柱下獨立基礎課程設計47413

1、F獨立基礎課程設計1、地形擬建建筑場地平整2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下:、設計資料號土層：染填土，層厚約0.5m，含部分建筑垃圾號土層：粉質(zhì)黏土，層厚1.2m軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130K Pa。 號土層：黏土，層厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak=180KPa。 號土層：細砂，層厚2.7m,中密，承載力特征值fak=240KPa。fak=300K Pa。號土層：強風化砂紙泥巖，厚度為揭露，承載力特征值3、巖土設計技術參數(shù)地基巖土物理力學參數(shù)如表1.1所示。表1.1地基巖土物理力學參數(shù)土層 編號土的 名稱重度丫(KN/M 3)比孔 隙比e液性指數(shù)Il黏聚力(ckpa)

2、內(nèi)摩 擦角(X)(0)壓縮模量Es( MPa)標準灌入錘擊數(shù)N承載力 特征值 fak(k pa)雜填土18粉質(zhì) 黏土200.650.8434137.56130黏土19.40.580.7825238.211180細砂210.623011.616240強風 化砂 紙泥 巖2218223004、水文地質(zhì)條件(1) 擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構無腐蝕性。(2) 地下水位深度：位于地表下1.5m。5、上部結(jié)構材料500mm X 500mm。擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構，框架柱截面尺寸為 室外地坪標高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置如圖所示。6、上部結(jié)構作用上部結(jié)構作用在柱底的荷載效應標準組合值

3、如表1.2所示，上部結(jié)構作用在柱底的荷載效應基本組合值如表1.3所示。表1.2柱底荷載效應標準組合值題號Fk(KN)Mk(KN.M)Vk(KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸197515481187140100198464844210321615125216412522155605731090173013121901502426266574115018151370210175027171736751218187314332351932978083746128218831496257218325869083713391970156028424235596958981402205716182

4、312663771021049891534214016773352884210911310610159822051727365309428120117114表1.3柱底荷載效應基本組合值題號Fk(KN)Mk(KN.M)Vk(KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸11268201215441831302586062582134221002627214163288727867314182250170624819531581867441496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112

5、117108717412562202836931546212512411681823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531497、材料混凝土強度等級為C25C30,鋼筋采用HPB235、HRB335級。二、基礎埋置深度，基礎底面尺寸的確定1、確定基礎的埋置深度基礎的最小埋深 dmin=Zd-hmax, Zd=Z0 WZsWZw W Ze。查表 2-11，表 2-12 及表 2-13 得 dmin =Zd-hmax0 o故基礎的埋置深度不受地基凍結(jié)條件所控制而有

6、其他因素確定。基礎埋深不易淺于 0.5m，因為表土一般都松軟，易受雨水及外界影響，不 宜作為基礎的持力層。另外，基礎頂面應低于設計地面100mm以上，避免基礎外露，遭受外界的破壞。持力層為層。2、確定基礎底面的尺寸根據(jù)粘土 e=0.58，Il =0.78,查表2-15,深度修正系數(shù)n d=1.6、n b=0.3，按式 (2-35)，預計基礎寬度不大于3.0，可以不做寬度修正，取基礎埋深為 2mo 基底以上土的加權平均重度為：rm=18 X 0.5+20X 1+ (20-9.8)X 0.2+(19.4-9.8) X 0.3/2=16.96 KN/m3修正后地基承載力特征值為Fa=fak+ n d

7、rm(d-0.5)=180+1.6X 16.96X( 2.0-0.5) =220.70Kpa 計算基礎和回填土重Gk時的基礎埋置深度為d=(2+2.45)/2=2.225m按中心何載初估基礎底面積A軸：Ai6.19m2a rd 220.7 20 邊2考慮偏心荷載作用,將基底面積擴大1.3倍，即：A=1.3XAi=8.047m2，采用10903m X 3m基礎基礎及回填土重G基礎的總垂直荷載基底的總力矩 M=190+62 X 2.225=327.95KN.Mr dA 20 2.2253 3 400.5KNF+G=1090+400.5=1490.5KN總荷載的偏心e鴛5 0.22 a o.5按式(

8、2-41)計算基底邊緣最大應力：PmaxF G M 1490.5327.95 6A W 3 33 3=165.61+72.88=238.49KN/m21.2fa=264.84KN/m2 基地平均應力 p =165.61 KN/m2220.7 KN/m2滿足地基承載力要求。B軸：Ai1730fa rd9.82m2.220.720 2.225考慮偏心荷載作用,將基底面積擴大 1.3倍，即：A=1.3 X Ai=12.8m2，采用3m X 5m基礎基礎及回填土重 G rdA 20 2.225 3 5 667.5KN基礎的總垂直荷載 F+G=1730+667.5=2397.5KN基底的總力矩 M=15

9、0+66 X 2.225=296.85KN.M總荷載的偏心e按式（2-41）296 85ac cc0 12420.832397.56計算基底邊緣最大應力：F G M 2397.5296.85 6A W 3 552 3=159.83+23.75=183.58KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均應力P =159.83 KN/m2220.7 KN/m2滿足地基承載力要求。P maxC軸:A11312a rd220.7 20 2.225 亦考慮偏心荷載作用,將基底面積擴大1.3倍，即：A=1.3X A1=9.685m2，采用 3m X 4m基礎基礎及回填土重 G rdA 20 2.22

10、5 3 4 534KN 基礎的總垂直荷載 F+G=1312+534=1846KN 基底的總力矩 M=242+57 X 2.225=368.8KN.M總荷載的偏心e 368衛(wèi)0.2旦0.6718466按式(2-41)計算基底邊緣最大應力：F G M 1846 368.8 6A W 342 3=153.83+46.1=199.93KN/m21.2fa=264.84KN/m2 P =153.83 KN/m2220.7 KN/m2Pmax基地平均應力滿足地基承載力要求。三、結(jié)構內(nèi)力分析及強度計算1、對基礎進行抗沖切承載力驗算C 軸 e M 315 74 2.22517060.280.67基底凈反力em

11、axPe min1706479.6542142.1759.96202.13c82.21 KN/m2800 mm。預計基礎高度取為C面積上地基反力Fl計算af a achobc22h0h0=6OO-5O=55Omm=O.55m0.55A40.5CMc30.5Z0.5532 2 2 2=2.75m2按C面積上作用著Pemax計，則Fl = Pemax X Af=202.13 X 2.75=555.86KNV 0.7 hft be h。hO因為h0=550mmv800mm,故p h=1.0?；A用C30混凝土，其軸心抗拉強度 設計值為 ft=1.43KN/mm2=1430N/m2。故V=0.7 X

12、1.0X 1430X (0.5+0.55) X 0.55=578.08KN 滿足FlvV要求，基礎不會發(fā)生沖切破壞。四、確定基礎高度，配筋計算并滿足構造要求1、基礎高度的確定初步選擇基礎高度h=800mm,基礎從下到上為一個臺階，h0=750mm（有墊層）。C 軸bc+2h0=0.5+2 X 0.75=2b=3m有前面算得基礎的抗沖切承載力滿足要求。2、配筋計算fy=210N/mm2基礎選用HPB235鋼筋,2.1、基礎長邊方向I -1柱邊凈反力C軸：a ac巳 1Pe min2aPe maxPe min82.2140 5202.13 82.21149.67 KN/m22 4C彎矩:M1maxPiac 2 2b bc124175.90.5 22 3 0.5583.58KN mC配筋面積AsiM10.9fyho583.580.9 210 7504117mm2C 實際配筋 As=4578.12mm2 即 18 18240。2.2基礎短邊方向因該基礎受單向偏心荷載，所以在基礎短邊方向的基礎反力可按平均分布計 算，取C:P n=(