柱下獨立(聯(lián)合)基礎(chǔ)設(shè)計

1、課 程 設(shè) 計 說 明 書課程名稱： 根底工程 設(shè)計題目：柱下獨立聯(lián)合根底設(shè)計 院 系： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 2021年 月 日課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書設(shè)計題目柱下獨立聯(lián)合根底設(shè)計學(xué)生姓名所在院系專業(yè)、年級、班設(shè)計要求： 按照以下所給資料進(jìn)行根底設(shè)計。1、設(shè)計資料1上部結(jié)構(gòu)資料：上部結(jié)構(gòu)為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為500500 mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見圖1。圖1 柱網(wǎng)平面圖2上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載橫向框架荷載取值按軸對稱分布考慮：題號為：A軸荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值為：A軸荷載效應(yīng)根本組合值為：B軸荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值為：B

2、軸荷載效應(yīng)根本組合值為：3地形：擬建建筑場地平整，土層起伏不大。4工程地質(zhì)資料：自上而下依次為：雜填土：厚約0.5m，含局部建筑垃圾；粉質(zhì)粘土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130KN/m2；粘土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak=180KN/m2；全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值fak=240KN/m2；強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值fak=300KN/m2；中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值fak=620KN/m2；表1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)表地層代號土名天然地基土重度孔隙比e凝聚力c內(nèi)摩擦角壓縮系數(shù)(a1-2)壓縮模量Es抗壓強度frk承載

3、力特征值fakkN/mkPa度雜填土18粉質(zhì)粘土200.6534130.2010.0130粘土19.40.5825230.228.2180全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2122300.8240強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2220253.0300中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2415404.06205水文資料為：地下水對混凝土無侵蝕性。地下水位深度：位于地表下1.5m。6材料：混凝土等級20C25，鋼筋HPB300、HPRB335級。2、設(shè)計內(nèi)容設(shè)計柱下獨立根底，包括確定根底埋深、根底底面尺寸，對根底進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、強度計算，確定根底高度、進(jìn)行配筋計算并滿足構(gòu)造設(shè)計要求，編寫設(shè)計計算書。繪制根底施工圖，包括根底平面布置圖、根底施工圖，并提

4、出必要的技術(shù)說明。學(xué)生應(yīng)完成的工作：1.設(shè)計計算書(A4、正文字號小四、1.5倍行距) 1確定地基持力層和根底埋置深度；2確定根底底面尺寸，驗算地基承載力； 3對根底進(jìn)行抗沖切承載力驗算，確定根底高度； 4對根底進(jìn)行正截面受彎承載力驗算，給根底底板配筋；2. 設(shè)計圖紙(A3或A2)1根底平面布置圖2獨立根底施工圖要求分析過程詳細(xì)，計算步驟完整，設(shè)計說明書的編寫應(yīng)具有條理性，圖紙整潔清晰。參考文獻(xiàn)閱讀：1 華南大學(xué)，浙江大學(xué)，湖南大學(xué)編，根底工程第二版M ，中國建筑工業(yè)出版社，20212?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?GB50009-2001S，中國建筑工業(yè)出版社，20023?建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?GB50

5、007 -2002S，中國建筑工業(yè)出版社，20024?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?GB50010 -2021S，中國建筑工業(yè)出版社，2021工作方案：課程設(shè)計時間：一周。其中： 1、布置任務(wù)、熟悉設(shè)計資料0.5天；2、確定設(shè)計方案、計算3天；3、寫設(shè)計說明書、繪圖2.5天；4、打印并上交設(shè)計說明書、圖紙1天。任務(wù)下達(dá)日期： 2021 年 月 日 任務(wù)完成日期： 2021 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 學(xué)生簽名： 柱下獨立聯(lián)合根底設(shè)計摘 要：為了讓同學(xué)們更好的學(xué)習(xí)?根底工程?這門課程，加深對知識的理解和掌握，提高同學(xué)們的動手能力，學(xué)校組織了這次關(guān)于根底工程的課程設(shè)計。設(shè)計的主要內(nèi)容是對柱下獨立根底和聯(lián)合根

6、底進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計開始首先進(jìn)行計算，經(jīng)過計算，確定出根底的受力狀態(tài)，然后設(shè)計根底尺寸。根底尺寸設(shè)計后進(jìn)行驗算，驗算符合要求，然后進(jìn)行配筋的計算，配筋完成以后就開始繪制根底施工圖，施工圖完畢，經(jīng)過校核無誤，本次設(shè)計完成。關(guān)鍵詞：埋深 基底尺寸 根底 根底高度 配筋 施工圖目 錄1.設(shè)計背景12.設(shè)計方案23.方案實施 54結(jié)果與結(jié)論 115.收獲與致謝 126.參考文獻(xiàn) 137.附件 141. 設(shè)計背景某多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)房屋，上部框架柱截面尺寸為500500 mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見圖1。圖1 柱網(wǎng)平面圖上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載為，A軸柱底荷載： 柱底荷載效

7、應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：，； 柱底荷載效應(yīng)根本組合值：，。B軸柱底荷載： 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：，； 柱底荷載效應(yīng)根本組合值：，。擬建建筑場地平整，土層起伏不大。工程地質(zhì)資料見表1：表1 場地工程地質(zhì)資料地層代號土名天然地基土重度孔隙比e凝聚力c內(nèi)摩擦角壓縮系數(shù)(a1-2)壓縮模量Es抗壓強度frk承載力特征值fakkN/mkPa度雜填土18粉質(zhì)粘土200.6534130.2010.0130粘土19.40.5825230.228.2180全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2122300.8240強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2220253.0300中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2415404.0620地下水位于地表下1.5m，地下水對混凝土無侵蝕性。2

8、.設(shè)計方案2.1材料選用C25混凝土=11.9N/mm2，=1.27N/mm2；HPB300鋼筋=270N/mm2；HRPB335鋼筋=300N/mm2。2.2.根底埋深選擇根據(jù)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料：第一層土：雜填土，厚0.5m；第二層土：粉質(zhì)粘土，厚1.2m,承載力特征值 = 130kN/m2；第三層土：粘土，厚1.5m,承載力特征值 = 180kN/m2；第四層土：全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚2.7m,承載力特征值 = 240kN/m2。第五層土：強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚3.0m，承載力特征值 = 300kN/m2第六層土：中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚4.0m，承載力特征值 = 620kN/m2 地下水對混凝土

9、無侵蝕性，地下水位于地表下1.5m。持力層選用第三層粘土，承載力特征值kPa，設(shè)根底在持力層中的嵌固深度為0.2m，室外地坪標(biāo)高同自然地面，那么室外埋深為1.9m，室內(nèi)埋深2.35m室內(nèi)外高差0.45m。由此得土層分布及根底剖面示意圖如下：圖2 土層分布及根底剖面示意圖2.3 確定根底底面積1A柱1求地基承載力特征值根據(jù)持力層為粉質(zhì)粘土故取基底以上土的加權(quán)平均重度加權(quán)土重度，其中雜填土容重18，粘土取9.4持力層承載力特征值先不考慮對根底寬度修正上式d按室外地面算起2初步選擇基底尺寸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：，根底底面積：設(shè)，取，且不需要再對進(jìn)行修正。3驗算持力層地基承載力回填土和根底重：偏心距： ，

10、基底最大壓力： ，滿足要求。2B柱1根底底面尺寸確定因B、C軸間距僅2.7m，B、C柱分別設(shè)為獨立根底場地不夠，所以將兩柱做成雙柱聯(lián)合根底。因梁柱荷載對稱，所以聯(lián)合根底近似按中心受壓設(shè)計根底，根底埋深2.35m，如以下圖：圖3. B-C柱聯(lián)合根底埋深設(shè)，取，。3. 方案實施3.1根底結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土選用C25(1)荷載設(shè)計值A(chǔ)柱：柱底荷載效應(yīng)根本組合值：，；B柱：柱底荷載效應(yīng)根本組合值：，。2A柱預(yù)估根底高度0.60m。1基底凈反力根底高度初步估算0.60m計算2沖切驗算根底高度(采用錐形根底)柱邊根底截面抗沖切驗算見圖4 圖4 沖切驗算簡圖，。初步選定根底高度，有墊層。 ，所以破壞椎體在根底平

11、面內(nèi)部；取因偏心受壓，取沖切力：抗沖切力：根底高度滿足要求。3配筋計算圖5 根底剖面尺寸示意圖選用的HPB300 級鋼筋， ,HRB335 級鋼筋，-截面柱邊：柱邊凈反力： 選1816As=3618mm2-截面：按構(gòu)造要求配筋:實配1216As=2412mm2注：短邊鋼筋放在長邊鋼筋上方，所以有效計算高度差10mm3B-C柱，初選根底高度H=0.60m等厚； 1基底凈反力2沖切計算圖6 沖切驗算計算簡圖要求，所以滿足要求。3縱向內(nèi)力計算彎矩和剪力的計算結(jié)果見以下圖：圖7 彎矩和剪力計算結(jié)果4)抗剪驗算柱邊剪力：,滿足要求。5縱向配筋計算選用HRPB335鋼筋=300N/mm2板底配筋：選161

12、10板頂配筋：按構(gòu)造要求8110注意：假設(shè)柱間有負(fù)彎矩，板頂需按該式，進(jìn)行配筋計算。6橫向配筋柱下等效梁寬為：柱邊彎矩：選925布置在柱下1.86m范圍內(nèi)，根底頂面配橫向構(gòu)造筋122503.2 繪制根底施工圖。 根據(jù)以上計算，可以繪制出根底平面布置圖和A軸、B-C柱子根底大樣圖見附件。4.結(jié)果與結(jié)論結(jié)果： 本次課程設(shè)計由于地形較好，沒有軟弱地層，所以無需進(jìn)行軟弱下臥層驗算。計算時選取第三層粘土層作為持力層。由于地下水位深度1.5m，所以在計算時，位于地下水位以下局部在計算重度時應(yīng)減去水的重度。經(jīng)過計算，獨立根底的面積為，滿足條件；聯(lián)合根底的面積為：，滿足條件。在配筋計算時，獨立根底-截面配筋1

13、816As=3618mm2，-截面配筋1216As=2412mm2；聯(lián)合根底縱向配筋16110，橫向配筋1818。結(jié)論： 本次設(shè)計所得出的結(jié)論是，當(dāng)持力層下面有軟弱地基時，要進(jìn)行軟弱層驗算，驗算符合要求才可以進(jìn)行設(shè)計施工。當(dāng)根底高度0.60m時，要設(shè)置兩節(jié)臺階式的根底，這樣才能保證地基的穩(wěn)定性。5.收獲與致謝 5.1 收獲紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。一周的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，通過這次課程設(shè)計我們不僅拓寬了自己的知識面，而且在實踐過程中穩(wěn)固和加深了自己所學(xué)的知識。使我的技術(shù)素質(zhì)和實踐能力有了進(jìn)一步的提高。通過設(shè)計過程的鍛煉，自己分析問題和解決問題的能力得到了提高和鍛煉，完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。5.2 致謝經(jīng)過一周的時間，在趙青老師的精心指導(dǎo)下我們完成了本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容。在本次課程設(shè)計的過程中我們得到趙青老師的悉心指導(dǎo)。在計算及繪圖的過程中，趙青老師屢次給我們分析思路，講解計算方法，開拓視角，在我們遇到困難想放棄的時候給予了我最大的支持和鼓勵。史老師趙青老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我們終生受益。在此，謹(jǐn)向趙青老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。6.參考文獻(xiàn)1 華南大學(xué)，浙江大學(xué)，湖南大學(xué)編，根底工程第二版M ，中國建筑工業(yè)出版社，20212?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?GB50009-2001S，中國建筑工業(yè)出版社，20023?建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)