柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、柱下獨(dú)立根底課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料1、地形擬建建筑場(chǎng)地平整2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下：號(hào)土層：染填土,層厚約 0.5m,含局部建筑垃圾2號(hào)土層：粉質(zhì)黏土,層厚 1.2m 軟塑,潮濕,承載力特征值 fak=130KPa3號(hào)土層：黏土,層厚 1.5m,可塑,稍濕,承載力特征值 fak=180KPa.4號(hào)土層：細(xì)砂,層厚 2.7m,中密,承載力特征值 fak=240KPa.號(hào)土層：強(qiáng)風(fēng)化砂紙泥巖,厚度為揭露,承載力特征值 fak=300KPa.3、巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表 1.1 所示.表 1.1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土層編號(hào)土的名稱重度丫(KN/M3)比孔隙比e液性指數(shù)Il

2、黏聚力(ckpa)內(nèi)摩擦角(X)(0)壓縮模量Es(MPa)標(biāo)準(zhǔn)灌入皿數(shù) N承載力特征值fak(kpa)雜填土18粉質(zhì)黏土200.650.8434137.56130黏土19.40.580.7825238.211180細(xì)砂210.623011.616240強(qiáng)風(fēng)化砂紙泥巖2218223004、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 1.5m.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 500mmx500mm.室外地坪標(biāo)高同自然地面,室內(nèi)外高差 450mm.柱網(wǎng)布置如下圖.6、上部結(jié)構(gòu)作用上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如表

3、1.2 所示,上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)根本組合值如表 1.3 所示.表 1.2 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值題號(hào)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197515481846484421605731657412136751218193297808374612822769589814104989733528842109113106173653114表 1.3 柱底荷載效應(yīng)根本組合值題號(hào)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112682272141632887278673144819531

4、581867441496236353939588533062566166724481945334284423112117108717412562221251241168439361289199527832181425375523142147138總荷載的偏心e327竺0.22a0.51490.514545541497、材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25-C30,鋼筋采用 HPB235、HRB335 級(jí)二、根底埋置深度,根底底面尺寸確實(shí)定1、確定根底的埋置深度根底的最小埋深 dmin=Zd-hmax,Zd=Z0VzsZw甲Ze.查表 2-11,表 2-12 及表 2-13 得dmin=Zd-hmax0

5、0故根底的埋置深度不受地基凍結(jié)條件所限制而有其他因素確定.根底埋深不易淺于 0.5m,由于表土一般都松軟,易受雨水及外界影響,不宜作為根底的持力層.另外,根底頂面應(yīng)低于設(shè)計(jì)地面 100mm 以上,防止根底外露,遭受外界的破壞.持力層為層.2、確定根底底面的尺寸根據(jù)粘土 e=0.58,Il=0.78,查表 2-15,深度修正系數(shù)4d=1.6、4b=0.3,按式(2-35),預(yù)計(jì)根底寬度不大于 3.0,可以不做寬度修正,取根底埋深為 2m.基底以上土的加權(quán)平均重度為：rm=18X0.5+20X1+(20-9.8)X0.2+(19.4-9.8)X0.3/2=16.96KN/m3修正后地基承載力特征值

6、為Fa=fak+rdrm(d-0.5)=180+1.6X16.96X(2.0-0.5)=220.70Kpa計(jì)算根底和回填土重GK時(shí)的根底埋置深度為d=(2+2.45)/2=2.225m按中央荷載初估根底底面積A 軸：考慮偏心荷載作用,將基底面積擴(kuò)大 1.3 倍,即：A=1.3XA1=8.047m2,采用3mx3m 根底根底及回填土重 GrdA202.22533400.5KN根底的總垂直荷載 F+G=1090+400.5=1490.5KN基底的總力矩 M=190+62X2.225=327.95KN.MA1Ffard1090220.7202.2256.19m2總荷載的偏心e笆0.2亙0.67184

7、6按式2-41計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力：FGM1490.5327.956pmax2T-2AW33332=165.61+72.88=238.49KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均應(yīng)力p=165.61KN/m2220.7KN/m2滿足地基承載力要求.B 軸：1730coc29.82m.220.7202.225將基底面積擴(kuò)大 1.3 倍,即：A=1.3XAi=12.8m2,采用3mx5m 根底根底及回填土重 GrdA202.22535667.5KN根底的總垂直荷載 F+G=1730+667.5=2397.5KN基底的總力矩 M=150+66X2.225=296.85KN.M總荷載的偏心

8、e空6竺0.124a0.832397.56按式2-41計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力：FGM2397.5296.856PmaxWW523=159.83+23.75=183.58KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均應(yīng)力p=159.83KN/m2220.7KN/m2滿足地基承載力要求.C 軸:考慮偏心荷載作用,將基底面積擴(kuò)大 1.3 倍,即： A=1.3XA1=9.685m2,采用 3mx4m根底根底及回填土重 GrdA202.22534534KN根底的總垂直荷載 F+G=1312+534=1846KN基底的總力矩 M=242+57X2.225=368.8KN.Mfard考慮偏心荷載作用,A

9、IFfard1312220.7202.2257.45m2C 面積上地基反力FL計(jì)算ho=600-50=550mm=0.55m=2.75m2按 C 面積上作用著 Pemax計(jì),那么FL=PemaxXAF=202.13X2.75=555.86KNV0.7hftbchh0由于h0=550mm800mm,故0h=1.0.根底用C30混凝土,其軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為ft=1.43KN/mm2=1430N/m2.故V=0.7X1.0X1430X(0.5+0.55)X0.55=578.08KN 滿足FLV要求,根底不會(huì)發(fā)生沖切破壞.四、確定根底高度,配筋計(jì)算并滿足構(gòu)造要求1、根底高度確實(shí)定初步選擇根底高度 h

10、=800mm,根底從下到上為一個(gè)臺(tái)階,h0=750mm有墊層.C 軸 bc+2h0=0.5+2X0.75=2b=3m有前面算得根底的抗沖切承載力滿足要求.2、配筋計(jì)算按式2-41計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力:PmaxFGM1846368.86AW3-4423=153.83+46.1=199.93KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均應(yīng)力P=153.83KN/m2220.7KN/m2滿足地基承載力要求.三、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及強(qiáng)度計(jì)算1、對(duì)根底進(jìn)行抗沖切承載力驗(yàn)算M315742.225C 軸 e1706a0.2860.67基底凈反力emaxFpemin二A1706479.6542142.1759

11、.96202.1382.21KN/m2預(yù)計(jì)根底高度取為800mm.AaacAFc22hobc22h0A40.530.5AF0.5530.55根底選用 HPB235 鋼筋,2.1 、根底長(zhǎng)邊方向I-I柱邊凈反力C 軸：C 彎矩:2.2 根底短邊方向因該根底受單向偏心荷載,所以在根底短邊方向的根底反力可按平均分布計(jì)算,取C：Pn=(Pemax+Pemin)/2=(202.13+82.21)/2=142.17kpaC:配筋面積:C 實(shí)際配筋 As=2418mm2即 12 小 16270.五、繪制施工圖根底平面布置圖和根底施工圖見 2#CAD 圖.fy=210N/mm2_aacPe.1PeminNPemaxPemin82.21405202.1382.21149.67KN/m224M1124Emax2Piac22bbc124175.