柱下独立基础课程设计

精品文档柱下独立基础课程设计一、设计资料1、地形拟建建筑场地平整2、工程地质条件自上而下土层依次如下： 号土层：染填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾 号土层：粉质黏土，层厚1.2m软塑，潮湿，承载力特征值fak=130KPa。 号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180KPa。 号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值fak=240KPa。 号土层：强风化砂纸泥岩，厚度为揭露，承载力特征值fak=300KPa。3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。 表1.1地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度(KN/M3)比孔隙比e液性指数Il黏聚力（ckpa）内摩擦角（）(0)压缩模量Es(MPa)标准灌入锤击数N承载力特征值fak(kpa)杂填土18粉质黏土200.650.8434137.56130黏土19.40.580.7825238.211180细砂210.623011.616240强风化砂纸泥岩2218223004、水文地质条件（1） 拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。（2） 地下水位深度：位于地表下1.5m。5、上部结构材料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置如图所示。6、 上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表1.3所示。 表1.2柱底荷载效应标准组合值题号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197515481187140100198464844210321615125216412522155605731090173013121901502426266574115018151370210175027171736751218187314332351932978083746128218831496257218325869083713391970156028424235596958981402205716182312663771021049891534214016773352884210911310610159822051727365309428120117114 表1.3柱底荷载效应基本组合值题号 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11268201215441831302586062582134221002627214163288727867314182250170624819531581867441496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112117108717412562202836931546212512411681823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531497、 材料混凝土强度等级为C25C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。二、基础埋置深度，基础底面尺寸的确定1、 确定基础的埋置深度基础的最小埋深dmin=Zd-hmax，Zd=Z0ZsZwZe。查表2-11，表2-12及表2-13得dmin=Zd-hmax0。故基础的埋置深度不受地基冻结条件所控制而有其他因素确定。基础埋深不易浅于0.5m，因为表土一般都松软，易受雨水及外界影响，不宜作为基础的持力层。另外，基础顶面应低于设计地面100mm以上，避免基础外露，遭受外界的破坏。持力层为层。2、 确定基础底面的尺寸根据粘土e=0.58，=0.78,查表2-15，深度修正系数d=1.6、b=0.3，按式（2-35），预计基础宽度不大于3.0，可以不做宽度修正，取基础埋深为2m。基底以上土的加权平均重度为：rm=180.5+201+（20-9.8）0.2+(19.4-9.8) 0.3/2=16.96 KN/m3修正后地基承载力特征值为 Fa=fak+drm(d-0.5)=180+1.616.96（2.0-0.5）=220.70Kpa计算基础和回填土重时的基础埋置深度为d=(2+2.45)/2=2.225m按中心荷载初估基础底面积A轴： 考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：A=1.3A1=8.047m2，采用3m3m基础基础及回填土重基础的总垂直荷载F+G=1090+400.5=1490.5KN基底的总力矩M=190+622.225=327.95KN.M总荷载的偏心按式（2-41）计算基底边缘最大应力： =165.61+72.88=238.49KN/m21.2fa=264.84KN/m2 基地平均应力 p=165.61 KN/m2220.7 KN/m2 满足地基承载力要求。B轴：考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：A=1.3A1=12.8m2，采用3m5m基础基础及回填土重基础的总垂直荷载F+G=1730+667.5=2397.5KN基底的总力矩M=150+662.225=296.85KN.M总荷载的偏心按式（2-41）计算基底边缘最大应力： =159.83+23.75=183.58KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均应力 p=159.83 KN/m2220.7 KN/m2满足地基承载力要求。C轴：考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：A=1.3A1=9.685m2，采用3m4m基础基础及回填土重基础的总垂直荷载F+G=1312+534=1846KN基底的总力矩M=242+572.225=368.8KN.M总荷载的偏心按式（2-41）计算基底边缘最大应力：=153.83+46.1=199.93KN/m21.2fa=264.84KN/m2基地平均应力 p=153.83 KN/m2220.7 KN/m2 满足地基承载力要求。三、结构内力分析及强度计算1、 对基础进行抗冲切承载力验算C轴 基底净反力 预计基础高度取为800 mm。C面积上地基反力FL计算 h0=600-50=550mm=0.55m =2.75m2按C面积上作用着Pemax计，则 FL=PemaxAF=202.132.75=555.86KN 因为h0=550mm800mm，故h=1.0。基础用C30混凝土，其轴心抗拉强度设计值为ft=1.43KN/mm2=1430N/m2。 故V=0.71.01430(0.5+0.55) 0.55=578.08KN满足FLV要求，基础不会发生冲切破坏。四、确定基础高度，配筋计算并满足构造要求1、基础高度的确定初步选择基础高度h=800mm,基础从下到上为一个台阶，h0=750mm(有垫层)。C轴 bc+2h0=0.5+20.75=2b=3m有前面算得基础的抗冲切承载力满足要求。2、 配筋计算基础选用HPB235钢筋，fy=210N/mm22.1、基础长边方向-柱边净反力 C轴: C弯矩： C配筋面积C实际配筋As=4578.12mm2即1818240。2.2基础短边方向