独立基础与双柱基础

1、 基础工程 课 程 设 计 计 算 书班级：11级建筑二班学号：1100506069姓名：郭超超 设计任务书一、设计资料（一）工程概况某五层办公楼，全框架结构。底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为500mm×500mm，室内外高差为0.45m。 （二）设计资料1气象条件（1）温度：常年夏季平均气温16.3，冬季平均气温-8.6，夏季最高气温30，冬季最低气温-26.6。（2）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压W0=0.35kN/m2；（3）雨雪条件：基本雪压0.25 kN/m2。2工程地质条件（1）自地面而下素填土：厚1m，；粉质粘土：厚9m， ，；碎石土：很厚，中密。（

2、2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；（3）西宁地区标准冻深1.16m，最大冻深1.34m，土的冻胀类别属不冻胀。3、荷载（1）外柱：A、D轴，基础承受上部荷载，。（2）内柱：B、C轴，基础承受荷载。二、设计内容1、设计轴外柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础；2、绘制基础平面布置图(1:100)、基础配筋图(1:30)，并编写施工说明；三、设计步骤1、选择基础的材料、类型和平面布置；2、选择基础的埋置深度；3、确定地基承载力特征值；4、确定基础的底面尺寸；5、进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、强度计算和满足构造要求）；6、绘制基础施工图，提出施工说明；四、设计要求1、设计计算

3、过程条理清楚，内容完整；2、设计步骤合理，设计图纸清晰；3、提交手写稿和打印稿计算说明书各一份，打印稿一律用A4纸打印，题目为三号黑体，标题用小四黑体，正文为小四宋体，1.25行间距。4、手绘施工图，图纸一律用铅笔按比例绘制，要求线条清楚，绘图正确。五、进度和考核集中设计一周，按百分制记分。六、参考文献1、华南理工大学等合编.基础工程.北京：中国建筑工业出版社,2008.2、中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB500072011）.北京：中国建筑工业出版社,2011。轴外柱下基础1. 基础材料，类型及布置基础采用C30混泥土，HRB400级钢筋，采用柱下独立基础，预估基础高度80

4、0mm。2. 选择基础埋置深度根据任务书要求和工程地质条件，第一层土：填土，厚1m；第二层土：粉质粘土，厚9m，kpa；第三层土：碎石土，很厚。取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，由于软弱土层厚度1m2m,取第二层土为持力层。所以室外取地坪到基础底面为1+0.5=1.5m。由此得基础剖面示意图如下：图1基础剖面示意图3.求地基承载力特征值根据粉质粘土0.85，查表2.5得 ，基底以上土的加权平均重度持力层承载力特征值（上式d按室外地面算起）4.确定基础的底面尺寸（1）初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：， 计算基础和回填土重时的基础埋深基础底面积：由于偏心不大，基础底面积按20增大，即：取基

5、底长短边之比n=lb=2，于是b=An=7.782=1.97m，取b=2m，l=nb=2×2=4m且不需要再对进行修正。（2）验算持力层地基承载力回填土和基础重： 偏心距： ，满足。基底最大压力： 所以，最后确定基础底面面积长，宽。（3）.计算基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值：，。净偏心距 e0=MF=275+62.4×0.82314=0.14m基础边缘处的最大和最小净反力（4）.基础高度(采用阶梯形基础)柱边基础截面抗冲切验算（见图2）图2 冲切验算简图（a）柱下冲切；（b）变阶处冲切，。初步选定基础高度，分两个台阶，每阶高度均为400。（有垫层）。，取 因偏心受压

6、，取冲切力：抗冲切力：，满足（5）.变阶处抗冲切验算基础分两级，下阶h1=400mm，h01=400-50=350mm，l112l+ac=124+0.5=2.25m，取l1=2.2mb112b+bc=122+0.5=1.25m，取b1=1.2m冲切力： 抗冲切力：，满足（6）.配筋计算选用的HRB400级钢筋， 基础长边方向-截面（柱边）柱边净反力： 弯矩： MI=148Pj，max+Pj，I+2b+bc+Pj，max-Pj，Ib（l-ac）2 =148349.99+296.84×2×2+0.5+（349.99-296.84）×2×（4-0.5）2- 截

7、面（变阶处） Pj,=228.51+4+2.22×4×(349.99-228.51)=322.66KPa M=148Pj，max+Pj，+2b+b1+Pj，max-Pj，b（l-l1）2 =148349.99+322.26+2×2+1.2+（349.99-322.26）×2（4-2.2）2比较和，应按配筋，实际配21C16100 则钢筋根数：， 基础短边方向因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取：截面 M=124Pjb-bc2（2l+ac） =124×289.25×（2-0.5）2×

8、（2×4+0.5） = 230.5KN·mAs，=M0.9fy（h0-d）=230.5×1060.9×360×（750-16）=969mm2截面 M=124Pjb-b122l+l1 =124×289.25×（2-1.2）2×（2×4+2.2）=78.68KN·mAs，=M0.9fy（h0-d）=78.68×1060.9×360×（350-16）=727mm2按构造要求配筋21C12200则钢筋根数 ，5.基础配筋大样图：见施工图 轴内柱下双柱联合基础设计1.选用C3

9、0混泥土，HRB400级钢筋，采用双柱联合基础2.选择基础埋置深度：（1.5m）3.确定地基承载力：fa=309.3KPa，基础高度500mm4.确定荷载的合力和合力作用点 （1）计算基底形心位置及基础长度（Fk2=F2k）， 由 有 得 l0=1323l1=0.81.6m，取 l0=1.5m 以合力作用点作为基底的形心，则基底长度为 此时基底压力均匀分布（2）计算基础底面宽度 （荷载采用荷载效应标准组合） （3）计算基础内力 基础沿纵向的净反力Pj=Fbl=42122.1×5.4=371.43KNm2 由剪力为 0 的截面确定最大弯矩的截面位置，假定弯矩最大截面至基础左 端距离为

10、则，当有 最大负弯矩 最大正弯矩 KN·m（4）确定基础高度 抗冲切强度验算： 考虑沿柱全周边的冲切作用 Fl0.7hpftumh0 取h=500mm，h0=500-（40+10）=450mm 柱1: 冲切力 破坏锥体实际底面积： m2 上下周边平均值： m Fl=2106-371.43×3.08=962KN 0.7hpftumh0=0.7×1.0×1430×5.35×0.45=2410KN>Fl=962KN （可以）由于基础高度较大, 因此无需配置受剪钢筋 柱2的计算同柱1 抗冲切验算：计算截面在冲切破坏锥体底面边缘处： 5.配筋计算 纵向钢筋 A. 底面配筋： 钢筋根数： 实际配筋： 满足 即实配钢筋为21C22100 B.顶面配筋 钢筋根数 实际配筋 满足 即实配钢筋为21C14100 横向配筋 基础横向宽度为b，在柱下取一垂直于基础纵向的假想等效梁进行计算