柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、.1柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)資料1.1.1 地形擬建建筑地形平整1.1.2 工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下： 土層：雜填土，層厚0.5m 含部分建筑垃圾。號(hào)土層：粉質(zhì)黏土，層厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值f ak110kPa 。號(hào)土層：黏土，層厚 1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak160kPa 。號(hào)土層：細(xì)砂，層厚 2.7m，中密，承載力特征值 fa k220kPa 。號(hào)土層：強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭露，承載力特征值fak320kPa 。1.1.3 巖土設(shè)計(jì)參數(shù)表 1 地基巖土物理學(xué)參數(shù)重度壓縮土層土的孔隙液性指粘聚力 c內(nèi)摩擦模量數(shù) I l編號(hào)名稱kNm 3比 ekPa

2、角 (0)Es MP a雜填土18-粉質(zhì)200.650.8434137.5粘土黏土19.40.580.7825238.2細(xì)砂210.62-3011.6強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)22-18泥巖.1.1.4 水文地質(zhì)條件1) 擬建場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性。2) 地下水位深度：位于地表下 1.2m。1.1.5 上部結(jié)構(gòu)材料擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為500mm500mm。室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置圖如圖1 所示：1.1.6 材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20C30 ，鋼筋采用 HPB235、 HRB335級(jí) 。.1.1.7 本人設(shè)計(jì)資料本人 1501530107分組情

3、況為第一組第九個(gè)，根據(jù)分組要求及參考書柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值及柱底荷載效應(yīng)基本組合值選用第一組C軸柱底荷載。1）底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值 : Fk1648kN ， M K397kN gm， VK138kN 。2）柱底荷載效應(yīng)基本組合值 : F2134kN， M525kNgm，V156kN 。持力 層選用 號(hào)土層，承 載力 特征 值 Fk160kPa 。 框架柱截面尺寸為500mm 500mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。設(shè)計(jì)C 軸柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。1.2 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.2.1 選擇基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)采用 C25 混凝土， HPB235 級(jí)鋼筋，預(yù)估基礎(chǔ)高度0.8m。1.2.2 選擇基礎(chǔ)埋

4、置深度根據(jù)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料選取。擬建場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性，地下水位于地表下1.2m。取基礎(chǔ)底面高時(shí)最好取至持力層下0.5m，本設(shè)計(jì)取號(hào)土層為持力層，所以考慮取室外地坪到基礎(chǔ)底面為0.5+1.2+0.5=2.2m 。由此得基礎(chǔ)剖面示意圖， 如圖 2所示。.1.2.3 求地基承載力特征值fa根據(jù)黏土 e=0.58.， I l =0.78，查表得b =0.3，d =1.6?；滓陨贤恋募訖?quán)平均重度為：m18 0.5 20 0.7 (20 10) 0.5 (19.4 10) 0.514.86kN m32.2持力層承載力特征值fa （先不考慮對(duì)基礎(chǔ)寬度修正值）為fa

5、fakdm ( d0.5)1601.6 14.86(2.20.5)200.42 kPa上式 d 按室外地面算起。1.2.4 初步選擇基底尺寸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1648kN ， M K397kN gm， VK138kN。計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重G K 時(shí)的基礎(chǔ)埋置深度為12.65） =2.425 md= （ 2.22基礎(chǔ)底面積為A 0FKw hw164810.178m2f aG d+200.42 20 2.425 10 1.0由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按 20 00 增大，即A1.2 A01.210.100 12.214m2初步選定基礎(chǔ)底面積 A lb 4.23.012.6m 2 ，且 b=3.0m

6、3m 不需要再對(duì) f a 進(jìn)行修正。1.2.5 驗(yàn)算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為GKG Ad- w Ah w =20 12.62.4251012.61.0=485.10 kN偏心距M K3970.186leK1648 485.100.700FK GK6.PK min0 ，滿足要求。基底最大壓力：Pmax =FK GK6eK)1648 485.1060.186（1l12.6(1) 214.277 kPa 1.2 fa ( 240.504 kPa)A4.2fa 滿足要求。1.2.6 軟弱下臥層的驗(yàn)算比較土層：黏土，層厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak 160kPa和 土層：細(xì)砂，層厚

7、2.7m，中密，承載力特征值 f ak 220kPa 發(fā)現(xiàn)號(hào)土層比號(hào)土層承載力更高，故無(wú)需進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算。1.2.7 計(jì)算基底反力取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值：F2134kN，M525kNgm，V156kN靜偏心距為M525 156 0.8eo0.304mN2134基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為pjminjmax F (16eo )2134(1 6 0.304 ) 242.87kPa(95.86 kPa）lbl4.2 3.04.21.2.8 基礎(chǔ)高度初步選定基礎(chǔ)高度h=800mm，錐形基礎(chǔ)。有效高度 h0800 （4010） 750mm（有墊層）由于 b3.0mbc2h00.520.752

8、.0m驗(yàn)算短邊一側(cè)抗沖切能力即可。.L=4.2m,b=3.0 m,btbc0.5 ,0.5。m acmbb bc 2h0 0.520.752.03.0m取 bb =2.0m。因此，可得bmbtbb5002000221250mm因偏心受壓， pj取 pjmax242.87kPa，所以沖切為Flpjmax( lach0 )b( bb ch0 )22222242.87(4.20.50.75)3.0 (3.00.50.75) 2740.75 kN2222抗沖切力為0.7 hp ft amh00.7 1.0 1.27 103 1.250.75833.4kN740.75kN因此滿足要求。.1.2.9 配筋

9、計(jì)算（ 1）柱邊（ -截面），基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向，柱邊凈反力為p jIpjminl ac( pjmaxpjmin)2l95.864.20.5 (242.8795.86)24.2178.16kPa彎矩設(shè)計(jì)值為M I11(p jI p j max )( lac )2 (2 bbc)24211(95.86242.87)(4.20.5)2(23.00.5)242627.97kN gmAsIM I627.971064430.13mm20.9 f yh00.9210750實(shí)際配18180 ，則鋼筋根數(shù)為n 3000 1 18180AsI254.46184580.28mm24430.13mm2（ 2）柱邊（ -截

10、面），基礎(chǔ)短邊方向，取Pj1 (PjmaxPjmin )1 （242.8795.86） 169.37kPa22彎矩設(shè)計(jì)值為.M IIp j(bbc )2 (2lac )241169.37(3.00.5)2(24.20.5)24392.55kN gmAsIIM II392.5510 62769.31mm20.9 fy h00.9210750實(shí)際配12180 ，則鋼筋根數(shù)為4200n125。180A sII113.10252827.50mm22769.31mm21.2.10 A 軸和 B 軸基礎(chǔ)底面尺寸A 軸：取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1422kN ， M K231kN gm， VK122kN。計(jì)算基

11、礎(chǔ)和回填土重G K 時(shí)的基礎(chǔ)埋置深度為1d= （ 2.22.65） =2.425 m2基礎(chǔ)底面積為A 0FK14228.782m2faG d+ w h w200.42 20 2.42510 1.0由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按 20 00 增大，即A1.2 A01.28.78210.538m2初步選定基礎(chǔ)底面積 A lb3.63.010.8m2，且 b=3.0m3m 不需要再對(duì) f a 進(jìn)行修正。B 軸：取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fk2047kN ， M K266kN gm ， VK134kN。計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重G K 時(shí)的基礎(chǔ)埋置深度為1d= （ 2.22.65） =2.425 m2.基礎(chǔ)底面積為A 0

12、FK204712.642m2faG d+ w hw200.42 20 2.42510 1.0由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按2000 增大，即A 1.2 A01.212.64215.170m2初步選定基礎(chǔ)底面積 Alb4.04.016.0 m2 ，且 b=4.0m3m 需要再對(duì) fa 進(jìn)行修正fa f akb (b3)dm( d0.5)1600.3 9.4 (4.0 3)1.6 14.86 (2.2 0.5) 203.24kPaA 0FKw hw203.2420204712.426 m2faG d+2.425 101.0由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20 0 0 增大，即A1.2 A01.212.42614.911m216.0m2滿足要求。.1.2.11設(shè)計(jì)圖紙.設(shè)計(jì)說(shuō)明1. 本工程采用獨(dú)立基礎(chǔ)，持力層為黏土，層厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值f ak110kPa。2. 室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。3. 混