柱下獨立基礎課程設計-指導

千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦柱下獨立基礎課程設計--指導基礎工程課程設計任務書

題目：柱下獨立基礎課程設計

指導教師：黃晉

浙江理工大學科藝學院建造系

2011年10月9日

柱下獨立基礎課程設計任務書

一、設計題目

柱下獨立基礎設計

二、設計資料

1.地形：擬建建造場地平坦

2.工程地質(zhì)資料：自上而下依次為：

①雜填土：厚約0.5m，含部分建造垃圾；

②粉質(zhì)粘土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130KN/m2；

③粘土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak=180KN/m2；

④全風化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值fak=240KN/m2；

⑤強風化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值fak=300KN/m2；

⑥中風化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值fak=620KN/m2；

表1地基巖土物理力學參數(shù)表

3.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。

4.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500×500mm，室外地坪標高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見圖1。

圖1柱網(wǎng)平面圖

5.上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應標準組合值見表2；

上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應基本組合值見表3；

表2柱底荷載效應標準組合值

題號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

197515481187140100198464844

2103216151252164125221556052

3109017301312190150242626657

41150181

51370210175271717367

5121818731433235193297808374

612821883149625

721

8325869083

7133919701560284242355969589

814022057161823126637710210498

9153421401677335288402109113106

10159822051727365309428120117114

表3柱底荷載效應基本組合值

題號F(KN)M(KN?m)V(KN)

A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸

11268201

2154418

3130258606258

213422100162721416

3288727867

3141822501706248195315818674

4149623601782274228353939

588

515842435186330

6251XXX10410896

6166

7244

81945334284423112117108

7174125622028369315462125124116

8182326742104391346491133136128

9199527832181425375523142147138

10207828662245455402557156153149

6.材料：混凝土等級Ｃ20～C30，鋼筋HPB235、HPRB335級。

三、設計分組

課程設計人數(shù)為60人，依照以上所給資料及學生人數(shù)，共劃分為20個組。

具體如下：

第1組共10人，基礎持力層選用③土層，設計A軸柱下獨立基礎；

第2組共10人，基礎持力層選用③土層，設計B軸柱下獨立基礎；

第3組共10人，基礎持力層選用③土層，設計C軸柱下獨立基礎；

四、設計要求

每人依照所在組號和題號，完成各自要求的軸線基礎設計。對另外兩根軸線的基礎，只要求依照所給荷載確定基礎底面尺寸，以便畫出整體基礎平面圖。

五、設計內(nèi)容

設計柱下獨立基礎，包括確定基礎埋深、基礎底面尺寸，對基礎舉行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、強度計算，確定基礎高度、舉行配筋計算并滿腳構(gòu)造設計要求，編寫設計計算書。

繪制基礎施工圖，包括基礎平面布置圖、基礎大樣圖，并提出必要的技術講明。

六、設計成果

1.設計計算書

（1）確定地基持力層和基礎埋置深度；

（2）確定基礎底面尺寸，驗算地基承載力；

（3）對基礎舉行抗沖切承載力驗算，確定基礎高度；

（4）對基礎舉行正截面受彎承載力驗算，給基礎底板配筋；

2.設計圖紙

（1）基礎平面布置圖

（2）獨立基礎大樣圖

（3）設計講明

要求分析過程詳細，計算步驟完整，設計講明書的編寫應具有條理性，圖紙整潔清楚。

參考資料

（1）《土力學與基礎工程》（第2版），趙明華主編，武漢理工大學出版社，2003

（2）《基礎工程》（第2版），周景星主編，清華大學出版社，2007。

（3）《混凝土結(jié)構(gòu)（上）》（第2版），吳培明主編，武漢理工大學出版社，2003

（4）《建造結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001），中國建造工業(yè)出版社，2002。

（5）《建造地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002），中國建造工業(yè)出版社，2002。

（6）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2002），中國建造工業(yè)出版社，2002。

基礎工程課程設計指導書

題目：柱下獨立基礎課程設計

指導教師：黃晉

浙江理工大學科藝學院建造系

2011年10月9日

柱下獨立基礎課程設計指導書

地基基礎設計是土木工程結(jié)構(gòu)設計的重要組成部分，必須依照上部結(jié)構(gòu)條件（建造物的用途和安全等級、建造布置、上部結(jié)構(gòu)類型等）和工程地質(zhì)條件（建造場地、地基巖土和藹候條件等），結(jié)合思考其他方面的要求（工期、施工條件、造價和節(jié)省資源等），合理挑選地基基礎方案，因地制宜，精心設計，以確保建造物和構(gòu)筑物的安全和正常使用。

一、獨立基礎的設計內(nèi)容與步驟

（1）初步設計基礎的結(jié)構(gòu)型式、材料與平面布置；（2）確定基礎的埋置深度d；

（3）計算地基承載力特征值akf，并經(jīng)深度和寬度修正，確定修正后的地基承載力特征值af；（4）依照作用在基礎頂面荷載F和深寬修正后的地基承載力特征值，計算基礎的底面積；（5）計算基礎高度并確定剖面形狀；

（6）若地基持力層下部存在軟弱土層時，則需驗算軟弱下臥層的承載力；

（7）地基基礎設計等級為甲、乙級建造物和部分丙級建造物應計算地基的變形；（8）驗算建造物或構(gòu)筑物的穩(wěn)定性（如有必要時）；（9）基礎細部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設計；（10）繪制基礎施工圖。

假如步驟（1）～（7）中有別滿腳要求的事情時，可對基礎設計舉行調(diào)整，如采取加大基礎埋置深度d或加大基礎寬度b等措施，直到全部滿腳要求為止。

二、地基基礎設計基本規(guī)定

1.地基基礎設計等級

依照地基復雜程度、建造物規(guī)模和功能特征以及由于地基咨詢題也許造成建造物破壞或妨礙正常使用的程度，將地基基礎設計分為三個設計等級，設計時應依照具體事情，按表1選用。

表1地基基礎設計等級

2.地基計算的規(guī)定

依照建造物地基基礎設計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結(jié)構(gòu)的妨礙程度，地基基礎設計應符合下列規(guī)定：

（1）所有建造物的地基計算均應滿腳承載力計算的有關規(guī)定。（2）設計等級為甲級、乙級的建造物，均應按地基變形設計。

（3）表2所列范圍內(nèi)設計等級為丙級的建造物可別作變形驗算，如有下列事情之一時，仍應作變形驗算：

①地基承載力特征值小于l30kPa，且體型復雜的建造：②在地基基礎上及其附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大，也許引起地基產(chǎn)生過大的

別均勻沉落時；

③軟弱地基上的建造物存在偏心荷載時；④相鄰建造距離過近，也許發(fā)生傾歪時；

⑤地基內(nèi)有厚度較大或厚薄別均的填土，其自重固結(jié)未完成時。

（4）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建造、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建筑在歪坡上或邊坡附近的建造物和構(gòu)筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性。

（5）基坑工程應舉行穩(wěn)定性驗算。

（6）當?shù)叵滤癫剌^淺，建造地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮咨詢題時，尚應舉行抗浮驗算。

表2可別作地基變形計算的設計等級為丙級建造物范圈

注：①地基要緊受力層系指條形基礎底面下深度為XXX(b為基礎底面寬度），獨立基礎下為1.5b，且厚度均別小于5m的范圍（二層以下普通的民用建造除外）；

②地基要緊受力層中如有承載力特征值kPafak130時，基礎邊緣的最大壓力按下式計算：

ba

GFpkkk3)

(2max+=

式中kM——相應于荷載效應標準組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面處的力矩值（KN）；

W——基礎底面的反抗矩（3m）

；ke——偏心矩，)/(kkkkGFMe+=（m）；

l——力矩作用方向的矩形基礎底面邊長(m)；

b——垂直于力矩作用方向的矩形基礎底面邊長(m)；

a——偏心荷載作用點至最大壓力作用邊緣的距離(m)，kela-=)2/(。

偏心荷載作用下，按下列步驟確定基礎底面尺寸：

①先別思考偏心，按軸心荷載條件初步估算所需的基礎底面積；

②依照偏心距的大小，將基礎底面積增大（10～40）﹪，并以適當比例選定基礎長度和寬度，即取基礎寬度b為：

)

()

4.1~1.1(dfnFbGak

γ-=

式中：n為基礎的長寬比，bln/=，對矩形截面，普通取0.2~2.1=n；

③由調(diào)整后的基礎底面尺寸計算基底最大壓力maxkp和最小壓力minkp，并使其滿腳a

kfp≤和akfp2.1max≤的要求。如別滿腳要求，或壓力過小，地基承載力未能充分發(fā)揮，應調(diào)整基礎尺寸，直至最終確定合適的基礎底面尺寸。

通常，基底的最小壓力別宜浮現(xiàn)負值，即要求偏心距6/lek≤，但關于低壓縮性土及短暫作用的荷載，可適當放寬至4/lek≤。

2.軟弱下臥層的驗算

當?shù)鼗鶋嚎s層范圍內(nèi)存在有軟弱下臥層時，應按下式驗算軟弱下臥層承載力：

azczzfpp≤+

式中zp——軟弱下臥層頂面處的附加壓力設計值（KPa）；

czp——軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標準值（KPa）

；azf——軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力設計值（KPa）

。

圖1軟弱下臥層承