柱下独立基础课程设计

1、.1柱下独立基础课程设计1.1 设计资料1.1.1 地形拟建建筑地形平整1.1.2 工程地质条件自上而下土层依次如下： 土层：杂填土，层厚0.5m 含部分建筑垃圾。号土层：粉质黏土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak110kPa 。号土层：黏土，层厚 1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak160kPa 。号土层：细砂，层厚 2.7m，中密，承载力特征值 fa k220kPa 。号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值fak320kPa 。1.1.3 岩土设计参数表 1 地基岩土物理学参数重度压缩土层土的孔隙液性指粘聚力 c内摩擦模量数 I l编号名称kNm 3比 ekPa

2、角 (0)Es MP a杂填土18-粉质200.650.8434137.5粘土黏土19.40.580.7825238.2细砂210.62-3011.6强风化砂质22-18泥岩.1.1.4 水文地质条件1) 拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。2) 地下水位深度：位于地表下 1.2m。1.1.5 上部结构材料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置图如图1 所示：1.1.6 材料混凝土强度等级为 C20C30 ，钢筋采用 HPB235、 HRB335级 。.1.1.7 本人设计资料本人 1501530107分组情

3、况为第一组第九个，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用第一组C轴柱底荷载。1）底荷载效应标准组合值 : Fk1648kN ， M K397kN gm， VK138kN 。2）柱底荷载效应基本组合值 : F2134kN， M525kNgm，V156kN 。持力 层选用 号土层，承 载力 特征 值 Fk160kPa 。 框架柱截面尺寸为500mm 500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。设计C 轴柱下独立基础。1.2 独立基础设计1.2.1 选择基础材料基础采用 C25 混凝土， HPB235 级钢筋，预估基础高度0.8m。1.2.2 选择基础埋

4、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。拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.2m。取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，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0.5+1.2+0.5=2.2m 。由此得基础剖面示意图， 如图 2所示。.1.2.3 求地基承载力特征值fa根据黏土 e=0.58.， I l =0.78，查表得b =0.3，d =1.6。基底以上土的加权平均重度为：m18 0.5 20 0.7 (20 10) 0.5 (19.4 10) 0.514.86kN m32.2持力层承载力特征值fa （先不考虑对基础宽度修正值）为fa

5、fakdm ( d0.5)1601.6 14.86(2.20.5)200.42 kPa上式 d 按室外地面算起。1.2.4 初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：Fk1648kN ， M K397kN gm， VK138kN。计算基础和回填土重G K 时的基础埋置深度为12.65） =2.425 md= （ 2.22基础底面积为A 0FKw hw164810.178m2f aG d+200.42 20 2.425 10 1.0由于偏心不大，基础底面积按 20 00 增大，即A1.2 A01.210.100 12.214m2初步选定基础底面积 A lb 4.23.012.6m 2 ，且 b=3.0m

6、3m 不需要再对 f a 进行修正。1.2.5 验算持力层地基承载力基础和回填土重为GKG Ad- w Ah w =20 12.62.4251012.61.0=485.10 kN偏心距M K3970.186leK1648 485.100.700FK GK6.PK min0 ，满足要求。基底最大压力：Pmax =FK GK6eK)1648 485.1060.186（1l12.6(1) 214.277 kPa 1.2 fa ( 240.504 kPa)A4.2fa 满足要求。1.2.6 软弱下卧层的验算比较土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak 160kPa和 土层：细砂，层厚

7、2.7m，中密，承载力特征值 f ak 220kPa 发现号土层比号土层承载力更高，故无需进行软弱下卧层验算。1.2.7 计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：F2134kN，M525kNgm，V156kN静偏心距为M525 156 0.8eo0.304mN2134基础边缘处的最大和最小净反力为pjminjmax F (16eo )2134(1 6 0.304 ) 242.87kPa(95.86 kPa）lbl4.2 3.04.21.2.8 基础高度初步选定基础高度h=800mm，锥形基础。有效高度 h0800 （4010） 750mm（有垫层）由于 b3.0mbc2h00.520.752

8、.0m验算短边一侧抗冲切能力即可。.L=4.2m,b=3.0 m,btbc0.5 ,0.5。m acmbb bc 2h0 0.520.752.03.0m取 bb =2.0m。因此，可得bmbtbb5002000221250mm因偏心受压， pj取 pjmax242.87kPa，所以冲切为Flpjmax( lach0 )b( bb ch0 )22222242.87(4.20.50.75)3.0 (3.00.50.75) 2740.75 kN2222抗冲切力为0.7 hp ft amh00.7 1.0 1.27 103 1.250.75833.4kN740.75kN因此满足要求。.1.2.9 配筋

9、计算（ 1）柱边（ -截面），基础长边方向，柱边净反力为p jIpjminl ac( pjmaxpjmin)2l95.864.20.5 (242.8795.86)24.2178.16kPa弯矩设计值为M I11(p jI p j max )( lac )2 (2 bbc)24211(95.86242.87)(4.20.5)2(23.00.5)242627.97kN gmAsIM I627.971064430.13mm20.9 f yh00.9210750实际配18180 ，则钢筋根数为n 3000 1 18180AsI254.46184580.28mm24430.13mm2（ 2）柱边（ -截

10、面），基础短边方向，取Pj1 (PjmaxPjmin )1 （242.8795.86） 169.37kPa22弯矩设计值为.M IIp j(bbc )2 (2lac )241169.37(3.00.5)2(24.20.5)24392.55kN gmAsIIM II392.5510 62769.31mm20.9 fy h00.9210750实际配12180 ，则钢筋根数为4200n125。180A sII113.10252827.50mm22769.31mm21.2.10 A 轴和 B 轴基础底面尺寸A 轴：取柱底荷载标准值：Fk1422kN ， M K231kN gm， VK122kN。计算基

11、础和回填土重G K 时的基础埋置深度为1d= （ 2.22.65） =2.425 m2基础底面积为A 0FK14228.782m2faG d+ w h w200.42 20 2.42510 1.0由于偏心不大，基础底面积按 20 00 增大，即A1.2 A01.28.78210.538m2初步选定基础底面积 A lb3.63.010.8m2，且 b=3.0m3m 不需要再对 f a 进行修正。B 轴：取柱底荷载标准值：Fk2047kN ， M K266kN gm ， VK134kN。计算基础和回填土重G K 时的基础埋置深度为1d= （ 2.22.65） =2.425 m2.基础底面积为A 0

12、FK204712.642m2faG d+ w hw200.42 20 2.42510 1.0由于偏心不大，基础底面积按2000 增大，即A 1.2 A01.212.64215.170m2初步选定基础底面积 Alb4.04.016.0 m2 ，且 b=4.0m3m 需要再对 fa 进行修正fa f akb (b3)dm( d0.5)1600.3 9.4 (4.0 3)1.6 14.86 (2.2 0.5) 203.24kPaA 0FKw hw203.2420204712.426 m2faG d+2.425 101.0由于偏心不大，基础底面积按20 0 0 增大，即A1.2 A01.212.42614.911m216.0m2满足要求。.1.2.11设计图纸.设计说明1. 本工程采用独立基础，持力层为黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak110kPa。2. 室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。3. 混