柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)47413

1、F獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1、地形擬建建筑場(chǎng)地平整2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下:、設(shè)計(jì)資料號(hào)土層：染填土，層厚約0.5m，含部分建筑垃圾號(hào)土層：粉質(zhì)黏土，層厚1.2m軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130K Pa。 號(hào)土層：黏土，層厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak=180KPa。 號(hào)土層：細(xì)砂，層厚2.7m,中密，承載力特征值fak=240KPa。fak=300K Pa。號(hào)土層：強(qiáng)風(fēng)化砂紙泥巖，厚度為揭露，承載力特征值3、巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1.1所示。表1.1地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土層 編號(hào)土的 名稱(chēng)重度丫(KN/M 3)比孔 隙比e液性指數(shù)Il黏聚力(ckpa)

2、內(nèi)摩 擦角(X)(0)壓縮模量Es( MPa)標(biāo)準(zhǔn)灌入錘擊數(shù)N承載力 特征值 fak(k pa)雜填土18粉質(zhì) 黏土200.650.8434137.56130黏土19.40.580.7825238.211180細(xì)砂210.623011.616240強(qiáng)風(fēng) 化砂 紙泥 巖2218223004、水文地質(zhì)條件(1) 擬建場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性。(2) 地下水位深度：位于地表下1.5m。5、上部結(jié)構(gòu)材料500mm X 500mm。擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為 室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置如圖所示。6、上部結(jié)構(gòu)作用上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值

3、如表1.2所示，上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)基本組合值如表1.3所示。表1.2柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值題號(hào)Fk(KN)Mk(KN.M)Vk(KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸197515481187140100198464844210321615125216412522155605731090173013121901502426266574115018151370210175027171736751218187314332351932978083746128218831496257218325869083713391970156028424235596958981402205716182

4、312663771021049891534214016773352884210911310610159822051727365309428120117114表1.3柱底荷載效應(yīng)基本組合值題號(hào)Fk(KN)Mk(KN.M)Vk(KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸11268201215441831302586062582134221002627214163288727867314182250170624819531581867441496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112

5、117108717412562202836931546212512411681823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531497、材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25C30,鋼筋采用HPB235、HRB335級(jí)。二、基礎(chǔ)埋置深度，基礎(chǔ)底面尺寸的確定1、確定基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的最小埋深 dmin=Zd-hmax, Zd=Z0 WZsWZw W Ze。查表 2-11，表 2-12 及表 2-13 得 dmin =Zd-hmax0 o故基礎(chǔ)的埋置深度不受地基凍結(jié)條件所控制而有

6、其他因素確定。基礎(chǔ)埋深不易淺于 0.5m，因?yàn)楸硗烈话愣妓绍?，易受雨水及外界影響，?宜作為基礎(chǔ)的持力層。另外，基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于設(shè)計(jì)地面100mm以上，避免基礎(chǔ)外露，遭受外界的破壞。持力層為層。2、確定基礎(chǔ)底面的尺寸根據(jù)粘土 e=0.58，Il =0.78,查表2-15,深度修正系數(shù)n d=1.6、n b=0.3，按式 (2-35)，預(yù)計(jì)基礎(chǔ)寬度不大于3.0，可以不做寬度修正，取基礎(chǔ)埋深為 2mo 基底以上土的加權(quán)平均重度為：rm=18 X 0.5+20X 1+ (20-9.8)X 0.2+(19.4-9.8) X 0.3/2=16.96 KN/m3修正后地基承載力特征值為Fa=fak+ n d

7、rm(d-0.5)=180+1.6X 16.96X( 2.0-0.5) =220.70Kpa 計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重Gk時(shí)的基礎(chǔ)埋置深度為d=(2+2.45)/2=2.225m按中心何載初估基礎(chǔ)底面積A軸：Ai6.19m2a rd 220.7 20 邊2考慮偏心荷載作用,將基底面積擴(kuò)大1.3倍，即：A=1.3XAi=8.047m2，采用10903m X 3m基礎(chǔ)基礎(chǔ)及回填土重G基礎(chǔ)的總垂直荷載基底的總力矩 M=190+62 X 2.225=327.95KN.Mr dA 20 2.2253 3 400.5KNF+G=1090+400.5=1490.5KN總荷載的偏心e鴛5 0.22 a o.5按式(

8、2-41)計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力：PmaxF G M 1490.5327.95 6A W 3 33 3=165.61+72.88=238.49KN/m21.2fa=264.84KN/m2 基地平均應(yīng)力 p =165.61 KN/m2220.7 KN/m2滿(mǎn)足地基承載力要求。B軸：Ai1730fa rd9.82m2.220.720 2.225考慮偏心荷載作用,將基底面積擴(kuò)大 1.3倍，即：A=1.3 X Ai=12.8m2，采用3m X 5m基礎(chǔ)基礎(chǔ)及回填土重 G rdA 20 2.225 3 5 667.5KN基礎(chǔ)的總垂直荷載 F+G=1730+667.5=2397.5KN基底的總力矩 M=15

9、0+66 X 2.225=296.85KN.M總荷載的偏心e按式（2-41）296 85ac cc0 12420.832397.56計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力：F G M 2397.5296.85 6A W 3 552 3=159.83+23.75=183.58KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均應(yīng)力P =159.83 KN/m2220.7 KN/m2滿(mǎn)足地基承載力要求。P maxC軸:A11312a rd220.7 20 2.225 亦考慮偏心荷載作用,將基底面積擴(kuò)大1.3倍，即：A=1.3X A1=9.685m2，采用 3m X 4m基礎(chǔ)基礎(chǔ)及回填土重 G rdA 20 2.22

10、5 3 4 534KN 基礎(chǔ)的總垂直荷載 F+G=1312+534=1846KN 基底的總力矩 M=242+57 X 2.225=368.8KN.M總荷載的偏心e 368衛(wèi)0.2旦0.6718466按式(2-41)計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力：F G M 1846 368.8 6A W 342 3=153.83+46.1=199.93KN/m21.2fa=264.84KN/m2 P =153.83 KN/m2220.7 KN/m2Pmax基地平均應(yīng)力滿(mǎn)足地基承載力要求。三、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及強(qiáng)度計(jì)算1、對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行抗沖切承載力驗(yàn)算C 軸 e M 315 74 2.22517060.280.67基底凈反力em

11、axPe min1706479.6542142.1759.96202.13c82.21 KN/m2800 mm。預(yù)計(jì)基礎(chǔ)高度取為C面積上地基反力Fl計(jì)算af a achobc22h0h0=6OO-5O=55Omm=O.55m0.55A40.5CMc30.5Z0.5532 2 2 2=2.75m2按C面積上作用著Pemax計(jì)，則Fl = Pemax X Af=202.13 X 2.75=555.86KNV 0.7 hft be h。hO因?yàn)閔0=550mmv800mm,故p h=1.0。基礎(chǔ)用C30混凝土，其軸心抗拉強(qiáng)度 設(shè)計(jì)值為 ft=1.43KN/mm2=1430N/m2。故V=0.7 X

12、1.0X 1430X (0.5+0.55) X 0.55=578.08KN 滿(mǎn)足FlvV要求，基礎(chǔ)不會(huì)發(fā)生沖切破壞。四、確定基礎(chǔ)高度，配筋計(jì)算并滿(mǎn)足構(gòu)造要求1、基礎(chǔ)高度的確定初步選擇基礎(chǔ)高度h=800mm,基礎(chǔ)從下到上為一個(gè)臺(tái)階，h0=750mm（有墊層）。C 軸bc+2h0=0.5+2 X 0.75=2b=3m有前面算得基礎(chǔ)的抗沖切承載力滿(mǎn)足要求。2、配筋計(jì)算fy=210N/mm2基礎(chǔ)選用HPB235鋼筋,2.1、基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向I -1柱邊凈反力C軸：a ac巳 1Pe min2aPe maxPe min82.2140 5202.13 82.21149.67 KN/m22 4C彎矩:M1maxPiac 2 2b bc124175.90.5 22 3 0.5583.58KN mC配筋面積AsiM10.9fyho583.580.9 210 7504117mm2C 實(shí)際配筋 As=4578.12mm2 即 18 18240。2.2基礎(chǔ)短邊方向因該基礎(chǔ)受單向偏心荷載，所以在基礎(chǔ)短邊方向的基礎(chǔ)反力可按平均分布計(jì) 算，取C:P n=(