地基基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)李夢(mèng)超

1、 湖南工學(xué)院建工學(xué)院 地基基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 胡坦?jié)?專 業(yè)： 土木工程 班 級(jí)： 1304 學(xué) 號(hào)： 1300440413 指導(dǎo)教師： 歐陽(yáng)晶 完成時(shí)間： 2016.6.10 目錄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1.1.2工程地質(zhì)資料1.1.3巖土設(shè)計(jì)資料1.1.4水文地質(zhì)資料1.1.5上部結(jié)構(gòu)材料1.1.6材料1.1.7本人設(shè)計(jì)資料 1.2獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1.2.1選擇基礎(chǔ)資料 1.2.2選擇基礎(chǔ)埋置深度 1.2.3求地基承載力特征值fa1.2.4初步選擇基底尺寸1.2.5驗(yàn)算地基承載力1.2.6軟弱下臥層驗(yàn)算1.2.7地基的變形驗(yàn)算1.2.8基礎(chǔ)

2、沖切驗(yàn)算1.2.9驗(yàn)算基礎(chǔ)變階處沖切1.2.10柱下基礎(chǔ)的局部受壓驗(yàn)算1.2.11基礎(chǔ)配筋計(jì)算及基礎(chǔ)配筋圖結(jié)束語參考文獻(xiàn)1.1 設(shè)計(jì)資料1、 地形：擬建建筑場(chǎng)地平整2、 工程地質(zhì)資料：自上而下依次為： 雜填土：厚約0.5m，含部分建筑垃圾； 粉質(zhì)粘土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值=130； 粘土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值=180； 全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值=240 強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值=300 中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值=6703、水文資料為：地下水對(duì)混凝土無侵蝕性。地下水位深度：位于地表下1.5m。4、上部結(jié)構(gòu)資料：上部結(jié)

3、構(gòu)為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見下圖：上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表2：上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值見表3：5、本人設(shè)計(jì)資料 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1題號(hào)C軸柱底荷載. 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值: Fk=1187kN; MK=198kN·m; VK=44kN;柱底荷載效應(yīng)基本組合值: F=1544kN; M=258kN·m ; V=58kN.持力層選用號(hào)土層，承載力特征值fak=180Kpa=，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

4、450mm。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C30混凝土，HRB335級(jí)鋼筋，預(yù)估基礎(chǔ)高度800mm。1.2.2選擇基礎(chǔ)埋置深度 根據(jù)工程地質(zhì)資料選取 設(shè)想地下水對(duì)混凝土無侵蝕性，地下水位于地表下1.5m。 取基礎(chǔ)底面高時(shí)最好取至持力層下0.5m，本設(shè)計(jì)取第三層土為持力層，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1.2所示1.2.3求地基承載力特征值a根據(jù)黏土e=0.58，I L=0.78，查表得b=0.3，d=1.6基底以上土的加權(quán)平均重度為 ： m=【0.5×18+20×1+0.2×（20-1

5、0）+9.4×0.5】/2.2=16.23KN/ m3由于持力層為粘土，地基承載力特征值為：持力層承載力特征值（先不考慮對(duì)基礎(chǔ)寬度修正值）為上式d按室外地面算起。1.2.4初定基底尺寸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fk=1187kN; MK=198kN·m; VK=44kN;計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重時(shí)的基礎(chǔ)埋置深度為d=（2.2+2.65）/2=2.425m基礎(chǔ)底面積：A0=Fk/(fa-G×d)=1187/(224.15-0.7×10-1.725×20)=6.5 m2由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20%增大，即 A=1.2A0=1.2×6.5=7.8 m

6、2初步選定基礎(chǔ)底面積A=b×l=2.6×3=7.8 m2，且b=2.6m3m不需要再對(duì) 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 Gk=G×d×A=(0.7×10+1.725×20) ×7.8=323.7KN偏心距： ek=MK/(FK+GK)=(198+44×0.8)/(1187+323.7)=0.154l/6=0.5 ，滿足要求?；鬃畲髩簯?yīng)力：Pmax=(Fk+GK)/A×(1+6ek/l)=(1187+323.7)/7.8 ×(1+6×0.154/3)=253.

7、33<1.2fa=268.97kPa所以，最后確定基礎(chǔ)底面面積長(zhǎng)3m，寬2.6m。1.2.6計(jì)算基底反力取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值：F=1544kN; M=258kN·m ; V=58kN.靜偏心距為： ek0=M/N=(258+58×0.8)/1554=0.196m基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為： Pmax=(F/lb)×(1+6ek0/l)=(1554/7.8)×(1+6×0.196/3)=277.33kPa Pmax=(F/lb)×(1-6ek0/l)=(1554/7.8)×(1-6×0.196/3)

8、=121.13kPa1.2.7基礎(chǔ)高度的確定柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算（見圖1.3）取l=3m,b=2.6m, ,初步選定基礎(chǔ)高度h=800mm，分兩個(gè)臺(tái)階，每階段高度均為500mm。，則取。取=2.0m。因此，可得因?yàn)槠氖軌?，Pn=取Pmax=277.33kPa，沖切力： Fi=Pn max(l/2-ac/2-h0)b-(b/2-bc/2-h0)2 =277.33×(3/2-0.5/2-0.75) ×2.6-(2.6/2-0.5/2-0.75) 2=335.57抗沖切力為 0.7hpftamh0=0.7×1.0×1.27×103×1.

9、25×0.75=833.44KN>335.57 因此滿足要求1.2.8變階處抗沖剪驗(yàn)算由于有at=b1=b/2=1.3m,a1=1.5m,h01=400-50=350mm,則取： ab1=at+2h01=1.3+0.7=2.0<2.6m所以取ab1=2.0m am=(at+ab1)/2=(1.3+2.0)/2=1.65沖切力為 Fi=Pn max(l/2-a1/2-h01)b-(b/2-b1/2-h01)2 =277.33×(3/2-1.5/2-0.35) ×2.6-(2.6/2-1.5/2-0.35) 2=277.33KN抗沖切力為 0.7hpfta

10、mh0=0.7×1.0×1.27×103×1.65×0.35=513.4KN>335.57因此滿足要求。1.2.9配筋計(jì)算選用HPB335鋼筋， 1> 基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向?qū)τ?截面，柱邊凈反力為 =121.13+(3+0.5)/2×3×(277.33-121.13)=212.25kPa懸臂部分凈反力平均值為 (Pn,max+Pn,I)/2=（277.33+212.25）/2=244.79kPa 彎矩為 。 =244.79×(3-0.5)2 ×(2×2.6+0.5)/24=363.36 kN

11、·m鋼筋的面積為 AS,I=M1/0.9fyh0=363.36×106/0.9×300×750=1794.37mm2對(duì)于-截面（變階處），有 =121.13+(3+1.5)/2×3×(277.33-121.13)=238.28kPa彎矩為: =244.79×(3-1.5)2×(2×2.6+1.3)/24=149.17 kN·m鋼筋的面積為 AS,3=M3/0.9fyh0=149.17×106/0.9×300×350=1578.52mm2因此比較和，應(yīng)取配筋，實(shí)際配，

12、則鋼筋根數(shù)為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Pn=(Pn,max+Pn,min)/2=（277.33+121.13）/2=199.23kPa 與長(zhǎng)邊方向的配筋計(jì)算方法相同，對(duì)于-截面（柱邊）的計(jì)算：彎矩為: =199.23×(2.6-0.5)2×(2×3+0.5)/24=237.96 AS,2=M2/0.9fyh01=(237.96×106)/(0.9×300×750)=1175.11kPa-截面（變階處）的計(jì)算：彎矩為: =199.23×(2.6-1.3)2×(2×3+1.5)/24=105.22kPa AS,4=M4/0.9fyh01=(105.22