基础工程课程设计柱下独立基础

1、柱下独立基础课程设计word专业资料姓名:班级：学号：指导老师：罗晓辉目录一、设计任务书-3-二、不考虑地基处理和角边柱影响中柱的沉降验算-3-三、地基处理后边柱J-1基础设计-6-四、地基处理后边柱J-2的设计.-10-五、地基处理后角柱J-3的设计.-13-六、地基处理后中柱J-4的设计.-16-七、地基处理后中柱J-5的设计.-18-八、基础结构布置平面图-.21-word专业资料、设计任务书采用柱下独立基础方案。材料采用C25,基底设置C15、厚度100mm的混凝土垫层；配筋采用n级普通圆钢筋。承受轴心荷载的基础底板一般采用形，若偏心荷载则采用矩形底板，其长宽比采用1.2。设计计算容：

2、（1）在不考虑地基处理和角、边柱的影响时，中柱按地基承载力确定的基础底面积是否满足沉降要求？（2）若通过地基处理（地基处理深度从基础底面以下5.5m）,使得地基承载力设计值达到160kPa,进行如下设计计算：1）根据地基强度确定中柱、角与边柱的（角与边柱需考虑的力M0kN。力m矩作用方向根据右手螺旋法则确定，且指向柱网平面惯性轴）柱下基础底面尺寸；2）基础配筋、冲切验算；3）完成有关计算部分的计算简图、基础配筋图等。二、不考虑地基处理和角边柱影响中柱的沉降验算不考虑地基处理和角、边柱的影响时，中柱按地基承载力确定的基底面积是否满足沉降要求？word专业资料(1)按承载力确定基础尺寸由勘察报告可

3、知，基础的埋深为2.4m，持力层为粘土层。地基承载力fk100kPa。对埋深进行修正:3设杂填土的重度为18kN/m基础底面以上土的重度:m(182240.4)2,419kN/m3fafakdm(d。5)1001.419(2.40,5)150.54kPa中柱承受轴心荷载，基础底板采用形。Ab21807faGd150.54202.4,b4.198m,取b=4.2m,(2)基底压力的计算基底压力：p1807184.2基础以上土的平均重度:4.24.22180.4244.22.4/八145.64kPa2.419kN/m3基底平均附加应力：p0ch145.64192.4100.04kPaZnb(2.5

4、0.4Inb)4.2(2.50.4In4.2)9.89m，取10m。word专业资料表1分层总和法计算沉降量点l/bzz/biziz.Jizi1i1压缩模量E§(MPa)'A'Si0100.0000.25*401110.2380.249*40.9960.9963.826262120.4760.245*41.960.9643.825513130.7140.238*42.8560.8962.536874140.9520.227*43.6320.7762.5311185151.1900.214*44.280.6482.5261446161.4290.203*44.8720.

5、5922.5241687171.6670.191*45.320.4483.5131818181.9050.179*45.7280.4083.5121929192.1430.168*46.0.323.59202101102.2380.164*46.560.5123.515216(3)基础的最终沉降量：nsSi216mmi1由规，体型简单的高层建筑基础的平均沉降量为200mm,不满足要求。word专业资料三、边柱J-1基础设计给各个柱按荷载的不同编号如下图:J-3-1J-3(1)地基承载力的修正假设b<3m,fafkdm(d0.5)1601,419(2.40.5)210.54kPa(2)确定

6、基础底面积采用矩形截面。基础有偏心，初定面积增大10%。l/b=1.21.1Fk(fa20d)1.21.11207；(210.54202.4)1.22.61m取b=2.6m,l1.22.63.12m,取l3.2m,b<3m,不需进行地基承载力宽度修正。PkMkFkGk10012072.63,2202.40.062mFkGkA1207202.42.63.22.63.2193.07kPafa210.54kPaFkGk6e60.062,Pkmaxkk(1e)193.07(1)215.51kPa1.2fa252.65kPaAl3.2word专业资料Pkmin口一靠(16e)170.63kPa0满

7、足要求。Al基底净反力:Pj12072.63.214507kPapjmaxPjmin从6e60.062,Pj(1)145.07(16epj(11)145.07(1161.93kPa128.21kPa(3)确定基础高度：基础选用C25混凝土，ft1.27MPa,II级普通钢筋，fy300N/mm2初选h600mm,1560mm,h800mm，所以hD1,bc2h0(5002560)mm1620mmb2600mm,p冲切力为：23.20.62.60.5Fi161.930.562.60.56272.67kN2222抗冲切力：0.711270(0.50.56)0.56527kN272.67kN满足。基

8、础分二阶，下阶hi350mm,h2250mm,h01310mm,取b11.3m,1i1.6m。(4)计算变阶截面因b12h011.320.311.92mb2.6m冲切力为23.21.62.61.3161.93一一0.312.60.31190.61kN2222抗冲切力为0.71270(1.30.31)0.31kN443.70kN190.61kN满足要求。word专业资料(5)基础底板配筋1)Pjipjmin(llc)(PjmaxPjmin)(3206)(161.93128.21)-CMC128.21148.23kPa2l23.212,M1PjmaxPj1(lcl)(2bbc)4812(161.9

9、314823)(3.20.6)2(23.20.5)301.40kN.mPj2(lpjmin-l1)(pjmaxpjmin)2l128.21(3.2工司。61.933领153a23.2在II-II截面处,12M2PjmaxPj2(l4曲匕)4812(161.93153.5)(3.21.6)2(22.61.3)10935kN.m2)在短边III-III截面处m3148pjmaxPjmin(b1(161.9312821(2.6bc)2(2llc)Q5)2(23.20.6)1866CkN.m在IV-IV变截面处12M4PjmaxPjmin(b4)(2lL)4881.72kN.m12(161.93128

10、21)(2.61.3)2(23.21.6)word专业资料3)底板配筋M1301.41060.9fyho0.930056021994mmAs2M20.9fyho109.3510621307mm0.9300310在短边：As3M3186.6106As4M40.9fyh0在长边：1812在短边：16100.9fyh。81.720.9AsAs0.93005601062976mm30031022036mm1257mm2(6)施工图如图JC1150word专业资料21235mm2As3四、地基处理后边柱J-2的设计(1)地基承载力的修正假设b<3m,fafkdm(d0.5)1601,419(2.4

11、0,5)210.54kPa(2)确定基础底面积采用矩形截面。基础有偏心，初定面积增大10%,l/b1,21.1Fk1.11407,(fa20d)1.2(210,54202.4)1.22.81mb=2.8m,l1.22.83.36m,取l3.4m,b<3m,不需进行地基承载力宽度修正。PkPkPkMkFkGk10014072.83,4202.40.054mFkGkAFkGkAFkGkA1407202.83.42.42,83,46e(1)195,8(16e一一(1卞)195,8(1195.8kPafa210,54kPa60,0543,460,0543,4)214.5kPa)177.1kPa1

12、,2fa252,65kPa0满足要求。基底净反力:Pjpjmaxpjmin1407147,8kPa2,83,46e一Pj(1-)147.8(16ePj(11)147.8(10.0543.460.054161.9kPa3.4)133.7kPa(3)确定基础高度：2300N/mm2基础选用C25混凝土，ft1,27MPa,II级普通钢筋，fy初选二600mm,h0560mm,h800mm，所以hP1,bc2h0(5002560)mm1620mmb2800mm,冲切力为:word专业资料Fi161.93.40.60.562.822.80.50.562324.4kN抗冲切力:0.711270(0.50

13、.56)0.56527kN324.4kN满足。基础二阶，下阶350mm,h2250mm,h01310mm,取b11.4m,l11.7m。(4)计算变阶截面因b!2h011.420.312.02mb2.6m冲切力为3.41.7161.90.312.82222.81.4抗冲切力为0.71270(1.40.31)0.31kN471.3kN220.2kN满足要求。(5)基础底板配筋1)Pj1pjmin(l1c)(PjmaxPjmin)21133.7(3.40.6)(161.9133.7)23.4150.3kPa12,M1PjmaxPj1(1c1)(2bbc)4812(161.9150.3)(3.40.

14、6)2(22.80.5)311.1kN.m在II-II截面处,Pj2pjmin(11)(PjmaxPjmin)133721.(3.41.7)(161.9133.7)23.2156.2kPa1，、M2PjmaxPj2(1481(161.9156.2)(3.411)2(2bb)21.7)2(22.81.4)134.1kN.m2)在短边III-III截面处m3148Pjmax2Pjmin(bbc)2(211c)word专业资料1(161.9133.7)(2.8一一2一一一一0.5)(23.40.6)241.1kN.m在变截面IV-IV处2M4PjmaxPjmin(b")(21l1)4812

15、(161.9133.7)(2.81.4)在短边：1512,As1696mm(23.41.7)102.6kN.m3)底板配筋在长边：As1Mi0.9fyh0311.110622057mm2As2M20.9fyh0在短边：As3As4M40.9fyh00.9300560134.11060.9300310M309fy(h°d)-21602mm241.11060.9300560102.61060.93003101226mm221594mmAs32在长边：1912,As2149mm(6)施工图如图2h50word专业资料五、地基处理后角柱J-3的设计(1)地基承载力的修正假设b<3m,f

16、afkdm(d0.5)1601.419(2.40.5)210.54kPa(2)确定基础底面积采用矩形截面。基础有偏心，初定面积增大10%,l/b1.21.1Fk1.11007.(fa20d)1.2(210.54202.4)1.2238mb=2.4m,l1.22.42.88m,取l2.9m,b<3m不需进行地基承载力宽度修正OMkFkGk10010072.42.9202.40.075mPkpkmaxpkminFkGkAFkGkAFkGkA1007202.42.92.4192.7kPa2.42.96e(1丁)192.7(16e_(1')192.11(1fa210.54kPa基底净反力

17、:Pj1007144.7kPa60.0752.960.0752.9)222.6kPa1.2fa252.65kPa)162.8kPa0满足要求。pjmaxpjmin2.42.96epj(1-)6epj(1)144.7(1144.7(1(3)确定基础高度：基础选用C25混凝土,初选h600mm,h0h800mm,所以hp冲切力为:word专业资料0.0752.960.0752.9167.2kPa122.2kPaft1.27MPa,II级普通钢筋，fy2300N/mm2560mm,1,bc2h0(5002560)mm1620mmb2800mm,Fi167.22.90.60.562.422.40.50

18、.56211.3kN抗冲切力:0.711270(0.50.56)0.56527kN211.3kN满足。基础二阶，下阶350mm,h2250mm,h01310mm,取b11.2m,l11.5m。(4)计算变阶截面因b!2h011.220.311.82mb2.6m冲切力为167.22.91.50.312.422.41.20.31142.4kN抗冲切力为200.4kN满足要求。0.71270(1.50.31)0.31kN498.82kN(5)基础底板配筋Pj1Pjmin(llc)(Pjmaxpjmin)._122.22l(2.90.6)(167.2122.2)1149.4kPa22.912,M1Pj

19、maxPj1(lcl)(2bbc)4812(167.2149.4)(2.90.6)2(22.40.5)184.9kN.m在II-II截面处，Pj2Pjmin(ll1)(PjmaxPjmin)俳2(2.91.5)(167.2122.2)2l.22.9156.3kPa12,48PjmaxPj2(ll)(2bword专业资料1(167.2482156.3)(2.91.5)2(22.41.2)79.3kN.mRA1M3pjmax48Pjmin(b2bc)2(2llc)-1(167.21222)(2.40.5)2(22.90,6)139.3kN.m在IV-IV变截面处2M4PjmaxPjmin(b4)(

20、2ll)4812(167.2122.2)(2.41.2)2(22.91.5)63.4kN.m3)底板配筋在长边：As1M1184.9As2M2O.9fyho在短边：As3As4M4O.9fyho0.9fyho79.30.930056010621223mm1060.93003102948mmAs1139.31060.9fyh00.930056063,41060.93003102758mmAs3在长边：1610,As21256mm2在短边：1410,As21099mm(6)施工图如图word专业资料921mm2JC-3150六、地基处理后中柱J-4的设计(1)地基承载力的修正中柱为轴心受压柱，Fk

21、,1607kN,fa210.54kPa,中柱为轴心受压，采用形基础底板。(2)确定基础底面积b'(fa葭)1607,(210.54202.4)3.14m取b=3.2m,对地基承载力进行宽度修正fafakb(b3),查表知对淤泥质土b0,fa210.54kPaPkFkGkA1607202.43.23.23.23.2204.9kPafa210.54kPa满足要求。基底净反力:1607pj3.23.2156.9kPa(3)确定基础高度word专业资料基础选用C25混凝土，ft1.27MPa,II级普通钢筋，fy300N/mm2初选h600mm,h0560mm,h800mm，所以hp1,bc2

22、h0(5002560)mm1620mmb3200mm,冲切力为：23.20.63.20.5F1156.9一一0.563.20.56273.6kN2222抗冲切力：0.711270(0.50.56)0.56527kN273.6kN满足。基础二阶，下阶h1350mm,h2250mm,h01310mm,取b11.6m,l11.6m。计算变阶截面因bi2h011.620.312.22mb3.2m冲切力为23.21.63.21.6156.9一一0.313.2一一0.31208.3kN2222抗冲切力为0.71270(1.60.31)0.31kN526.4kN208.3kN满足要求。(4)基础底板配筋1)

23、计算弯矩对轴心受压基础，基础底面验算处弯矩为m1人、2156.9(3.20.5)2(23.20.6)M1pj(bbc)(2llc)333333.6kN.m24j24(2)在变阶截面处word专业资料M2124Pj(l2_lc)(2bbc)-2-156.9(3.20.6)(23.20.5)-304.98kN.m242)底板配筋Mi333.6106As20.9fyh00.930056022206mmM30.9fy(hod)304.9810622017mm20.9300560在长边：2012,As2260mm2在短边：1812,As2034mm2(5)施工图如图七、地基处理后中柱J-5的设计(1)地基承载力的修正轴心压力为Fk1807kN,fa210.54kPa,中柱为轴心受压，采用形基础底板。(2)确定基础底面积word专业资料b