柱下钢筋混凝土独立基础-课程设计

课程名称：《基础工程》设计题目：柱下钢筋混凝土独立基础院系：土木工程系专业：年级：学号：ＸＸＸＸＸ姓名：XXX指导教师：课程设计任务书专业姓名学号开题日期：2012年4月6日完成日期：2012年4月30日一、设计的目的通过本次设计，让学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体的计算过程。培养从事基础工程浅基础的设计能力二、设计的内容每人按照本班学习委员的安排，根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线基础设计。对另外两根轴线的基础，只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸。1、柱下独立基础的设计及设计依据；2、柱下独立基础的计算；3、柱下独立基础的配筋；4、绘制相应的基础平面图、立面图、剖面图；三、设计要求：1、设计柱下独立基础，包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构的内力分析、强度计算，确定基础高度、进行配筋计算，并满足构造设计要求，编写设计计算书。2、绘制基础施工图，包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明，提出施工方法的建议。三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日

第一部分课程设计资料（一）设计题目：柱下钢筋混凝土独立基础设计资料：地形：拟建建筑场地平整工程地质资料：自上而下依次为：填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；②粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值fak=130KN/m2；③粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180KN/m2；④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值fak=240KN/m2；⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值fak=300KN/m2；⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值fak=620KN/m2；地基岩土物理力学参数表表2.1地层代号土名天然地基土重度（γ）孔隙比（e）凝聚力（c）内摩擦角（Φ）压缩系数(a1-2)压缩模量（Es）抗压强度（frk）承载力特征值（fak）KN/m³度①杂填土18②粉质粘土200.6534130.2010.0130③粘土19.40.5825230.228.2180④全风化砂质泥岩2122300.8240⑤强风化砂质泥岩2220253.0300⑥中风化砂质泥岩2415404.06203、水文资料为：地下水对混凝土无侵蚀性。地下水位深度：位于地表下1.5m。4、上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置见下图,图中仅画出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和3-1列柱子对称。图2-1柱网平面图上部结构作用在柱底的荷载标准值见表2：上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合设计值见表3：柱底荷载标准值表2柱号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197515481187140100198464844210321615125216412522155605231090173013121901502426266574115018151370210175271717367512181873143323519329780837461282188314962572183258690837133919701560284242355969589814022057161823126637710210498915342140167733528840210911310610159822051727365309428120117114柱底荷载效应基本组合设计值表3柱号F(KN)M(KN•m)V(KN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴11268201215441831302586062582134221001627214163288727867314182250170624819531581867441496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112117108717412562202836931546212512411681823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531495、材料：混凝土等级Ｃ25～C30，钢筋Ⅰ、Ⅱ级。6、根据以上所给资料及学生人数，可划分为若干个组。如：第1组共十人，基础持力层选用③土层，设计A轴柱下独立基础；第2组共十人，基础持力层选用④土层，设计B轴柱下独立基础；第3组共十人，基础持力层选用③土层，设计C轴柱下独立基础；基础及地层情况一、A-6柱基础的设计（1）确定基础埋深d、初拟地基尺寸b×l①根据设计要求，基础持力层为土层③且为室内柱，故假定d=2500mm。地基岩土物理力学参数表2.1:e=0.58，可塑土：0.25<IL<0.75,查表（3-4），得ηb=0.3,ηd=1.6。仅对深度进行修正。②，取令拟定地面尺寸，计算基地荷载：、持力层检算承载力验算：偏心距验算：故持力层承载力满足要求（3）基地净反力的计算（4）确定基础高度初拟基础高度h=700mm。按照《地基规范》要求，铺设垫层时保护层厚度不小于40mm，因此可假设基础重心到混凝土外表面距离为50mm。故钢筋的有效高度为h0=700-50=650mm。式中，=700mm<800mm,故βhp=1.0，基础混凝土采用C25，ft=1.27MPa故h=700mm时，能够满足抗冲切要求。（5）、基础底板配筋计算①内力计算偏心距：QUOTE台阶宽高比为<2.5QUOTE故可以按照公式（3-51）以及（3-52）计算弯矩。②根据《混凝土设计原理》，按照悬臂梁假设，对锥形地基进行配筋。抗弯钢筋的配置。采用HPB235级钢筋，其fy=210N/。沿b边方向配筋：由，，宽度3000mm，按照悬臂梁进行配筋。假定受力钢筋按一排布置，则，，，有公式得查表可得所需纵向受拉钢筋面积为取，选用（钢筋总面积为）。沿L边方向配筋：采用HPB235级钢筋，其fy=210N/,，宽度3400mm。按照悬臂梁进行配筋假定受力钢筋按一排布置，则，，，有公式得查表可得所需纵向受拉钢筋面积为取，选用（钢筋总面积为）。基础的施工图如下，其中基础长度超过了2500mm，其受力钢筋的长度取计算长度的0.9倍，并交错布置。二、B-6柱基础的设计（1）确定基础埋深d、初拟地基尺寸b×l①根据设计要求，基础持力层为土层③且为室内柱，故假定d=3500mm。地基岩土物理力学参数表2.1:φk=30°，Ck=22kpa,再查续表3-5得：Mb=1.90、Md=5.59、Mc=7.95。：②，取令拟定地面尺寸，计算基地荷载：、持力层检算承载力验算：偏心距验算：故