2022年柱下独立基础课程设计23726.pdf

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1、精心整理柱下独立基础课程设计一、设计资料1、地形拟建建筑场地平整2、工程地质条件自上而下土层依次如下： 号土层：染填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾 号土层：粉质黏土，层厚1.2m 软塑，潮湿，承载力特征值fak=130KPa 。 号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180KPa 。 号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值fak=240KPa 。 号土层：强风化砂纸泥岩，厚度为揭露，承载力特征值fak=300KPa 。3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1 所示。表 1.1 地基岩土物理力学参数土 层编号土 的名称重 度 (KN/M3) 比 孔隙

2、比e 液 性指 数Il黏聚力（ckpa）内 摩擦 角（）(0) 压缩模量Es(MPa) 标准灌入锤击数 N 承 载 力特 征 值fak(kpa) 杂 填土18 粉 质黏土20 0.65 0.84 34 13 7.5 6 130 黏土19.4 0.58 0.78 25 23 8.2 11 180 细砂21 0.62 30 11.6 16 240 强 风化 砂纸 泥岩22 18 22 300 4、水文地质条件（1） 拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。（2） 地下水位深度：位于地表下1.5m。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - -

3、 - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 精心整理5、上部结构材料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm 500mm 。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。柱网布置如图所示。6、上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2 所示， 上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表 1.3 所示。表 1.2 柱底荷载效应标准组合值题号FK(KN) MK(KN.M) VK(KN) A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 975 1548 1187 140 100 198 46 48 44 2 1032 16

4、15 1252 164 125 221 55 60 57 3 1090 1730 1312 190 150 242 62 66 57 4 1150 1815 1370 210 1750 271 71 73 67 5 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 74 6 1282 1883 1496 257 218 325 86 90 83 7 1339 1970 1560 284 242 355 96 95 89 8 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 98 9 1534 2140 1677 335 288 42 109 113 106

5、10 1598 2205 1727 365 309 428 120 117 114 表 1.3 柱底荷载效应基本组合值题号FK(KN) MK(KN.M) VK(KN) A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 1268 2012 1544 183 130 258 60 62 58 2 1342 2100 2627 214 163 288 72 78 67 3 1418 2250 1706 248 195 315 81 86 74 4 1496 2360 1782 274 228 353 93 95 88 5 1584 2435 1863 306 251 386 104 108 96 6 1667

6、 2448 1945 334 284 423 112 117 108 7 1741 2562 2028 369 315 462 125 124 116 8 1823 2674 2104 391 346 491 133 136 128 9 1995 2783 2181 425 375 523 142 147 138 10 2078 2866 2245 455 402 557 156 153 149 7、材料精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - -

7、 - 精心整理混凝土强度等级为C25C30 ，钢筋采用 HPB235 、HRB335 级。二、基础埋置深度，基础底面尺寸的确定1、确定基础的埋置深度基础的最小埋深 dmin=Zd-hmax，Zd=Z0ZsZwZe。查表 2-11，表 2-12 及表 2-13 得 dmin=Zd-hmax0。故基础的埋置深度不受地基冻结条件所控制而有其他因素确定。基础埋深不易浅于0.5m，因为表土一般都松软，易受雨水及外界影响，不宜作为基础的持力层。另外，基础顶面应低于设计地面100mm 以上，避免基础外露， 遭受外界的破坏。 持力层为层。2、确定基础底面的尺寸根据粘土 e=0.58，lI=0.78, 查表 2

8、-15，深度修正系数d=1.6、b=0.3，按式（ 2-35） ，预计基础宽度不大于3.0 ，可以不做宽度修正，取基础埋深为2m 。基底以上土的加权平均重度为：rm=180.5+201+（20-9.8 ）0.2+(19.4-9.8)0.3/2=16.96KN/m3修正后地基承载力特征值为Fa=fak+drm(d-0.5)=180+1.616.96（2.0-0.5 ）=220.70Kpa 计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为d=(2+2.45)/2=2.225m 按中心荷载初估基础底面积A轴：考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3 倍，即： A=1.3A1=8.047m2，采用 3m 3m基

9、础基础及回填土重KNdArG.54003325.2220基础的总垂直荷载F+G=1090+400.5=1490.5KN 基底的总力矩 M=190+62 2.225=327.95KN.M 总荷载的偏心5.0622.01490.5327.95ae按式（ 2-41）计算基底边缘最大应力：=165.61+72.88=238.49KN/m21.2fa=264.84KN/m2 基地平均应力 p=165.61KN/m2220.7KN/m2满足地基承载力要求。B 轴：考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3 倍，即： A=1.3A1=12.8m2，采用 3m 5m基础基础及回填土重KNdArG5.6765325

10、.2220基础的总垂直荷载F+G=1730+667.5=2397.5KN 基底的总力矩 M=150+66 2.225=296.85KN.M 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 精心整理总荷载的偏心83.06124.05.2397296.85ae按式（ 2-41）计算基底边缘最大应力：=159.83+23.75=183.58KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均应力 p=159.83KN/m2220.7KN/m2满足地基承

11、载力要求。C轴：考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3 倍，即： A=1.3A1=9.685m2，采用 3m 4m基础基础及回填土重KNdArG5344325.2220基础的总垂直荷载F+G=1312+534=1846KN 基底的总力矩 M=242+57 2.225=368.8KN.M 总荷载的偏心67.062 .018463 .368ae按式（ 2-41）计算基底边缘最大应力：=153.83+46.1=199.93KN/m21.2fa=264.84KN/m2 基地平均应力 p=153.83KN/m2220.7KN/m2满足地基承载力要求。三、结构内力分析及强度计算1、对基础进行抗冲切承载力验

12、算C轴67.0628.0170625.2274315aFMe基底净反力预计基础高度取为800 mm 。C面积上地基反力FL计算h0=600-50=550mm=0.55m =2.75m2按 C面积上作用着 Pemax计，则FL=PemaxAF=202.132.75=555.86KN 因 为h0=550mm800mm， 故 h=1.0 。 基 础 用C30 混 凝 土 ， 其 轴 心 抗 拉 强 度 设 计 值 为ft=1.43KN/mm2=1430N/m2。故V=0.7 1.0 1430(0.5+0.55) 0.55=578.08KN 满足 FLV 要求，基础不会发生冲切破坏。四、确定基础高度，

13、配筋计算并满足构造要求1、基础高度的确定初步选择基础高度h=800mm, 基础从下到上为一个台阶，h0=750mm( 有垫层 )。C轴 bc+2h0=0.5+20.75=2b=3m 有前面算得基础的抗冲切承载力满足要求。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 精心整理2、配筋计算基础选用 HPB235 钢筋， fy=210N/mm22.1 、基础长边方向-柱边净反力C轴: C弯矩：C配筋面积2601141177502109. 01058.

14、5839.0mmhfMAysC实际配筋 As=4578.12mm2即 1818240 。2.2 基础短边方向因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基础反力可按平均分布计算，取C:Pn=(Pemax+Pemin)/2=(202.13+82.21)/2=142.17kpa -截面（柱边）的计算C：弯矩C:配筋面积：C实际配筋 As=2418mm2即 1216270 。五、绘制施工图基础平面布置图和基础施工图见2#CAD 图。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -