2022年柱下钢筋混凝土独立基础的设计.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 课程设计一课程设计目的通过本次的课程设计,让我们娴熟把握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及详细运算过程；培育从事基础工程浅基础的设计才能；二课程设计题目描述和要求某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,所示,试设计该基础；采纳柱下独立基础, 柱网布置如图柱网布置图 水平间距 4500,竖向 8000,3000,8000 设计主要内容确定基础埋置深度；确定地基承载力特点值； 确定基础底面尺寸；确定基础的高度；基础底板配筋运算；绘制施工图（平面布置图、详图）1、设计资料1 地质资料该地区地势平整,无相邻建筑物,经地质勘察：持力层为粘性土,土的自然重度为 18kN/m 3,地基承载力特点值fak=230kN/m 2,地下水位在 -7.5m 处,无侵蚀性；2 、荷载资料柱截面尺寸为 350mm× 500mm,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来轴心荷载为 N=680kN,弯矩值为 M=80kN· m,水平荷载为 10kN；（3）、材料选用名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 混凝土：采纳 C20（可以调整）钢筋：采纳 HPB235（可以调整）2、运算书要求运算书包括封面（见统一格式） 、正文,要求书写工整、数字精确、图文并茂；3、制图要求：完成 2 张图： 1 张基础平面布置图, 1 张详图（包括基础平面图和剖面图） ；建议图纸采纳 A3幅面,手工或 CAD绘制均可,表达要清晰,施工图（图纸折叠 成 A4 大小）要求全部图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准,图纸 上全部汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰,中文书写为仿宋字；三课程设计报告内容 1 ）确定基础埋置深依据 GB50007-2002 规定,初步将该独立基础设计成阶梯形,取基础埋置 深度 d=1.5m,室内外高差 300mm；基础高度为 h=650mm,基础分二级,从下至 上分 350mm,250mm两个台阶；h0=610mm（40mm 厚的垫层）,h1=350,h01=310mm；a1=1200mm,b1=800mm；2）确定地基承载力特点值 af查表得 b=0; d=1.0 所以：af = f ak + b（b-3 ）+ d m d -0.5 =230+0+1.0 × 18× 1.0kNm 2=248 kNm3 确定基础底面面积名师归纳总结 运算基础和回填土重Gk 时的基础埋深 d = 11.5+1.3 ）m=1.35m 第 2 页,共 7 页2A0=faFkGd=2486801. 35m 2=3.08 m220由于偏心不大,基础底面面积按20%增大,即： A=1.2 A0=1.23.08 m2=3.69 m2 初步挑选基础底面面积A=l b =2.41.6=3.84 m2, 且 b=1.6m 3m不需要再对 f a- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 进行修正；4 验算持力层地基承载力偏心距 ek = F K M kG K =680 8020 103 . 84 0 . 651 . 35 m=0.11m就：pk max= F KA G K 1 6l e = 680 203 . 84 .3 84 1 . 35 1 62 0. 4 . 11 kPa=260.2 kPa pk min= F KA G K 1 6l e = 680 203 . 84 3 . 84 .1 35 1 62 04. 11 kPa=148 kPa pk= p k max2 p k min = 260 . 22 148 kPa=204.1 kPa 其中 pknax 1 . 2 f a =297.61 kPa ；pk min 0；p k f a 满意要求；最终确定柱子基础底面长 l =2.4m,宽 b =1.6m；5）确定基础的高度（采纳阶梯形基础）假设基础高度为h=650mm,基础分二级,从下至上分350mm,250mm两个台阶；h0=610mm（40mm 厚的垫层）,h1=350,h01=310mm；a1=1200mm,b1=800mm；1. 运算基底净反力由给定标准值上部结构传来轴心荷载为N=680kN,弯矩值为 M=80kN·m,水平荷载为 10kN分别乘以分项系数得荷载设计值为N=918 kN,M=108 kN· m,V=13.5 kN C20的混凝土（f t1 .1Nmm2）就偏心距 en 0 ,=M10813 . 5.065m0 . 127F918基础边缘最大和最小净反力n p n,maxF16e n,o=918160. 127315kpa,minlb3.8424.163. 2kpal2柱边基础截面抗冲切验算名师归纳总结 由假设知a tbc0.35m ,ac0 .5 m ,l2.4m ,b1.6,h0610m; 第 3 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 就a t2h 00. 3520 .61 m1. 57mb1 .6m 取a b1.57mA mat2a bh00 .3521. 570. 61m20. 5856m2A lla ch 0bbb ch 022222220 . 5438 m.2 40 . 5.0 61.1 61 6.0 35.0 612 m2222由于是偏心受压,p 取pn,m ax冲切力：F lpn,maxA l3150 .5438kN171.3 kN抗冲切力：0.7hpftA m0 .71.011000. 5868kN451.8 kNFl满意要求3变阶处抗冲切验算名师归纳总结 atb 108.m ,a 11 .2 m ,h 01310mm ,l2.4m ,b16.m满意要求第 4 页,共 7 页同理at2h 010.820 .31 m1. 42mb1 .6 m ,所以ab1 .42m就A mat2a bh 008.1 .420.31 m20.3441m22Ala ch 0bbb ch 0222222 . 41 2.0 . 31.1 61 . 60 8.03122 m20 . 4559 m2222冲切力F lpn,maxA l3150. 4559kN143.6kN抗冲切力0 .7hpftA m0.71 .011000. 3441 kN264.96kNFl最终确定基础高度h=650mm；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6）基础底板配筋运算选用 HRB335钢筋,f y300N2 mm1. 基础长边方向截面柱边pn ,minlacpn ,maxpn,min柱边净反力pn,2 l163.2.240. 5315163.2kpa254.91 kpa22. 4悬臂部分净反力平均值：p n1p n,maxp n,12315254 . 91kpa284 . 96 kpam22弯矩：M11pnlac22bb c241284. 9624.0 .5216.0. 35kNm152. 16kN24A s,Myh 0152 . 161062 mm2923 . 9 mm.0 9f0 . 9300610截面变阶处pn, minpn,pn,minla 1pn ,max2 l163. 22. 41. 2315163.2kpa277. 05kpa22. 4悬臂部分净反力平均值：名师归纳总结 弯矩：Mp n1p n, maxp n,12315277 . 05kpa296 . 03 kpam第 5 页,共 7 页221p nla 122 bb 121 . 60 . 8kNm71 .05kN241 24296 . 03.2 4.1 2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A s,Myh 0171 . 056 102 mm2848 8. mm0 9.f0 . 9300310比较 AsI和 ASIII,应按 A 配筋,在平行于（As=1017mm 2>923.9mm 2）；2基础短边方向l 方向 1.6m 宽度范畴内配 9 12140由于该基础受单向偏心荷载的作用,所以,在基短边方向的基地反力可按匀称分m布运算,取p n1pn,maxp n,min1315163 2.kpa239 .1 kpa22截面柱边Mpnbb c22 la c239 . 11 6.0 . 3522.24.05kNm82 .50kN2424A s,Myh082 . 506 102 mm2500 . 9 mm0 . 9f.09300610-截面 变阶处 p n 2 239 . 1 2M v b b 1 2 l a 1 1 6. 0 . 8 2 2 4. 1 . 2 kN m 38 . 256 kN m24 246A s , v M v 38 . 256 10 mm 2457 . 1 mm 20 9. f y h 01 0 . 9 300 310比较 AsII 和 ASIV,应按 AsII 配筋,但面积仍较小,所以在平行于 b 方向 2.4m 宽度范畴内按构造配 10180（即 13 10,As 1020 . 5 mm 2）7）绘制施工图（平面布置图、详图）见附录四总结通过本次的的课程设计让我们更加娴熟的把握了浅基础设计的要点,过程以及方法；是锤炼我们将课本上的理论学问转化为现实中的实物的一个非常有效的方法,培育了我们作为一个人土木人应当具有的细心、严谨等品质,为我们以后的就业打下了基础, 是一次很不错的设计； 另外在课程设计中也名师归纳总结 遇到了许多课本上遇不到的问题, 课本上给的题目往往是 “ 抱负状况下”的,第 6 页,共 7 页而实际操作起来却不同, 例如在设计基础底板的配筋的时候,长边方向可以- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 按运算配筋而短边方向虽然也有运算配筋,但是由于运算配筋比构造配筋小,所以我最终仍得以构造配筋,这种情形在课文例题中是很难遇到的,可是实际模型中就有,我们需要特殊留意；另一个需要留意的问题就是, 设计值和标准值如何取用的问题,在运算 基础埋置深度, 地基承载力特点值, 地基基础底面尺寸时我们都必需采纳荷 载的标准值,而在进行基础高度和基础底板配筋的时候我们就应当采纳荷载 的设计值；荷载的设计值等于标准值乘以一个分项系数；这次课程设计仍有一个收成就是让我更加娴熟把握了 word 的使用方法,通过这学期前两次的实习,让我对word 有了肯定的明白；而通过这次的设计让我对 word 中的公式编辑器有了初步的熟悉,用公式编辑器效率高 了不少；对 CAD制图也重新复习了一下, 虽说当时学了, 可是刚刚接触的时候仍是很生疏, 最终请了同学帮我重新讲解了一下才有了点眉目,电脑这个五技术仍真是孰能生巧；总体来说这是一次很不错的课程设计；参考文献1. 赵明华主编,土力学与基础工程 ,武汉：武汉理工出版社,2022 年；2.中华人民共和国国家标准 .建筑地基基础设计规范（GB 50007-2022）. 北京：中国建筑工业出版社, 2022 名师归纳总结 3.丁梧秀主编 . 土力学与地基基础 . 郑州：郑州高校出版社,2006第 7 页,共 7 页- - - - - - -