基础工程独立基础课程设计.doc

基础工程课程设计课程名称：基础工程设计题目：柱下独立基础课程设计院 系： 土木工程学院 专 业： 道路、桥梁、隧道工程 年 级： 2009级 姓 名： 李涛 学 号： 20090710149指导教师： 李文广 徐州工程学院土木工程学院2011 年 12 月 15 日目 录1、柱下独立基础设计资料2、柱下独立基础设计2.1 基础设计材料2.2 基础埋置深度选择2.3地基承载力特征值2.4 基础底面尺寸的确定2.5 验算持力层地基承载力2.6 基底净反力的计算2.7 基础高度的确定2.7.1 抗剪验算2.7.2 抗冲切验算2.8 地基沉降计算2.9 配筋计算 3 软弱下卧层承载力验算4规范法计算沉降量5地基稳定性验算5 参考文献6设计说明附录 基础施工图一、基础设计资料2号题 B轴柱底荷载： 柱底荷载效应标准组合值：，； 柱底荷载效应基本组合值：，。持力层选用4号粘土层，承载力特征值kPa，框架柱截面尺寸为500500 mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。二、独立基础设计1.选择基础材料：C25混凝土，HPB235钢筋，预估基础高度0.8。2.基础埋深选择：根据任务书要求和工程地质资料，第一层土：杂填土，厚0.5,含部分建筑垃圾；第二层土：粉质粘土，厚1.2, 软塑，潮湿，承载力特征值 = 130kPa第三层土：粘土，厚1.5, 可塑，稍湿，承载力特征值 = 180kPa第四层土：全风化砂质泥岩，厚2.7,承载力特征值 = 240kPa地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表下1.5。取基础底面高时最好取至持力层下0.5，本设计取第三层土为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为。由此得基础剖面示意图如下：3.求地基承载力特征值根据粘土，查表得 ，基底以上土的加权平均重度持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度修正）（上式d按室外地面算起）4.初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：， 计算基础和回填土重时的基础埋深基础底面积：由于偏心不大，基础底面积按20增大，即：初步选定基础底面面积5.911，且不需要再对进行修正。5.验算持力层地基承载力回填土和基础重： 偏心距： ，满足基底最大压力： 所以，最后确定基础底面面积长，宽。6.计算基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值：，。净偏心距 基础边缘处的最大和最小净反力7.基础高度(采用阶梯形基础)柱边基础截面抗冲切验算（见下图）冲切验算简图（a）柱下冲切；（b）变阶处冲切，。初步选定基础高度，分两个台阶，每阶高度均为400的。（有垫层）。，取因偏心受压，取冲切力：抗冲切力：，满足8.变阶处抗冲切验算，取冲切力：=抗冲切力：，满足9.配筋计算选用的HPB235 级钢筋，（1）基础长边方向-截面（柱边）柱边净反力： 悬臂部分净反力平均值：弯矩： - 截面（变阶处）比较和，应按配筋，实际配则钢筋根数：,满足（2）基础短边方向因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取：与长边方向的配筋计算方法相同，可得-截面（柱边）的计算配筋值，- 截面（变阶处）的计算配筋值。因此按在短边方向配筋，实际配。则钢筋根数 ，10.基础配筋大样图：见施工图11.确定A、C两轴柱子基础底面尺寸由任务书得：9号题A、C两柱子基底荷载分别为：A轴：，；C轴：，；由前面计算得持力层承载力特征值计算基础和回填土重时的基础埋深A轴基础底面积：基础底面积按20增大，即：初步选定基础底面面积，且，不需要再对进行修正。C轴基础底面积：基础底面积按20增大，即：初步选定基础底面面积，且，不需要再对进行修正。12.A、C两轴持力层地基承载力验算（略） 根据以上计算，可以绘制出基础平面布置图和B轴柱子基础大样图。见基础平面布置图。三、软弱下卧层承载力验算(1) 软弱下卧层埋深 d=3.2m(2) 软弱下卧层顶面处土的自重应力 =180.5+201.2+19.41.5=62.1(3) 软弱下卧层顶面处土的加权平均重度 =kN/m 查表得, 全风化砂质泥岩 ，(4)按深度修正后软弱下卧层的承载力特征值 由，Z=3.20.5b，查表得地基压力扩散角=23+=40.87+62.1=102.97=391.227 满足四、规范法计算沉降量(1). 基底压力(2). 确定沉降计算深度根据b=2.8m查表得z=0.6m。相应于向上取z厚度范围的土层计算沉降量为0.27772mm0.02541.59148mm=1.039787mm,满足要求,故沉降计算深度可取为6.4m。(3). 沉降计算 如下表点号Zi(m)L/bz/b002.0040.25=1.0010.500.340.2491=0.9964498.20498.28.29.6623.202.340.1848=0.73922365.441867.2411.625.6035.2634.002.940.16495=0.65982639.20273.76182.4237.6844.803.440.1508=0.60322895.36256.16182.2639.9455.6440.1362=0.54483050.88155.52181.3737641.3137666.44.840.1204=0.48163082.2431.44180.2777241.59148(4). 确定沉降经验系数 s由于 查表可知=1。由于 查表可知=1。(5). 基础最终沉降量五、地基稳定性验算(1) 在按地基承载力选择和经过必要的变形验算确定底面尺寸后，地基的稳定性即得以满足。（2）由于是受竖向荷载作用下的轴心受压的基础且偏心受压基础满足Pmax1.2f，其倾斜小于允许值，故不需要再验算地基的稳定性。六、参考资料（1）土力学与基础工程（第2版），赵明华主编，武汉理工大学出版社，2003（2）基础工程（第2版），周景星主编，清华大学出版社，2007。（3）混凝土结构（上）（第2版），吴培明主编，武汉理工大学出版社，2003（4）建筑结构荷载规范（GB50009-2001），中国建筑工业出版社，2002。（5）建筑地基基础设计规范（GB50007 -2002），中国建筑工业出版社，2002。（6）混凝土结构设计规范（GB50010 -2002），中国建筑工业出版社，2002。设计说明：1