柱下独立基础、双柱联合基础设计.doc

_基础工程课程设计 学院：土木工程学院 班级：11级建筑一班 姓名： 夏 伟 学号：110050601011_设计资料（一）工程概况某五层办公楼，全框架结构。底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为500mm×500mm，室内外高差为0.45m。 （二）设计资料1气象条件（1）温度：常年夏季平均气温16.3，冬季平均气温-8.6，夏季最高气温30，冬季最低气温-26.6。（2）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压W0=0.35kN/m2；（3）雨雪条件：基本雪压0.25 kN/m2。2工程地质条件（1）自地面而下素填土：厚1m，；粉质粘土：厚9m， ，；碎石土：很厚，中密。（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；（3）西宁地区标准冻深1.16m，最大冻深1.34m，土的冻胀类别属不冻胀。3、荷载（1）外柱：A、D轴，基础承受上部荷载，。（2）内柱：B、C轴，基础承受荷载。基础工程课程设计计算书一、 选择基础的材料、类型和平面布置基础的材料：HRB400级钢筋、C30混凝土基础的类型：柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础平面布置：如底层柱网平面布置图二、确定基础的埋置深度1、 地下水：建设场地内地表以下无地下水；2、 西宁地区标准冻深1.16m，最大冻深1.34m，土的冻胀类别属不冻胀； （查建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）可知：zs=1.00,zw=1.00,ze=0.90）3、 综上情况可得基础的最小埋深为： =zszwze=1.16×1.0×1.0×0.9=1.044m =-=1.044-0=1.044m 取基础的埋置深度为2m>1.044m，所以基底标高为-2.450m。三、 确定地基承载力特征值 根据地质资料，查表得 基底以上土的加权平均重度 持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度的修正） 四、 柱下钢筋混凝土独立基础设计1、确定基础底面尺寸外柱：A、D柱，基础承受上部荷载，（1） 初步确定基础底面尺寸 考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，得： 取基底长短边之比n=l/b=1.5，于是，l=nb=1.52.2=3.3m，取b=2.2m、l=3.6m，A=2.2因为b=2.2m<3m，故无需作宽度修正。 （2）验算荷载偏心距e基底处的总竖向力：基底处的总力矩：偏心距：< （可以）（3） 验算基底最大压力 （可以） 所以柱下钢筋混凝土独立基础的基底尺寸为2.2m3.3m 2、柱下独立基础结构设计 采用C30混凝土，HRB400级钢筋，查表得，。垫层采用C10混凝土，厚度为100mm，每边伸出基础50mm。（1） 计算基底净反力设计值 净偏心距： 基底最大和最小净反力设计值： （2）基础高度 柱边截面 取h=800mm，,则，因偏心受压，用公式来计算，计算时取，取1.0（基础高度不大于800mm）。 该式左边： 该式右边： （可以） 基础分两级：下阶，取 变阶处截面 冲切力： 抗冲切力： 符合要求。 （3）配筋计算 计算基础长边方向的弯矩设计值，取-截面： -截面： 比较和,应按配筋，现于2.2m宽度范围内配12，=3054>2875。>，满足最小配筋率。 计算基础短边方向的弯矩。 -截面。前面算得： -截面： 按构造要求配筋，现于3.6m宽度范围内配17，>1259，>，满足最小配筋率。 基础配筋如下图： 五、内柱下双柱联合基础设计 基础材料：C30混凝土、HRB400级钢筋，查表可得。作用在基础上的荷载：1、对左柱的中心取矩，由，得： 则，取 基础长度： 2、 确定基础底面宽度 ，取b=2.8m 基础回填土重： 基底压力： 满足。 所以基底尺寸为：3、计算基础内力 净反力设计值： 同理：，。由以上计算画出V、M图如下： 4、基础高度计算 >，取 （1）受冲切承载力计算 柱1和柱2受荷载作用相同，取柱1进行验算： ，满足。 （2）受剪承载力验算 取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面-进行验算，该截面的剪力设计值为： ，满足。 5、配筋计算 （1）纵向配筋（采用HRB400级钢筋） a、基础顶面配筋 柱间最大负弯矩，所需钢筋面积为： 现于2.8m宽度内配置20，实际配筋2262>1423 > , 满足最小配筋率。 b、基底底面配筋 最大正弯矩，所以 现于2.8m宽度内配置18，实际配筋3620>3248 > , 满足最小配筋率。 （2）柱1和柱2条件相同，取柱1计算 等效梁宽： 等效梁底面积： 基底净压力： 柱截面弯矩为： 横向钢筋面积 每米宽配筋面积 配 钢筋根数 实际配筋 满足 > , 满足最小配筋率。六、绘制施工图，提出施工说明。（详见施工图纸）