《柱下独立基础设计案例综述》1100字

柱下独立基础设计案例综述1.1基础设计资料建筑所处地形地质条件如下：已知，本建筑所处地形的地下水位较深，对混凝土无侵蚀。第一层土为填土，厚度2.0m，空隙比：0.6，重度γ：18kN/m3，地基承载力130kN/m2；第二层土为粉土，厚度3.3m，孔隙比：0.7，重度γ：19.1kN/m3，含水量：19.5%，饱和度：85%，塑性指数Ip：8.6，液性指数IL：0.53，内摩擦角Ф：15°，粘聚力c：13.9MPa，压缩模量Es：6MPa，压缩系数：0.17，地基承载力195kN/m2；第三层土为粉土，厚度4.8m，孔隙比：0.62，重度γ：18.9kN/m3，含水量：19.8%，饱和度：89%，塑性指数Ip：8.9，液性指数IL：0.61，内摩擦角Ф：16°，粘聚力c：11.9MPa，压缩模量Es：5.8MPa，压缩系数：0.22，地基承载力205kN/m2；第四层土为粉细砂，厚度>10.0m，重度γ：20kN/m3，孔隙比：0.6，含水量：19.5%，饱和度：90%，塑性指数Ip=7.8，液性指数IL：0.45，内摩擦角Ф：19°，粘聚力c：16.2MPa，压缩模量Es：4.8MPa，地基承载力140kN/m2。1.2持力层和基础形式确定1.2.1持力层的确定基础的持力层一般根据建筑物埋置深度，上部结构传递的荷载，勘察报告提供场地内土层的性质以及地基土冻胀等来确定的。该建筑上部结构相对规则，综合地质资料，二层土的地基承载力为195kN/m2，根据《建筑地基基础设计规范》[9]以及《基础工程》[10]选定第二层粉土为持力层。采用独立基础，基础埋深自室内地面标高算起。1.2.2基础形式的确定（1）类型确定：现设计基础为钢筋混凝土柱下独立基础，材料：基础采用C30混凝土ft=1430kN/m（2）截面尺寸确定： 室内地坪以下柱子高1.8m，基础底面最好取持力层下0.5m，所以取基础埋深为2+0.5=2.5m，1.3承载力特征值计算1.3.1地基承载力特征值根据粉土e=0.7，I=0.53，查表得ηb=0.5，ηd=2，基底以上土的加权平均重度为：γm=(2×18+0.5×19.1)/2.5=18.22kN/m3以计算=8\*GB3⑧轴D柱基础为例，M=370.3kN·m，N=1810.21kN，V=132.66kN持力层承载力特征值fa=fak+ηdγm(d-0.5)=195+2×18.22×2=267.88kPa1.3.2初步选择基底尺寸取D柱底荷载标准值：M=370.3kN·m，N=1810.21kN，V=132.66kNA0>F/(fa-γGd)=1810.21/(267.88-20×2.5)=8.31m2由于偏心不大，基础底面积按20%扩大，即A=1.2A0=9.972m2，初步选定基础底面积A=lb=4×3=12m2，不需要对fa进行修正。图STYLEREF1\s12SEQ图\*ARABIC\s11基础平面图1.4地基验算1.4.1持力层地基承载力验算Pk=(F+G)/A=(20×2.5×12+1810.21)/12=200.85<fa=267.88kPa，符合要求。偏心距ek=M/(F+G)=370.3/2410.21=0.154<l/6=0.67，符合要求。基底最大压力：Pkmax=(F+G)(1+6ek/l)/A=2410.21×(1+6×0.154/4)/12=247.247kPaPkmax<1.2fa=321.456kPa1.4.2抗冲切承载力验算（1）基底净反力：Pjmax=1.35F/A+1.35(M+Vh)/w=1.35×1810.21/12+1.35×(370.3+132.66×0.7)/(1/6×16×3)=281.81kPaPjmin=1.35F/A-1.35(M+Vh)/w=1.35×1810.21/12-1.35×(370.3+132.66×0.7)/(1/6×16×3)=125.49kPa（2）判断冲切锥体是否在基础底面内：基础有效高度：h0=h-0.045==0.655m（有垫层）bc+2h0=0.6+2×0.655=1.91m<3m，在基础底面以内。（3）计算参数Al=(l/2-a/2)b=(2-0.6/2)×3=5.1m2Fl=PjmaxAl=5.1×281.81=1437.23kNβhs=(600/655)1/4=0.978Am=bh0-0.5(b-bc)h1=3×0.655-0.5×(3-0.6)×0.35=1.545m20.7βhsAmft=0.7×0.978×1.545×1430=151.52kN>Fl，符合要求。1.5软弱下卧层验算由于第三层土的承载力为205kPa，大于第二层的地基土承载力，因此无需进行软弱下卧层验算。1.6地基沉降计算P0=P-γmh=(F+G)/A-γmh=200.85-2.5×18.22=155.3kPa，l/b=1.3第一层粉土：z0=0，z1=2.8m，z/b=2.8/3=0.93，α0=0.25，α1=0.1955第二层粉土：z0=2.8，z1=7.6m，z/b=7.6/3=2.53，α0=0.1955，α1=0.071Zn=b(2.5-0.4lnb)=6.18m，因此，计算使取至基底第二层土。S0=(αizi-αi-1zi-1)P0/Esi=155.3×((2.8×0.1955-0)/6+(0.071×7.6-0.1955×2.8)/5.8)=13.96mm查表可知ΔZ=0.6，z1=7.6-0.6=7，z/b=2.3，α1=0.082，ΔSn=155.3×(7.6×0.071-0.082×7)/5.8<0.025S0，满足要求。查表得фs=0.813，S=фsS0=11.35mm。1.7配筋计算基底净反力：Pjmax=281.81kPa，Pjmin=125.49kPa，a=(4-0.6)/2=1.7Pj1=Pjmax-a(Pjmax-Pjmin)/l=215.374kPa，M1=1/24·（Pjmax+Pj1）/2·(2b+bc)·(l-ac)2=790.27kN·mM2=1/24·（Pjmin+Pjmax）/2·(2l+ac)·(b-bc)2=725.876kN·mAs1=M1/0.9