3o4m2基底凈壓力:1.35f2a幾一 仏.+1.5/?（）1.35x15602.8x（0.5 + 1.5x0.455）=631 akp a柱截面彎矩為：m二*門（號(hào)（代+ 15