《柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)案例綜述》1100字

柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)案例綜述1.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料建筑所處地形地質(zhì)條件如下：已知，本建筑所處地形的地下水位較深，對混凝土無侵蝕。第一層土為填土，厚度2.0m，空隙比：0.6，重度γ：18kN/m3，地基承載力130kN/m2；第二層土為粉土，厚度3.3m，孔隙比：0.7，重度γ：19.1kN/m3，含水量：19.5%，飽和度：85%，塑性指數(shù)Ip：8.6，液性指數(shù)IL：0.53，內(nèi)摩擦角Ф：15°，粘聚力c：13.9MPa，壓縮模量Es：6MPa，壓縮系數(shù)：0.17，地基承載力195kN/m2；第三層土為粉土，厚度4.8m，孔隙比：0.62，重度γ：18.9kN/m3，含水量：19.8%，飽和度：89%，塑性指數(shù)Ip：8.9，液性指數(shù)IL：0.61，內(nèi)摩擦角Ф：16°，粘聚力c：11.9MPa，壓縮模量Es：5.8MPa，壓縮系數(shù)：0.22，地基承載力205kN/m2；第四層土為粉細(xì)砂，厚度>10.0m，重度γ：20kN/m3，孔隙比：0.6，含水量：19.5%，飽和度：90%，塑性指數(shù)Ip=7.8，液性指數(shù)IL：0.45，內(nèi)摩擦角Ф：19°，粘聚力c：16.2MPa，壓縮模量Es：4.8MPa，地基承載力140kN/m2。1.2持力層和基礎(chǔ)形式確定1.2.1持力層的確定基礎(chǔ)的持力層一般根據(jù)建筑物埋置深度，上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載，勘察報(bào)告提供場地內(nèi)土層的性質(zhì)以及地基土凍脹等來確定的。該建筑上部結(jié)構(gòu)相對規(guī)則，綜合地質(zhì)資料，二層土的地基承載力為195kN/m2，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[9]以及《基礎(chǔ)工程》[10]選定第二層粉土為持力層。采用獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深自室內(nèi)地面標(biāo)高算起。1.2.2基礎(chǔ)形式的確定（1）類型確定：現(xiàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，材料：基礎(chǔ)采用C30混凝土ft=1430kN/m（2）截面尺寸確定： 室內(nèi)地坪以下柱子高1.8m，基礎(chǔ)底面最好取持力層下0.5m，所以取基礎(chǔ)埋深為2+0.5=2.5m，1.3承載力特征值計(jì)算1.3.1地基承載力特征值根據(jù)粉土e=0.7，I=0.53，查表得ηb=0.5，ηd=2，基底以上土的加權(quán)平均重度為：γm=(2×18+0.5×19.1)/2.5=18.22kN/m3以計(jì)算=8\*GB3⑧軸D柱基礎(chǔ)為例，M=370.3kN·m，N=1810.21kN，V=132.66kN持力層承載力特征值fa=fak+ηdγm(d-0.5)=195+2×18.22×2=267.88kPa1.3.2初步選擇基底尺寸取D柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：M=370.3kN·m，N=1810.21kN，V=132.66kNA0>F/(fa-γGd)=1810.21/(267.88-20×2.5)=8.31m2由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20%擴(kuò)大，即A=1.2A0=9.972m2，初步選定基礎(chǔ)底面積A=lb=4×3=12m2，不需要對fa進(jìn)行修正。圖STYLEREF1\s12SEQ圖\*ARABIC\s11基礎(chǔ)平面圖1.4地基驗(yàn)算1.4.1持力層地基承載力驗(yàn)算Pk=(F+G)/A=(20×2.5×12+1810.21)/12=200.85<fa=267.88kPa，符合要求。偏心距ek=M/(F+G)=370.3/2410.21=0.154<l/6=0.67，符合要求?；鬃畲髩毫Γ篜kmax=(F+G)(1+6ek/l)/A=2410.21×(1+6×0.154/4)/12=247.247kPaPkmax<1.2fa=321.456kPa1.4.2抗沖切承載力驗(yàn)算（1）基底凈反力：Pjmax=1.35F/A+1.35(M+Vh)/w=1.35×1810.21/12+1.35×(370.3+132.66×0.7)/(1/6×16×3)=281.81kPaPjmin=1.35F/A-1.35(M+Vh)/w=1.35×1810.21/12-1.35×(370.3+132.66×0.7)/(1/6×16×3)=125.49kPa（2）判斷沖切錐體是否在基礎(chǔ)底面內(nèi)：基礎(chǔ)有效高度：h0=h-0.045==0.655m（有墊層）bc+2h0=0.6+2×0.655=1.91m<3m，在基礎(chǔ)底面以內(nèi)。（3）計(jì)算參數(shù)Al=(l/2-a/2)b=(2-0.6/2)×3=5.1m2Fl=PjmaxAl=5.1×281.81=1437.23kNβhs=(600/655)1/4=0.978Am=bh0-0.5(b-bc)h1=3×0.655-0.5×(3-0.6)×0.35=1.545m20.7βhsAmft=0.7×0.978×1.545×1430=151.52kN>Fl，符合要求。1.5軟弱下臥層驗(yàn)算由于第三層土的承載力為205kPa，大于第二層的地基土承載力，因此無需進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算。1.6地基沉降計(jì)算P0=P-γmh=(F+G)/A-γmh=200.85-2.5×18.22=155.3kPa，l/b=1.3第一層粉土：z0=0，z1=2.8m，z/b=2.8/3=0.93，α0=0.25，α1=0.1955第二層粉土：z0=2.8，z1=7.6m，z/b=7.6/3=2.53，α0=0.1955，α1=0.071Zn=b(2.5-0.4lnb)=6.18m，因此，計(jì)算使取至基底第二層土。S0=(αizi-αi-1zi-1)P0/Esi=155.3×((2.8×0.1955-0)/6+(0.071×7.6-0.1955×2.8)/5.8)=13.96mm查表可知ΔZ=0.6，z1=7.6-0.6=7，z/b=2.3，α1=0.082，ΔSn=155.3×(7.6×0.071-0.082×7)/5.8<0.025S0，滿足要求。查表得фs=0.813，S=фsS0=11.35mm。1.7配筋計(jì)算基底凈反力：Pjmax=281.81kPa，Pjmin=125.49kPa，a=(4-0.6)/2=1.7Pj1=Pjmax-a(Pjmax-Pjmin)/l=215.374kPa，M1=1/24·（Pjmax+Pj1）/2·(2b+bc)·(l-ac)2=790.27kN·mM2=1/24·（Pjmin+Pjmax）/2·(2l+ac)·(b-bc)2=725.876kN·mAs1=M1/0.9