独立基础与联合基础课程设计

1、 目 录课程设计的任务或学年论文的基本要求：11.第一类独立基础的设计42.第二类独立基础的设计93.第三类独立基础的设计154.第四类基础设计21 一、课程设计的任务或学年论文的基本要求：1、设计条件某办公大楼基础拟采用独立柱基或联合基础，有关设计条件和资料如下：1）结构平面尺寸及上部结构传至基础的荷载如附图1所示；2）工程地质条件根据工程场地岩土工程勘察报告， 各土层物理力学指标如表1所示。表1 各土层物理力学指标序号土层名称层厚m含水量重度kN/m3孔隙比比重液限塑性指数液性指数固结快剪压缩性指标承载力特征值fakkPaCkPa度a1-2MPa-1Es1-2MPa1素填土1.018.52

2、粉质粘土3.022.719.60.6702.7427.111.50.6226.412.20.218.02003淤泥质粘土2.540.517.81.1602.7239.018.01.0211.014.00.602.54804砂土2419.80.7102.7416.614.00.5736.315.10.286.452203）材料：C25混凝土，基础板及基础连梁内纵向受力钢筋采用HRB335级，其余钢筋用HPB235级。附图1二、二、基础设计确定基础的埋置深度d假设d=1.5m1.第一类独立基础的设计（1） 将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为800mm，基础分为二级，室内外高差300mm，如图1

3、所示。（2） 确定基础承载力特征值fa假设b<3m，因b=1.5m>0.5m，古只需对基础承载力特征值进行深度修正。因为基础埋置深度大于1米，所以fak=200kPa；查表得d=1.0，b=0。 fa= fak +dm(d-0.5)=200+1.0×19.6×（1.5-.05）=219.6KN/m2(3) 确定基础的底面面积 m A m2 考虑到偏心荷载影响，基础地底面积初步扩大20%，于是 A=1.2A=1.2×5.26=6.31m2 取矩形基础长短边l/b=1.5,即l=1.5b 取b=2m,则l=3m A=l×b=3×2=6

4、m2(4) 持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为 Fk+Gk=991.8KN+A=991.8+18.9×6×1.65=1023KN Mk=M+Vh=4.1+0.1×0.85=4.19KN.m 符合要求。 <1.2fa=1.2×219.6=263.52KN/ m2 故持力层满足要求。（5） 基础高度验算 现选用混凝土强度等级C25，HPB335钢筋，查表得ft=1.27N/mm2=1270KN/ m2,fy=300 N/mm2 。地基净反力 =186.24KN/m2由图可知，h=850mm,h0=810mm；下阶h1=450mm,h0

5、1=410mm；az1=1500mm,bz1=1000mm。 柱边截面 bz+2h0=0.35+20.81=1.97m<b=2m 符合要求 变阶处截面 bz+2h01=1.0+2 0.41=1.82m<b=2m F1=A1Pjmax=0.67187.91=125.9KN 符合要求。（6） 基础底板配筋计算、 计算基础的长边方向，-截面柱边地基净反力 -截面： Pj M As 比较As和As，应按As配筋，在平行于L方向2m宽度范围内配1012（As=1131mm2>1029.9 mm2）。 计算基础短边方向，-截面 -截面 M As比较As和As，应按As配筋，但面积仍较小，

6、故在平行于b方向3m宽度范围内按构造配筋1210（As=942mm2>640.4 mm2）。2.第二类独立基础的设计（3） 将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为800mm，基础分为二级，室内外高差300mm，如图1所示。（4） 确定基础承载力特征值fa假设b<3m，因b=1.5m>0.5m，古只需对基础承载力特征值进行深度修正。因为基础埋置深度大于1米，所以fak=200kPa；查表得d=1.0，b=0。 fa= fak +dm(d-0.5)=200+1.0×19.6×（1.5-.05）=219.6KN/m2(5) 确定基础的底面面积 m A m2 考虑

7、到偏心荷载影响，基础地底面积初步扩大20%，于是 A=1.2A=1.2×4.93=5.91m2 取矩形基础长短边l/b=1.5,即l=1.5b 取b=2m,则l=3m A=l×b=3×2=6 m2(6) 持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为 Fk+Gk=928.1KN+A=928.1+18.9×6×1.65=959.29KN Mk=M+Vh=0.1+8.8×0.85=7.58KN.m 符合要求。 <1.2fa=1.2×219.6=263.52KN/ m2 故持力层满足要求。（5） 基础高度验算 现选用混

8、凝土强度等级C25，HPB335钢筋，查表得ft=1.27N/mm2=1270KN/ m2,fy=300 N/mm2 。地基净反力 =170.28KN/m2由图可知，h=850mm,h0=810mm；下阶h1=450mm,h01=410mm；az1=1500mm,bz1=1000mm。 柱边截面 bz+2h0=0.35+20.81=1.97m<b=2m 符合要求 变阶处截面 bz+2h01=1.0+2 0.41=1.82m<b=2m F1=A1Pjmax=0.67177.19=118.72KN 符合要求。（7） 基础底板配筋计算、 计算基础的长边方向，-截面柱边地基净反力 -截面：

9、 Pj M As 比较As和As，应按As配筋，在平行于L方向2m宽度范围内配912（As=1017mm2>967.49 mm2）。 计算基础短边方向，-截面 -截面 M As比较As和As，应按As配筋，但面积仍较小，故在平行于b方向3m宽度范围内按构造配筋1210（As=942mm2>594.76 mm2）。3.第三类独立基础的设计（5） 将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为800mm，基础分为二级，室内外高差300mm，如图1所示。（6） 确定基础承载力特征值fa假设b<3m，因b=1.5m>0.5m，古只需对基础承载力特征值进行深度修正。因为基础埋置深度大于1

10、米，所以fak=200kPa；查表得d=1.0，b=0。 fa= fak +dm(d-0.5)=200+1.0×19.6×（1.5-.05）=219.6KN/m2(7) 确定基础的底面面积 m A m2 取矩形基础长短边l/b=1.5,即l=1.5b 取b=2.4m,则l=3.6m A=l×b=3.6×2.4=8.64 m2(8) 持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为 Fk+Gk=1528.4KN+A=1528.4+18.9×8.64×1.65=1797.84KN Mk=M+Vh=0.1+0.2×0.85=0

11、.27KN.m 符合要求。 <1.2fa=1.2×219.6=263.52KN/ m2 故持力层满足要求。（5） 基础高度验算 现选用混凝土强度等级C25，HPB335钢筋，查表得ft=1.27N/mm2=1270KN/ m2,fy=300 N/mm2 。地基净反力 由图可知，h=850mm,h0=810mm；下阶h1=450mm,h01=410mm；az1=1800mm,bz1=1200mm。 柱边截面 bz+2h0=0.35+20.81=1.97m<b=2.4m 符合要求 变阶处截面 bz1+2h01=1.2+2 0.41=2.02m<b=2.4m F1=A1P

12、jmax=1.14208.08=237.21KN 符合要求。（8） 基础底板配筋计算、 计算基础的长边方向，-截面柱边地基净反力 -截面： Pj M As 比较As和As，应按As配筋，在平行于L方向2.4m宽度范围内配1512（As=1696.5mm2>1600.64mm2）。 计算基础短边方向，-截面 -截面 M As比较As和As，应按As配筋，应按As配筋，故在平行于b方向3m宽度范围内按构造配筋1212（As=1357mm2>1332.81 mm2）。4.第四类基础设计 （1）计算基底形心位置及基础长度 对柱1的中心去距，由M1=0，得： (2)计算基础底面宽度 （3）计算基础内力 由剪力和弯矩的计算结果绘出V、M图 （4）基础高度计算 取h=l1/6=3600/6=600mm,h0=555mm。 受冲切承载力验算 由图中的柱冲切破坏椎体形状可知，两柱均为一面冲切，经比较，取柱2验算。 F1=1460.3-231.51.28=1163.98KN (可以) 受剪承载力验算 取柱2冲切破坏椎体底面边缘处截面为计算截面，该截面的剪力设计值为： V=1333-231.5(0.175+0.555)=1164