基礎(chǔ)工程課程設(shè)計---柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計_第1頁
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文檔簡介

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計姓名: 班級: 學(xué)號: 東莞理工學(xué)院2012年5月1 設(shè)計題目柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計2 設(shè)計任務(wù)本課程設(shè)計的任務(wù)是完成單柱下的獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計與驗算。通過本次設(shè)計使學(xué)生能夠運(yùn)用已學(xué)過的擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計理論和方法,理解基礎(chǔ)設(shè)計的基本原理,掌握基礎(chǔ)設(shè)計的步驟和方法。3 設(shè)計資料(1)上部結(jié)構(gòu)資料某教學(xué)實驗樓,上部結(jié)構(gòu)為六層鋼筋混凝土框架體系,其框架、主梁、次梁均為現(xiàn)澆整體式,混凝土強(qiáng)度等級C30。(2)建筑場地資料地基與基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級。擬建場地位于市區(qū)內(nèi),地勢平坦。建筑場地位于非地震區(qū),不考慮地震影響。建筑場地地下水為潛水,地下水位距地表2.5m。據(jù)已有資料分析,該場地地下水對混凝土無腐蝕

2、性。建筑地基的土層分布情況及各土層物理、力學(xué)指標(biāo)見附表1。(3)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB 50007-2002)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50010-2002)(4)設(shè)計荷載建筑室內(nèi)地面標(biāo)高為±0.00,室外地面標(biāo)高為-0.30m,柱底標(biāo)高-0.8m。柱網(wǎng)圖見圖1柱截面尺寸:500mm×500mm柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值:A軸F=1706KN M=298KN/m V=100KNB軸F=1520KN M=242KN/m V=109KNC軸F=1315KN M=221KN/m V=102KN其中彎矩Mk和水平力Vk均為橫向。表1 地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土層序號土層名稱層厚(

3、m)(kN/m3)w(%)孔隙比(e)液性指數(shù)(IL)抗剪強(qiáng)度壓縮模量Es1-2(MPa)地基承載力特征值fak (kPa)ck (/kPa)k (°)雜填土0.517.5黃色粉質(zhì)粘土0.818.427.80.810.883025.56.4160褐色粉質(zhì)粘土4.018.535.41.020.701622.511.8150灰-綠色粉質(zhì)粘土6.419.726.00.900.4636.826.58.6210細(xì)砂>4.0210.623011.6240注:地下水位距地表2.5m。CBA72006400136001234566600660066006600660033000圖1 柱網(wǎng)平面圖

4、4 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計 (1) 選擇基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)采用C30混凝土,HPB300級鋼筋,預(yù)估計基礎(chǔ)高度1m (2)選擇基礎(chǔ)埋深 取室外地面到基礎(chǔ)底面為h=0.5+1=1.5m (3)求地基承載力特征值fa 根據(jù)粘土e=1.02,IL=0.7,查表得b=0.3,d=1.6。 基底以上土的加權(quán)平均中毒為 =18.11KN/m持力層承載力特征值fa (先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正)為 =上式d按室外地面算起。5.初步選擇基底尺寸取A軸柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值:。計算基礎(chǔ)和回填土重時速度基礎(chǔ)埋置深度為d=1/2(1.5+1.8)=1.65m基礎(chǔ)底面積為由于偏心不大,基礎(chǔ)底面積按20%增大,即A=1.2A0=1.2×

5、11.69=14.02m2初步選定基礎(chǔ)底面面積A=lb=4.7×3=14.1m2,且b3m不需要再對進(jìn)行修正。6.驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為偏心距為,滿足要求?;鬃畲髩毫Γ核?,最后確定基礎(chǔ)地面面積長4.7m,寬3m。7.地基變形驗算(1)計算基礎(chǔ)A的基底平均附加壓力如下:基礎(chǔ)及其上回填土的總重 基底平均壓力 基地處的土中自重應(yīng)力 基底平均附加應(yīng)力 (2)計算,,取深度z=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10m各計算點(diǎn),相應(yīng)的z/b=0,0.7,1.3,2,2.7,3.3,4,4.7,5.3,6,6.7點(diǎn)z(m)(kPa)01.6000.25013011.610.

6、70.22411621.621.30.1678731.6320.1105741.642.70.0753951.653.30.0562961.6640.0402171.674.70.0311681.685.30.0251391.6960.02010101.6106.70.0189(3)計算基礎(chǔ)A的中心點(diǎn)O下由兩相鄰基礎(chǔ)的荷載引起的,可視O點(diǎn)為兩個相等矩形面(oafy)和另四個相等矩形面(oaed)的公共角點(diǎn)。其長寬比分別為9.7/2.35=4.8和5.7/2.35=2.4點(diǎn)zz/b09.7/2.35=4.85.7/2.35=2.4000.2500.2500110.30.2390.2390220.

7、70.2270.22513310.2040.2011.6441.30.1810.1762.6551.70.1540.1454.76620.1360.1189.4772.30.1210.1096.2882.70.1050.0917.39930.0950.0807.810103.30.0870.0775.2(4)以分層和法和單向壓縮求基礎(chǔ)A的最終沉降基礎(chǔ)底面下粉質(zhì)粘土厚3.8m,地下水分層面以上厚1m,地下厚2.8,所以分層厚度均可取為1m,經(jīng)計算,分層總和法單向壓縮基本公式的計算點(diǎn)深度zi(m)自重應(yīng)力 (kPa)附加應(yīng)力(kPa)層厚Hi(m)自重應(yīng)力平均值(kPa)附加應(yīng)力平均值(kPa)自

8、重應(yīng)力加附加應(yīng)力(kPa)受壓前空隙比受壓后空隙比002713011461161.0371231630.8190.7360.045452254881.0501021520.810.7410.038383363591.059741330.80.7550.025254471421.067511180.7950.7640.016165581341.076381140.7800.7660.00886691301.086321180.7760.7640.007777100221.096281240.7740.7600.006688110201.0105211260.7700.7570.007799120

9、181.0115191340.7620.7500.00771010130141.0125161410.7580.7450.0077地基壓縮層深度的確定,按確定深度下限,7m深處,(可以)于是基礎(chǔ)A的最終沉降量如下45+38+25+16+8+7+6=145mm考慮B、C軸上基礎(chǔ)的影響,最終沉降量估算為:145mm總最終沉降量為:S=2×145=290mm,kPa<0.75查沉降計算經(jīng)驗系數(shù)表,并用插入法算得,得最終沉降量為:S=290×0.626=181.5mm<S=200mm8.計算基底凈反力V=Vk×1.35=100×1.35=135KNF

10、=Fk×1.35=1706×1.35=2303.1KNM=Mk×1.35=298×1.35=402.3KN·m基礎(chǔ)邊緣的最大和最小凈反力為9.基礎(chǔ)高度(采用階梯形基礎(chǔ))柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算,初步選定基礎(chǔ)高度,分兩個臺階,每個臺階高均為500mm。(有墊層),則 取,可得 因偏心受壓,取,所以沖切力為=707.95KN抗沖切力為 滿足要求。10.變階處抗沖切驗算由于有 ,所以 取??傻?沖切力為抗沖切力為滿足要求。11.配筋計算選用HRB300級鋼筋,。(1)基礎(chǔ)長邊方向。對于-截面(柱邊),柱邊凈反力為 =115.97+(4.7+0.5)/(2×4.7) ×(210.7-115.97) =168.37kPa懸臂部分凈反力平均值為:-彎矩 =1/24×189.54×17.64×6.5=905.53kN·m對-截面(變階處)=328.74kN·m比較和,應(yīng)按配筋,實際配,則鋼筋數(shù)為n=(3000/155)+1=20根As=201.1×20=4022mm²基礎(chǔ)短邊方向。因為該基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用,所以在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按均勻分布計算,取對于-截面(柱邊)=492.33kN·m對于-截面(變階處),有=220kN

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