柱下独立基础-课程设计

1、目录、设计资料 二、独立基础设计1、 选择基础材料2、 选择基础埋置深度3、 计算地基承载力特征值4、 初步选择基底尺寸5、 验算持力层的地基承载力6、 计算基底净反力7、 验算基础高度8、 基础高度（采用阶梯形基础）9、 变阶处抗冲切验算10、 配筋计算11、 基础配筋大详图12、 确定A、B两轴柱子基础底面尺寸13、 设计图纸（附图纸）三、设计技术说明及主要参考文献Word资料柱下独立基础课程设计一、设计资料3号题®轴柱底荷载：)柱底荷载效应标准组合值： R=1720(1677)KN , M k=150(402)KN - m , Vk=66(106)KN。柱底荷载效应基本组合值：

2、F=2250KN, M=195KN - m , V=86KN。持力层选用号土层，承载力特征值fak=240kPa ,框架柱截面尺寸为500mm x 500mm ,室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm。二、独立基础设计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。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。号土层：杂填土，层厚约0.5m,含部分建筑垃圾。号土层：粉质粘土，层厚1.2m,软塑，潮湿，承载力特征值fak=130kPa。 号土层：粘土，层厚1.5m,稍湿，承载力特征值fak=180kPa。 号土层：细砂，层厚

3、3.0m,中密，承载力特征值fak=240kPa。 号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值fak=300kPa o拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位深度：位于地表下1.5m。取基础地面高时最好至持力层下 0.5m ,本设计取Q号土层为持力层，所以考虑 取室外地坪到基础地面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。由此得到基础剖面示意图如 下图所示。3 .求地基承载力特征值fa根据细沙e=0.62 ,查表得 b =2.0 , d =3.0基地以上土的加权平均重度为=13.68 KN m318 0.5 20 1 (20-10) 0.2 9.4 1.5 11 0.53.7持力层

4、承载力特征值fa （先不考虑对基础宽度修正）为fafak+ m (d-0.5)=240+3.0 X 13.68 X(3.7-0.5)=371.33KPa上式d按室外地面算起。4 .初步选择基础尺寸取柱底荷载标准值：Fk=1720(1677)KN , M k=150(402)KN m, Vk=66(106)KN 。计算基础和回填土Gk时的基础埋置深度为,1 一 ，、d=_(3.7 4.15) =3.925m2基础底面积为Ao=172025.46mfa Gd 371.33 2.2 10 1.725 20由于偏心不大，基础底面积按 20%增大，即A=1.2A 0=1.2 X5.46=6.56m 2初

5、步选定基础地面面积A lb 2.8 2.4 6.72m2 ,且b=2.4m<3m不需要再对fa 进行修正。5 .验算持力层地基承载力 基础和回填土重为GkGdA (2.5 10 1.725 20) 6.56 390.32KN偏心距为MkekFkGk0.096m<- 0.47m6150 66 0.8202.81720 390.322110.32Pkmin >0 ,满足要求。基地最大压力:FkGkPkmax- k (1A6ek1720 390.326l )6.56(0.096)387.95kPa<1.2fa2.8(=445.60kPa)所以，最后确定基础底面长 2.8m ,

6、宽2.4m。6 .计算基地净反力V=86KN 0取柱底荷载效应基本组合值： F=2250KN, M=195KN - m ,净偏心距为195 86 0.8en0=0.12m2250基础边缘处的最大和最小净反力为nmax PiminF(16en0)lb l22506 0.12、421WT(12.8 )247.82kPa77kPa7 .基础高度（采用阶梯型基础）柱边基础截面抗冲切验算（如下图）冲切验算简图（柱下冲切）冲切验算简图（变阶处冲切）l=2.8m , b=2.4m ,4 bc 0.5m, ac 0.5m。初步选定基础高度 h=800mm ,分两个台阶，每个台阶均为 400mm 。 h0 =8

7、00- （40+10 ） =750mm （有垫层），则ab at 2h0 0.5 1.5 2m<b=2.4m取ab 2m.因此，可得aat ab2500 20001250mm因偏心受压，Pn取Pnmax=421.87kPa ,所以冲切力为lacb b?2 .FlPnmax(2 h0)b (2 - F)20.75)22.8 0.52.4 0.5421.87(一 一 0.75) 2.4 (2222388.12KN抗冲切力为0.7 hpftamh0 0.7 X 1 X 1.25 X 1(3x 1.25 乂 0.75=820.31K(>323.44KN满足要求8.变阶处抗冲切验算由于有40

8、0 50 350mmat b1 1.2m , a1 1.4m, h01所以ab at 2h011.22 0.351.9 <b=2.4m取 ab1.9m o因此，可得amatab21.2 1.921.55m冲切力为FlPnmax(g2.8421.87( 329.06KNai21.4Tho)bb 1bl(2 2hb)2抗冲切力为0.7hpftamhb0.7 1才两足要求。9.配筋计算0.35) 2.4122 0.35)21.25 103 1.55 1.35474.69KN >329.06KN数，然下%、展必 下必r选用 HPB235 级钢筋，fy 210N ,/mm2(1)基础长边方向

9、。对于I-I截面(柱边)，柱边净反力为PnIpn minlac2l(pnmaxpn min )2.8 0.5247.77 (421.87 247.77)5.6247.77 102.59 350.36kPa11一悬臂部分净反力平均值为 -(pn max PnI) - (421.87 350.36) 386.12kPa弯矩为Asi一 1 ,Mi (24386.12240.9fyh0r1 ac)2(2b bc)2.32 5.3 451.07 KN m451.07 10623182.1mm0.9 210 750对于截面m-m （变阶处），有p niiipn min247.771a11212.8 1.4

10、(pnmax pn min )5.6448.66kPa174.1一 1 ,M iii (24PnmaxPniii)(12 _a1)(2b 匕)448.66 421.8724 21.426.0 223.08KN mAsiMiii223.080.9fyh010.9 210 350106 彳 “ 21573.8mm2比较Asi和Asiii ,应按Asi配筋，实际配16（|）16135As=3217.6mm 2>3182.1mm 2（2）按基础短边方向。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nL)Pn ( PnmaxPnmin)21，c-、(421.87

11、247.77)2334.82kPa对于I -1截面（柱边）弯矩为AsiiMii 芸(b bc)2(2l ac)334.82224 (2.4 1.5)2 (5.6307.21KN m0.5)MII 307.21 1060.9fyh0 0.9 210 750 22167.3mm对于I V- I V截面（变阶处）弯矩为1.2)2 (5.61.4)Miv2n(b334.82(2.424“)2(2la1)AsIV22125.8mm2140.62KN mMIv 140.62 1060.9fyh010.9 210 350比较AsII和Aiv，应按AsII酉己筋，实际酉己11（|）16200As=2212.1

12、mm 2>2167.3mm 210.基础配筋大样图基础配筋大样图如下图所示±0.000-0.450328-3.350-4.1502B-B5预留插筋 同柱配筋图011.确定（A、©轴柱子基础底面尺寸由柱下独立基础课程设计任务书得：3号题（A、©两柱子基底荷载分别如下。A轴：Fk=1090KN , Mk=190KN m, Vk=62KN。C轴：Fk=1:312KN , Mk=242KN m, Vk=57KN。由前面计算得持力层承载力特征值fa 371.33kPa ,计算基础和回填土重Gk时的 基础埋深d=3.925m , （A轴基础底面积为A0FkfaGd109

13、0371.33 2.2 10 1.725 2023.46m2基础底面积按20%增大，即一- 一 一2A 1.2A0 1.2 3.46 4.15m初步选定基础地面面积为A lb 2.4 2.0 4.8m2 （大于4.15m2）,且b<3m ,不需要再对fa进行修正。C轴基础底面面积为FkfaGd1312371.33 2.2 10 1.725 204.17m2基础底面积按20%增大,一一2A 1.2A0 1.2 4.17 5.00m初步选定基础地面面积为 A lb 2.6 2.2 5.72m2 （大于5.00m 2）,且b<3m ,不需要再对fa进行修正。12 .®、

14、9;两轴持力层地基承载力验算A轴，基础和回填土重为GkGdA (2.2 10 1.175 20)4.8 271.2KN偏心距为Mk 190 62 0.8Fk Gk 1090 271.2239.61361.20.18m<- 0.37 m6Pkmin >0 ,满足要求。基础最大压力:PkmaxFk Gk 6A ( l1090 271.2 6(1 -4.8-018) 422.54kPa<1.2fa2.8所以，最后确定基础地面长 2.4m ,宽2.0m 。C轴，基础和回填土重为GkGdA (2.2 10 1.175 20) 5.72 323.18KNM k242 57 0.8287.6l-0.17m<-Fk Gk1312 32