柱下独立基础设计计算

1、柱下独立基础课程设计错读!来定义书签。1.1 、设计资料错根!未定义书签。1.1.1 、地形错根!来定义书签。1.1.2 ,工程地质条件错根!来定义书签。1.1.3 、岩土设计参数错读!未定义书签。1.1.4 水文地质条件错根!未定义书签。1.1.5 上部结构资料错根!来定义书签。1.1.6 设计要求错凝!来定义书签。1.1.7 设计家错根!来定义书签。1.1.8 1.8参考济科错根!来定义书签。1.2 彳玄立基石山4殳计51.2.1 选择基础材料51.2.2 选择基础埋置深度51.2.3 求地基基我力特征值fa61.2.4 初步选择基底尺寸61.2.5 验算特力层地基承我力71.2.6 计算

2、基底反力71.2.7 柱边基础栽面抗冲切验算81.2.8 支阶处抗冲剪验验91.2.9 配笳计算91.2.10 基础配笳大样图111.2.11 计算基础沉降量121.2.12 4殳计图纸17选题一、柱下独立基础设计(-)设计赛科L地形拟建建筑场地平匏。2、工程地质条件fl上而下土层依次如下；号土层，杂填土，层厚0.6m,含部分建筑垃圾。号土层，粒质黏土，层厚1.5m,软塑，潮湿，承我力特征值几=1504"。号土层，黏土，层厚1.8m,可塑，稍混，承我力特征值/从=190女。”。号土层，细砂，层厚2.0m,中电，承我力特征值/从=240灯。号土层，强风化砂质氾岩，厚度未揭照，承我力特征

3、值/戒=310女'。3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。森11 地基岩土物理力学参数土层蝇多士的名称重度y(kN / M)孔隙比e液性指数(粘聚力c (kPci)摩擦角。(0)压缩模量Es(MPa)标准贯入锤击数N承武力特征值几*P公®杂填土17.8砂质黏土19.50.650.8435147.56150黏土18.90.580.7825258.211190©细砂20.50.623011.616240强风化221822310砂质泥岩4、水文地质条件(1)拟立场区地下水对混凝土结构有腐蚀性。(2)地下水住深度：位于地表下L5m。5、上部结构资科拟建建筑

4、物为多层全现浇框架结构，框架板脱而尺寸为400“x400。图L1枝网平面圄6、上部结构作用在柱底的荷我效应标准组合值如表L2所示。森L2 桂底苻袁效应标举组合值题F "A八17(lrZAUK 、RC以D娱A盘- k '、R Mr Un uA%'八'R心r以n料11091A1S1?S916419S1ADSSACs?SA9mon172c11919D«1QDISO949IPSA9AAS7A4Wnsni«iq127。117091D17G9711Q9717WA779A191«1R7W19«11QW9Q799««

5、nQW74«9q19«914QA12GQ9S791ftWDG94AftAQAaw««Alaw。IQ7cISAO1A7Q9«49492GG97SQAQS«QQ4714099OG1A1«mno2119AAW7799Ain9104Q«inn«91401A7714«7WWG9«P4mWC41OQ112IDA119Q1SQ«99A17971A4GWAG2CQ49«WGG19A117114n«m1ASQ99A177«ISAO4CGKQAA«12。1

6、9119IDA1117901«1lAGftAAQ2G19AQ14919S1 snin?近似取椅我效应基本组合值为标准组合值的1.35僖，椅我效应准永久组合值为标准组合值的0.8倍。7、混凝土的强度等级C25C30,钢筋乘用HPB235. HRB335级。（二）设计分组根据以上所给赛科及我号，每个班级只参许一个10-11人的小组选此题目， 每人一个题号两个班级选取不同的柱距：土木18-2（横向柱列间距4800, 纵右桩列间跑：5600,2100,5600）； 土木18-4 （横合柱列间距5400,纵向柱列 间跑:6000,2400.6000J ；（三J设计要求每人根据所在组号科题号，克

7、成指定轴战的独立基础设计。对于另外3根轴 线的基础，只要根据所给宿我确定基础底面尺寸，以便画出基础平面图。要求分 析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整法清晰。（）设计家1、确定基础埋深；2、楼椅力层承我力特征值确定基础底面尺寸；3、计算地基变形值，除算地基变形特征值；4、基础结构设计：拟定基础割面尺寸，遂行地基梁正机面内斜粒面设计及 底板抗剪黔算和纪笳设计，并满足构选设计要求。5、绘制基础在工图，包括基础平面布置图、独立基础大样图，并提出必要 的技术说明。（五）设计成枭L设计计算书设计计算书包括以下衮：1.2.13 确定地基持力层和基础埋深。(2)确定基础底面尺寸，含

8、算地基承载力。(3)对基础遂行抗冲切承我力睑算，确定基础高度。(4)对基础叱行正机面更言承我力殓算，确定基础底板配筋。2、设计图纸设计图纸包括以下本：CU 基础平时布置图。(2)独立基础大样图。(3)必要的设计说明。L2独立基础设计1.2.1 选择基础材料基础象用C30混凝土，HRB335级钢笳，预估基础高度0.6m。1.2.2 选择基础埋置深度地下水对混凝土结构有腐佻性，地下水位于地表下1.5m。取号土层为持力层，去史外地坪到基底的距雷为3.9m即基础埋深为3.9m, 由此得基础.赳而示意图，如图01.1基础示意图求地基承我力特征值fa根据e=0.58,液性指数=0.78,均小于0.85,查

9、表得q=0.3, 77d =1.6。 基底以上土的加权平均重度为：17. 8x0. 6+19. 5x0. 9+9. 5x0. 6+(18. 910)x0. 9,y = 5 = 13. 98m / m3/ mo持力层承我力特征值。（预计设基砒宽度不超过3m,不考虑对基础宽度修正£乙+ %小一°5）=190 + 1. 6 x 13. 98 x(3 - 0. 5)=245.02KPa124初步选择基底尺寸已知挂底荷我标准值心=1032AV, Mk = 164腑皿匕=55£V核中心荷我幼步估计基础面依A _ Fi _1032Yc245. 92 155. 0/272由于偏心

10、不大，基础底面积楼50%增大，即A = 1.5A0 = 1.5x5 = 1.5m2沏步选定基砒底面色4 = /xZ? = 3.0x206 = 7.8m2,且b=3.Om<3.Om不需要 再对，遂行修正。1.2.5 验算持力层地基承载力基础和回埴士重为MkFk9+46、°"。.133？/ =。5975 +354.96基底最大压力：八女2 号+G"26线1975 + 354.9 八 6x0.1331 215.853P, =-L 1±- =x 1±1 =KPaLn Ixb I / )7.83) 125.147Pk 二(Fk + Gk)/A =(

11、215.853+125.147) /7.8=174.067KPa max = 215.853KPa < .2fa = 289.44KPa所以/ = 3.0m,b = 2.6m ,满足设计要求。1.2.6 计算基底反力取桩底岩我效应基本组合设计值：F = 1317KMM = 190KN - m.V = 63KN。擀偏心距为e.oMF190+63x0.813T7=0.183/?z基础边缘处的最大和最小净反力为厂 w.min1 + 6x,01317 yrJ1± 6x183230644107.048KPa基础底板厚度的确定（家用阶梯形基础）因为b=3m,所以特征值不必遂行宽度修正。1.

12、2.7 桩边基础机面抗冲切睑算图1.2(a) 柱下冲切ab = at + 2h() = 0.4 + 2 x 0.75 = 2.100/ <b = 3.0/, 取为=2. 100/h = 1250加 2因偏心 受压，2取&max = 230.644 KPa。冲切力：=230.644x - -0.75)x2.6-1 至-归-0.75、= 301 .6KN(22) 22抗冲切力0.7plamhy = 0.7 x 1.0 x 1270 x 1.25 x 0.75 = 833,4KN > 3016KN满足要求。1.2.8 支阶处抗冲剪睑睑图1.3at = 4 = 1.37M = 15

13、几 % = 45050 = 400mmat +2% = 1.3 + 2x0.4 = 2.m <b = 3.0m.= 2.mL5 + 2.12冲切力：= 19547 KN抗冲切力：。7人JC =0.7x1.0x1270 xl.8x0.4 = 640.08KN > 195.47KN因此满足要求。1.2.9 配筋计算选用 HPB235 钢笳，fy =3OON/7，。基础长边方右。对于I-I机面，柱边净反力为2.1 Ei.min +I + Clc21(p 一尸)V n.max , /r,mm /=107.048 + “)+()4 x(230.644-107.048) = 177.1 KPa

14、 2x3.0悬臂部分净反力平均值为I (匕 max + &) = (230.644 +177.1)= 203.872K为夸矩为匕ma.2411+ p-(l-ac)2(2h + bc)=一x24203.872x(3.0一0.4)2 x(2x 2.6 + 0.4)= 321.574KN - m4321.574xl062AvT = = 1588.34 0.90.9x300x750对于111-111机面(变阶处人 有K.m = Zmin +/ + a121(P _p )n.max a n.min /夸矩为M 1nAv.mp + p1 /r.max 丁 1 n.in2417241 _ %(/-4

15、y(2+4)230.644 + 199.7482113xl06x(3-1.5)2 x(2x2.6 + 0.4)=113KN 机0.9/v/101 0.9x300x400=1046.3/7/77?2=107.048 +x(230.644-107.048)= 199.748KP。2x3比较A,和Am，应取A,J配筋，实际配6例2180As = 1808 nun2 > 1588 .3mm2基础短边疗向因为该基础受单向偏心荷我作用，所以，在基础短边方白的基底反力可核均匀 分布计算，取R =+ 2mx)= J(230.644+107.048)= 168.846K外乙乙与长边方右的配笳计算方法粕同，

16、对于ii-ir板面r柱边)的计算n-24l匕max +匕mm2(b-bc (21 + ac)=x 168.864x(3.0-0.4)2 x(2x2.6 + 0.4)= 266.3KN . m29 = 1315标0.9/. 0.9x300x750对于U-U机面的计算1，p + P a g 1/i.maxn.min /« > 2/> .%，=五 (f )(2/ + aJ=x 168.846x(3.0-1.5)2 x(2x 2.6+1.3)= 102.9KN . m,Mn1102.9xl06cs。，Ap, =一 = 952.8-P 0.9/、0.9x300x400因此核A,口在

17、短边方右配笳，实陆配6加0160As = 1413 nvn2 > 1315/wn21.2.10 基础配笳大样图-0.35(1 7±0.000/-utrDDDDGOGQDQ 0口 人un z zC30混凝土o o coI -15 1。C20混凝土垫层技品1-1断面图1211计算基础沆除量地基分层：每层厚度楼4Ko.4A=0.96m,但是地下水位处.土层分界面处单独划分。 地基竖向自重应力czi的计算：0A （基地处）cr（,o = 14.544x2.7 = 39.27kpci1A" = 39.27 + 8.9 x 0.6 = 44.6kpa2 Ab 2= 44.6l +

18、 8.9x0.6 = 49.95极/3点b 0 = 49.95 + 10.5x1 = 60.453。4 Abp = 60.45 + 10.5x1 = 70.953 a地基竖右附加应力?：的计算：基地压力：max= 170.5x 16x0.133+3)=215.853如。n Fr+GJ, 6e. fi 6xO.133A4mm =弋二 J半=170.5x 1 - =125.147/基地附加应力：Poa = Pmax 4 = 215.853 - 39.27 = 176.5833"Pomin =-川=125.147 -39.27 = 85.8773。利用角点法，根据/和"查表3.4

19、、3.6求取af直，则附加应力4 =。1点:(Z = 0.6m)矩形 I ： /? = 0.6/1.3 = 0.46 t / = 15/1.3 = 1.15杳技得=0 233,cr;I =0.233x4x85.877 = 80.04%“矩形 II： " = 0.6/1.3 = 0.46 , = 1.5/1.3 = 1.15杳农得 =0.233, ?” =0.233x2x45.353 = 21.13切。三角形 111： " = 0.6/1.3 = 0.46, = 1.5/1.3 = 1.15杳表得 =0.0623,巴川=0.0623x2x45.353 = 5.65。“三角形I

20、V： z/ = 0.6/1.3 = 0.46, /。= 1.5/1.3 = 1.15杳去得=0.0401,b：1V =0.0401x2x45.353 = 3.663。% = 80.04 + 21.13 + 5.65 + 3.66 = 110483。2点：(Z = .2m)矩形 I ： z/b = 1.2/L3 = 0.92, b = L5/1.3 = L15查表得% =o.915,o-;I =0.1915x4x85.877 = 65.78矩形 H： " = L2/L3 = 0.92, b = L5/1.3 = L15查袅得 =0.1915,<7,| =0.1915x2x45.3

21、53 = 17.37A/?r/三角形 111： " = 1.2/1.3 = 0.92, / = 1.5/1.3 = 1.15 杳表得 4=0.1239,=0.1239 x 2 x 45.353 = 11.24三角形 IV： z/? = 1.2/1.3 = 0.92, / = 1.5/1.3 = 1.15 杳表得4=0.07,cr,1Y = 0.07 x2x 45.353 = 6.3kpa= 65.78 +17.37 + 11.24 + 6.3 = 100.69切。3 点:(z = 2.2m )矩形 I ： z/ = 2.2/1.3 = 1.7, /6 = 1.5/1.3 = 1.15

22、杳表得4=0.1131,% =0.1131x4x85.877 = 38.853。矩形 U： z/0 = 2.2/L3 = L7, / = L5/L3 = L15 杳表周 名=0.1131,= 0.1131X 2 X 45.353 = 10.2634三角形 111： z/ = 2.2/1.3 = 1.7, / = 1.5/1.3 = 1.15 杳技径 q=O.O63, =0.063x2 x 45.353 = 5.71kpa三角形 IV： z/ = 2.2/L3 = 1.7, / = 1.5/1.3 = 1.15 杳表得 4=0.05, j1V = 0.05 x 2 x 45.353 = 4.54

23、/% = 38.85 +10.26 + 5.71 + 4.54 = 5936kpa4点：(Z = 3.2m)矩形 I ： z/b = 3.2/L3 = 2.5, Z/ = 15/1.3 = 1.15«i =0.067, =0.067x4x85.877 = 23/矩形 U： "b = 3.2/1.3 = 2.5, b = L5/L3 = L15查表得 =0.067,cr,ii = 0.067 x2x 45.353 = 6. kpa三角形 111： Z? = 3.2/L3 = 2.5, = L5/L3 = L15 查表得%=00353, =0.0353x2x45.353 = 3

24、.2切“三角形IV： z/ = 3.2/L3 = 2.5, = L5/L3 = 1.15杳表得q=0.0316, .可=0.0316x 2x45.353 = 2.87Apa % =23 + 6.1 + 2.87 + 3.2 = 35.1 Ikpa地基分层白重应力平均值加附加应力平均值的计算：重应力平均值：1点：(39.27+44.61) / 2=41.94攵。2点：(44.61+49.95)/2=47.2%。3点：(49.95+60.45) / 2 = 55.24点：C60.45+70.95J / 2 = 65.7kpa附加应力平均值：1点：-34.8+31.4) /2=83.1皿2点：.4+

25、25.8J /2=28.6皿3 点：(25.8+15.2) / 2=20.5kpa4点:(15.2+9.2)/2 = 12.2 4/%地基沉降计算深度z“的确定：z”=2.9m地基各分层沆降量的计算： 1 = <7 . xh, /Eq =83.1x0.6/8.2x10' =0.6lc？o/£1<)= 28.6 x 0.6/ 8.2x 10? =0.2k？cEq? =20.5x1/11.6xl0? =0.18cm3 J4， JO JA. = ct - xh4 / Eqa = 12.2 x 1 /11.6 x 1 O, =0.1 cm计算基础总沌降量：45 = A v

26、/ = 0.61 + 0.21 + 0.18 + 0.11 = 1.1 cm r-l底尺寸B.C.D轴的计算B轴：取柱底扃我标准鱼Fk =1548 KMMk = 100KN6,匕=48KN计算基础和 回填土重Gk时的基础埋建深度为4=；(2.7 + 3.05)= 2.875加基础底面较为1548241.2-45.5=7.9m2由于偏心不大，基础底面东楼40%增大，即A = 1.44 = 1.4x7.9 = 11.06/n2初步选定基础底面考4 =/x/? = 3.7x3.O = ll.b772 , JL b=3.Om<3.Om不需要再 对上遂行修正。睑算持力星地基豕就力基砒利回填土重为G

27、k =/GJA =(20xl.675+10x1.2)x11.1 =505.05 A：/V偏心距=0.067m <- = 0.5m6_ 100+48x0.8 " 1548 +505.05基底最大压力：.1 A.minIMS+505.05 <1±6711.13.7205165KPaPk”k + Gk)/A =(205+165) /ll.l = 185KPa max = 26O.512KPa<1.2fa=l.2xfa=289.44 KPa所以/ = 3.7m,b = 3.0/7/ ,满足设计更衣。取柱底宿我标准值Fk =1 KN,Mk =198KN7,匕=44KN计算基础和 回填土重Gk时的基砒埋置深度为t/=1(2.7+ 3.05)= 2.875m基础底面尔为功 =6.241.2-45.5由于偏心不大，基础底面积楼40%增大，即A = 1.44 = 1.4