基础工程柱下独立基础设计

1、任 务 书一、设计目的根据本课程教学大纲的要求，学生应通过本设计掌握天然地基上的浅基础设计的原理与方法，培养学生的分析问题、实际运算和绘制简单施工图的能力，以巩固和加强对基础设计原理的理解。二、设计题目轴柱下钢筋砼独立基础设计三、设计分组成员四、设计资料（1）上部结构资料设计一多层现浇框架建筑物基础，按使用功能要求，上部结构的柱截面尺寸设计为500500mm2，室外地坪为天然地面，室内地坪标高高于室外地坪0.45m。柱底荷载标准值如表1所示，柱网分布如图1所示。表1fk（kn）mk（knm）vk (kn)轴轴轴轴轴轴轴轴轴109017301312190150242626657图1（2）场地与地

2、质条件资料建筑场地平整。自上而下的土层依次如下：1号土层，杂填土，层厚0.5m，重度=18k n/m3。2号土层，粘土，层厚2m，重度=19kn/m3，孔隙比e=0.68，液性指数为il =0.78，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180kpa，压缩模量为15mpa。3号土层，淤泥土，重度=14k n/m3承载力特征值fak=94kpa压缩模量为3mpa。（3）水文地质条件地下水位深度：位于地表以下2m处；地下水对混凝土结构无腐蚀性。五、设计指导1、选择基础材料2、确定地基持力层与基础埋深3、确定地基承载力特征值4、确定基础底面尺寸5、验算地基变形（需要验算沉降的验算沉降）6、确定基础高度h7

3、、基础底板配筋计 算 书1、设计基本资料1.1土层结构：给定的场地条件如图2所示：1.2柱底荷载效应标准组合值: 1.3持力层的选择：持力层在此选用号土层，根据已知资料可知该土层为粘土，层厚2m，重度: ，孔隙比: ，液性指数为: ，承载力特征值: ,可塑，稍湿，压缩模量为15mpa。，柱截面尺寸为，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。2、独立基础设计2.1选择基础材料基础采用c25混凝土，hpb300级钢筋，预估基础高度0.80m。2.2选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。建设区内地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下。取基础底面高时最好取至

4、持力层下，本设计取号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为。2.3求地基承载力特征值根据粘土孔隙比: ，液性指数为: ，查基础工程表2-5得 基底以上土的加权平均重度为：持力层承载力特征值（暂不考虑对基础宽度修正值）为：（上式d按室外地面算起）2.4初步选择基底尺寸柱底荷载标准值：计算基础和回填土重时的基础埋置深度为：故基础底面积最小需：由于偏心不大，基础底面积按增大，即假设，则：故初步选定基底宽度基底长度，则基础底面积，且不需要再对基底承载力特征值进行宽度修正。2.5验算持力层地基承载力取，则基础和回填土重为：则竖向承载力：基底处总弯矩：基底平均压力： 符合要求偏心距： 符合要求基底最

5、小压力： 符合要求基底最大压力： 符合要求因此，基底尺寸4.6m2.4m能够满足承载力要求。2.6软弱下卧层的验算：由,，查基础工程表2-7经线性内插得，下卧层顶面的附加应力：下卧层顶面处的自重应力：下卧层承载能力特征值：验算： 经验算基底尺寸及埋深满足下卧层承载能力的要求，2.7计算基础边缘处基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值为柱底荷载标准值的1.35倍，则：所以：2.8确定基础高度初步拟定基础高度，按地基规范要求，铺设100mm的垫层，则保护层厚度不小于40mm，因此假设钢筋重心到混凝土外表面的距离为50mm，故钢筋的有效高度。冲切锥体如图所示：柱截面（500mm500mm），所以：故:近似取，得由于，所以，基础混凝土采用c25，故能够满足抗冲切承载力的要求。2.9内力计算如图3中所示为控制截面图：台阶的宽高比为且偏心距（已得），按照以下公式计算弯矩：其中， 因此2.10配筋计算 采用级钢筋，其。2.10.1长边方向：由，宽度2400mm，按梁进行配筋：取，保护层厚度取为50mm，则钢筋数量n为：故选用（）。2.10.2短边方向由，宽度4600mm取，保护层厚度取为