地基基础课程设计1

湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计《土力学与地基基础》课程设计专业名称土木工程所在班级土木0904学生姓名彭新学生学号09101140416指导教师刘传辉设计提交日期2012年5月湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计目录1柱下独立基础课程设计..........................................................11.1设计资料.............................................................................................................11.1.1地形.............................................................................................................11.1.2工程地质资料.............................................................................................11.1.3岩土设计参数.............................................................................................11.1.4水文地质资料.............................................................................................21.1.5上部结构材料.............................................................................................21.1.6材料.............................................................................................................31.1.7本人设计资料.............................................................................................31.2独立基础设计.....................................................................................................31.2.1选择基础材料.............................................................................................31.2.2选择基础埋置深度.....................................................................................31.2.3求地基承载力特征值af............................................................................41.2.4初步选择基底尺寸.....................................................................................51.2.5验算持力层地基承载力.............................................................................51.2.7基础高度的确定.........................................................................................61.2.8变阶处抗冲剪验算.....................................................................................81.2.9配筋计算.....................................................................................................81.2.10基础配筋大样图.....................................................................................101.2.11确定A、B两轴柱子基础底面尺寸.......................................................11结束语........................................................................................14参考文献....................................................................................15湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计11柱下独立基础课程设计1.1设计资料1.1.1地形拟建建筑地形平整1.1.2工程地质资料自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾。②号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值akf130KPa。③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值180akfKPa。④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值k240Kpaaf。⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度3.0m，承载力特征值300akfKPa。⑥号土层：中风化砂质泥岩，厚度4.0m，承载力特征值KPafak620。1.1.3岩土设计参数表1.1地基岩土物理学参数土层编号土的名称重度3mKN孔隙比e粘聚力cKPa内摩擦角0()压缩模量sEpaM抗压强度（kf）paM承载力特征值akf()KPa①杂填土18----------②粉质粘土200.65341310.0130③黏土19.40.5825238.2180湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计2④全风化砂质泥岩2122300.8240⑤强风化砂质泥岩22--20253.0300⑥中风化砂质泥岩2415404.06201.1.4水文地质资料1)拟建厂区地下水对混凝土结构无侵蚀性。2)地下水位深度：位于地表下1.5m。1.1.5上部结构材料拟建建筑物上部结构为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置图如图1.1所示：图1.1湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计31.1.6材料混凝土强度等级为2530CC，钢筋采用335HPB。1.1.7本人设计资料本人分组情况为第一组第十六号，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用⑥题号A轴柱底荷载.①柱底荷载效应标准值:KNVmKNMKNFKKK86,257,1282。②柱底荷载效应基本组合值:KNVmKNMKNF112,334,1667。持力层选用③号土层，承载力特征值Kpafak180，框架柱截面尺寸为500mm500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。1.2独立基础设计1.2.1选择基础材料基础采用C25混凝土，HPB335级钢筋，预估基础高度0.8m。1.2.2选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。拟建厂区地下水对混凝土结构无侵蚀性，地下水位于地表下1.5m。取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，本设计取③号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m。由此得基础剖面示意图，如图1.2所示。湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计4图1.2基础剖面示意图1.2.3求地基承载力特征值af根据粘土e=0.58.，由于持力层土为软塑土，所以]75.0,25.0LI，查表得b=0.3，d=1.6。基底以上土的加权平均重度为：3/2.165.02.15.0)104.19(5.0)1020(2.0201185.0mKNm由于持力层为粘土，地基承载力特征值为：Kpafak180持力层承载力特征值af（先不考虑对基础宽度修正值）为Kpadffmdaka1.224)5.02.2(2.166.1180)5.0(上式d按室外地面算起。湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计51.2.4初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：KNVmKNMKNFKKK86,257,1282计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为md43.2)2.265.2(21基础底面积为200.77.010425.2201.2241282mhdfFAwwGaK由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即204.80.72.12.1mAA初步选定基础底面积24.838.2mblA，且b=2.8m3m不需要再对af进行修正。1.2.5验算持力层地基承载力基础和回填土重为KNdAGGK44.3494.8)7.01043.220(偏心距5.0620.044.34912828.086257lmGFMeKKKKKminP0，满足要求。基底最大压应力：KNfKNleAGFPaKKK92.2682.137.256)316.061(4.844.3491282)61(max1.2.6计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：KNVmKNMKNF112,334,1667静偏心距为：湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计6mNMek25.016678.01123340基础边缘处的最大和最小净反力为：KpalelbFPko68.29723.99maxmin)325.061(4.81667)61(1.2.7基础高度的确定柱边基础截面抗冲切验算（见图1.3）（a）湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计7（b）图1.3冲切验算简图（a）柱下冲切（b）变阶处冲切取l=3m,b=2.8m,mambacct5.0,5.0,初步选定基础高度h=800mm，分两个台阶，每阶段高度均为500mm。)(750220408000有垫层mmh，则取mmhaatb8.20.275.025.020。取ba=2.0m。因此，可得mmaaabtm1250220005002)(因为偏心受压，Kpappn68.297max取，冲切力：湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计8200max,)22()22(hbbbhalpFccnlKN12.369)75.025.028.2(8.2)75.025.023(34.2932抗冲切力为KNKNhafmthp12.36944.83375.025.11027.10.17.07.030因此满足要求。1.2.8变阶处抗冲剪验算由于有,35050400,5.1,4.120111mmhmambbat则取mmhaatb8.21.27.04.12011所以取mab1.21，maaabtm45.121.24.121冲切力