柱下獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計報告

1設(shè)計資料地形擬建建筑場地平整工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下：①號土層：染填土，層厚約0.6m,含局部建筑垃圾②號土層：粉質(zhì)黏土，層厚1.5m軟塑，潮濕，承載力特征值fi=150kPa。ak③號土層：黏土，層厚1.8m,可塑，稍濕，承載力特征值晨=190kPa。④號土層：細砂，層厚2.0m,中密，承載力特征值晨=240kPa。⑸號土層：強風(fēng)化砂紙泥巖，厚度為揭露，承載力特征值晨=310kPa。巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。表1地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土層編號士的名稱重度ykN/m3比孔隙比e液性指數(shù)IL黏聚力c〔kpa〕內(nèi)摩擦角①(°)壓縮模量Es(Mpa)標準灌入錘擊數(shù)N承載力特征值fakkPa)①雜填土18一一一一一一一②粉質(zhì)黏土200.650.8434137.56150③黏土19.40.580.7825238.211190④細砂210.62一一3011.616240⑤強風(fēng)化砂紙泥巖22————————1822310水文地質(zhì)條件〔1〕擬建場區(qū)地下水對混凝土構(gòu)造有腐蝕性。〔2〕地下水位深度：位于地表下1.5m。.word.zl.塔里木大學(xué)根底工程課程設(shè)計上部構(gòu)造材料擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架構(gòu)造，框架柱截面尺寸為400mmX400mm。室外地坪標高同自然地面，室內(nèi)外高差350mm。柱網(wǎng)布置如下圖。上部構(gòu)造作用上部構(gòu)造作用在柱底的荷載效應(yīng)標準組合值如表1.2所示，上部構(gòu)造作用在柱底的荷載效應(yīng)根本組合值如表1.3所示。表2柱底荷載效應(yīng)標準組合值題號Fk(kN)Mk(kN'm)Vk(kN)A軸B軸C軸D軸A軸B軸C軸D軸A軸B軸C軸D軸11032161512521362164125221160556052562109017301312120819015024218562665764311501815137011702101752711927173677241218187314331281235193297228808374825128218831496135925721832524686908388613391970156016792842423552759695899471402205716181502311266377226102104981008153421401677148733528840230410911310611291598220517271645365309428355120117114118101659226817781560405329446286130121132106近似取荷載效應(yīng)根本組合值為標準組合值的1.35倍，荷載效應(yīng)準永久組合值為標準組合值的0.8倍。本次設(shè)計采用的題號為1。材料混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB335級。2確定根底埋置深度根底埋深不易淺于0.5m，因為表土一般都松軟，易受雨水及外界影響，不宜作為根底的持力層。另外，根底頂面應(yīng)低于設(shè)計地面100mm以上，防止根底外露，遭受外界的破壞。持力層為③層。本設(shè)計取根底埋置深度為2.5m。3根底底面的尺寸及地基承載力驗算根據(jù)粘土e=0.58，IL=0.78，查表2-15，深度修正系數(shù)“d=1.6、nb=0.3，按式〔2-35〕，預(yù)計根底寬度不大于3.0，可以不做寬度修正。

基底以上土的加權(quán)平均重度為:Ym=[17.8x0.6+19.5x0.9+(19.5—9.8)x0.6+(18.9—9.8)x0.4]+2.5=15.08kN/m3修正后地基承載力特征值為Fa=fak+ndYm(d—0.5)+190+1.6x15.08x(2.5—0.5)=238.26kpa計算根底和回填土重Gk時的根底埋置深度為d=(2.85+2.5)/2=2.68m按中心荷載初估根底底面積3.1A軸根底底面的尺寸及地基承載力驗算1090238.261090238.26—20x2.68=5.6m2考慮偏心荷載作用，將基底面積擴大1.3倍，即：A=1.3xA1=7.28m2,采用3mx2.5m根底。根底及回填土重G=rdA=20x2,68x3x2.5=402kN根底的總垂直荷載F+G=1032+402=1434kN基底的總力矩M=164+55x2.68=311.4kN-m總荷載的偏心e=3114=0.22m<—=0.5m1434 6按式〔2-41〕計算基底邊緣最大應(yīng)力：F+GM1434 311.4x6p= 1 = 1 =274.24kN-m<1,2f=285.9kpamaxAW3x2.5 32x2.5 a滿足地基承載力要求。3.2B軸根底底面的尺寸及地基承載力驗算A1=~^~~fA1=~^~~faTd1615238.26r20x2.68=8.75m2考慮偏心荷載作用，將基底面積擴大1.2倍，即：A=1.3xA]=11.38m2，采用3.5mX3m根底。根底及回填土重G=rdA=20x2,68x3.5x3=562.8kN根底的總垂直荷載F+G=1615+562.8=2177.8kN基底的總力矩M=125+60x2.68=285.8kN-m.word.zl.塔里木大學(xué)根底工程課程設(shè)計TOC\o"1-5"\h\z總荷載的偏心e=285,8=0.13m<a=0.67m2177.8 6按式〔2-41〕計算基底邊緣最大應(yīng)力：F+GM 2177.8285.8x6p F= 1 二254kN-m<1.2f-285.9kpamaxA W 3.5x3 3.52x3 0滿足地基承載力要求。C軸根底底面的尺寸及地基承載力驗算FF 1252 2A 6.78m2f_-238.26—20x2.68aa'考慮偏心荷載作用，將基底面積擴大1.3倍，即：A=1.3xA1=8.814m2，采用3.5mX2.6m根底。根底及回填土重G--dA-20x2.68x3.5x2.6-487.76kN根底的總垂直荷載F+G-1252+487.76-1739.76kN基底的總力矩M-221+52x2.68-360.36kN-m總荷載的偏心e-360.36=0.21m<-—0.58mTOC\o"1-5"\h\z1739.76 6按式〔2-41〕計算基底邊緣最大應(yīng)力：F+GM 1739.76 360.36x6p + 1 259.1kN?m<1.2f-285.9kpamaxA W3.5x2,63.52x2.6 a滿足地基承載力要求。D軸根底底面的尺寸及地基承載力驗算,F 1362 2A 7.38m2,一,238,26-20x2.68fa-d考慮偏心荷載作用，將基底面積擴大1.3倍，即：A-1.3xA1=9.8m2,采用3.5mX3m根底。根底及回填土重G--dA-20x2.68x3.5x3-562.8kN根底的總垂直荷載F+G=1362+562.8—1924.8kN基底的總力矩M-160+56x2.68-310.08kN?m總荷載的偏心e=31°,°*-0.16m<-—0.58m1924.8 6按式〔2-41〕計算基底邊緣最大應(yīng)力：

maxF+GM maxF+GM + =AW1924.8310.08x6+ 3.5x3 3.52x3=233.9kN-m<1.2fa=285.9kpa滿足地基承載力要求。4抗沖切承載力驗算初步選擇根底高度h=800mm,根底從下到上為2個臺階，每個臺階高400mm。本設(shè)計只對C軸進展驗算，其荷載取根本組合，分項系數(shù)為1.35。F=1.35x1252=1690kN,M=1.35x221=298.4kN-m，丫=1.35x52=70.2kN。柱邊根底截面抗沖切驗算298.4+298.4+70.2x2.681690-0.29m<a=0.58m

6基底凈反力FMpemax—一土 —eminAW1690+(298.4基底凈反力FMpemax—一土 —eminAW1690+(298.4+70.2x2.68)x63.5x2.6— 3.52x2.6-2474kN/m2地基反力FL計算a-3.5m，b-2.6m，ac-bc-0.4m，h0-800-(40+10)-750mm〔有墊層〕。(3.50.4' '-h0-0.75x2.6-7(2.60.4

2、2-0.75-1.96m2為平安計，采用最大凈壓力pemax-pa,那么FL-AFxpemax-1.96x277.4-543.7kN因為h0=550mm<800mm，故Ph=1.0。根底用630混凝土，其軸心抗拉強度設(shè)計值為f-1.43N/mm2故[V]=0.7phf(bc+h0)h0-0.7x1.0x1430x(0.4+0.75)x0.75-863.4kN滿足F<[V]要求，根底不會發(fā)生沖切破壞。.word.zl.

塔里木大學(xué)根底工程課程設(shè)計變階處抗沖切承載力驗算M298.4+70.2x2.68“八 a…e= = =0.29m<—=0.58mF1690 6基底凈反力FM1690pemax= 土 =eminAW 土3.5x2,6(298.4+70.2x2,68)x63.52FM1690pemax= 土 =eminAW 土3.5x2,6(298.4+70.2x2,68)x63.52x2.6=2474排/m2地基反力FL計算a=3.5m,b=2.6ma=1.95m,b=1.5m,h=400—50=350mm〔有墊層〕。c c 0—h°b———(3.51.95八0—一 0.35x2.6—(2.61.5)2-0.75=1.07m2為平安計，采用最大凈壓力pemax=pay那么FL=AFxpemax=1.07x277.4=296.8kN因為h0=350mm<800mm,故Ph=1.0。根底用630混凝土，其軸心抗拉強度設(shè)計值為ft=1.43N/mm2故[V]=0.7Phft(bc+h0)h0=0.7x1,0x1430x(1.5+0.35)x0.35=648.1kN滿足FL<V］要求，根底不會發(fā)生沖切破壞。5配筋計算根底選用HRB335鋼筋，f=300N/mm2y5.1根底長邊方向配筋計算I-I截面〔柱邊〕凈反力Pe1=Cmin+Pe1=Cmin+a+ac(P2a emax+P.)=94+=5+0,4(277.4—94)=196.2kN/m2emin2x3.5±f%±f%+<1241 2(a)1f196.2+277.41(「八，)(”一)=—x xv3.5—0.4)2xv2x2.6+0.4)24I2 )=530.1kN-m配筋面積A=M1 =53"1X106=2618mm2s10.9fyh0 0.9x300x750田-田截面〔變階處〕凈反力P=P.+a+a^(P +P.)=94+"十項(277.4—94)=236.8kN/m2e3emin 2a emax emin 2x35Mq=—3Mq=—3241emax2(a—aA(2b+b)cc=—xf236.8+277.41x(3.5—1.95%x(2x2.6+1.5)24I2 )=172.4kN-m配筋面積Ar=M3 =172.4x106=1824mm2s30.9fyh0 0.9x300x350比擬As1和As3，應(yīng)取As1進展配筋，取B16200鋼筋根數(shù)n="四+1=14200As=201.1x14=2815.4mm2〉2618mm2 滿足要求那么實際配筋為14B162005.2根底短邊方向配筋計算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算，P=da上2=>+