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《基础工程》课程设计基础工程课程设计学院:土木工程学院班级:11级建筑一班姓名:夏伟学号:1100506010《基础工程》课程设计设计资料(一)工程概况某五层办公楼,全框架结构。底层柱网平面如图所示,柱截面尺寸均为500mm×500mm,室内外高差为0.45m。(二)设计资料1.气象条件(1)温度:常年夏季平均气温16.3℃,冬季平均气温-8.6℃,夏季最高气温30℃,冬季最低气温-26.6℃。(2)主导风向:全年为西北风,夏季为东南风,基本风压W0=0.35kN/m2;(3)雨雪条件:基本雪压0.25kN/m2。2.工程地质条件(1)自地面而下①素填土:厚1m,3/18mkN;②粉质粘土:厚9m,3/8.18mkN,828.0e,52.0lI,MPaEa5.7,kPac15,20,akakpf280;③碎石土:很厚,中密。(2)地下水:建设场地内地表以下无地下水;(3)西宁地区标准冻深-1.16m,最大冻深-1.34m,土的冻胀类别属不冻胀。3、荷载(1)外柱:A、D轴,基础承受上部荷载MkNMk2201,kNVkNFkk48178011,。(2)内柱:B、C轴,基础承受荷载kNFk15602。《基础工程》课程设计《基础工程》课程设计计算书一、选择基础的材料、类型和平面布置基础的材料:HRB400级钢筋、C30混凝土基础的类型:柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础平面布置:如底层柱网平面布置图二、确定基础的埋置深度1、地下水:建设场地内地表以下无地下水;2、西宁地区标准冻深-1.16m,最大冻深-1.34m,土的冻胀类别属不冻胀;(查《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)可知:ψzs=1.00,ψzw=1.00,ψze=0.90)3、综上情况可得基础的最小埋深为:dZ=0Zψzsψzwψze=1.16×1.0×1.0×0.9=1.044m《基础工程》课程设计mind=dZ-maxh=1.044-0=1.044m取基础的埋置深度为2m1.044m,所以基底标高为-2.450m。三、确定地基承载力特征值根据地质资料,查表得6.13.0db基底以上土的加权平均重度3/4.18218.18118mKNrm持力层承载力特征值af(先不考虑对基础宽度的修正))5.0225.2(4.186.1280)5.0(dffmdakaa330KP四、柱下钢筋混凝土独立基础设计1、确定基础底面尺寸外柱:A、D柱,基础承受上部荷载kNVkNFkk48178011,,m2201kNMk(1)初步确定基础底面尺寸考虑荷载偏心,将基底面积初步增大20%,得:215.7225.22016.32417802.12.1mdfFAGak取基底长短边之比n=l/b=1.5,于是mnA2.25.1/5.7/b,l=nb=1.52.2=3.3m,取b=2.2m、l=3.6m,A=2.22m92.76.3因为b=2.2m3m,故无需作宽度修正。(2)验算荷载偏心距e基底处的总竖向力:KNGFKK2132225.26.32.220178011基底处的总力矩:mKNMK4.2588.048220偏心距:mGFMeKKK12.021324.25811ml6.06(可以)(3)验算基底最大压力maxkP《基础工程》课程设计kpafkpaleblGFPaKKk3962.13236.312.0616.32.221326111max(可以)所以柱下钢筋混凝土独立基础的基底尺寸为2.2m3.3m2、柱下独立基础结构设计采用C30混凝土,HRB400级钢筋,查表得,22/360mm/43.1mmNfNfyt,。垫层采用C10混凝土,厚度为100mm,每边伸出基础50mm。(1)计算基底净反力设计值kpablFPkj3036.32.2178035.135.11净偏心距:mFMekk145.017804.25810基底最大和最小净反力设计值:kpakpaleblFPPkjj3.2307.375)6.3145.061(303)61(35.101minmax(2)基础高度①柱边截面取h=800mm,mm755h0,则mbmhbc2.201.2755.025.020,因偏心受压,用公式002007.02222hhbfhbbbhalPcthpccj来计算,计算时jP取maxjP,hp取1.0(基础高度不大于800mm)。该式左边:KNhbbbhalPccj7.653755.025.022.22.2755.025.026.37.37522222200max该式右边:《基础工程》课程设计KNKNhhbfcthp7.653948755.0755.05.014300.17.07.000(可以)基础分两级:下阶mmhmmh355400011,取mbml1.18.111②变阶处截面mbmhb2.281.1355.021.12011冲切力:KNhbbbhllPj2.436355.021.122.22.2355.028.126.37.375222222011011max抗冲切力:KNKNhhbfthp2.436517355.0355.0114300.17.07.001011符合要求。(3)配筋计算计算基础长边方向的弯矩设计值,取-截面:kpaPPlalPPjjcjj1.3133.2307.3756.325.06.33.2302minmaxminmKNalbPPbbPPMcjjcjj3.7035.06.32.21.3137.3755.02.221.3137.375481248122maxmax26028757553609.0103.7039.0mmhfMAysIII-III截面:kpaPjIII4.3393.2307.3756.328.16.33.230《基础工程》课程设计mKNllbPPbbPPMjIIIjjIIIjIII2718.16.32.24.3397.3751.1224.3397.3754812481221max1max260123563553609.0102719.0mmhfMAyIIIsIII比较sIA和sIIIA,应按sIA配筋,现于2.2m宽度范围内配12180@18,sA=30542mm28752mm。%24.035536003054%15.0,满足最小配筋率。计算基础短边方向的弯矩。II-II截面。前面算得kpaPj303:mKNalbbpMccjII281)5.06.32()5.02.2(303241)2()(241222601177)18755(3609.0102819.0mmhfMAyIIsIIIV-IV截面:mKNllbbpMjIV5.137)8.16.32()1.12.2(303241)2()(241212126011259)18355(3609.0105.1379.0mmhfMAyIVsIV按构造要求配筋,现于3.6m宽度范围内配1721334200@10mmAs,sA12592mm,%17.035522001334%15.0,满足最小配筋率。基础配筋如下图:《基础工程》课程设计五、内柱下双柱联合基础设计基础材料:C30混凝土、HRB400级钢筋,查表可得《基础工程》课程设计22/360,/43.1mmNfmmNfyt。作用在基础上的荷载:mmlKNFFKNFKK2400312021560122,,1、对左柱的中心取矩,由0M,得:mFlFxk2.131204.21560120则mmll6.1~8.04.2)32~31()32~31(10,取ml10基础长度:mlxl4.4)12.1(2)(2002、确定基础底面宽度mdflFFbGaKK48.2)225.220330(4.42156022,取b=2.8m基础回填土重:kNdAGGk2.5488.24.4225.220基底压力:aaakkpfkpAGFp3307.2978.24.424.5483120满足。所以基底尺寸为:mmbl8.24.43、计算基础内力净反力设计值:mKNbpkpablFFPjkkj6.9573424.48.235.12156035.122)(mKNlbpMMjCB8.47816.9572121220mKNFxxlbpMkjA8.2092.1156035.12.26.9572135.121220200KNlbpVjB6.95716.9570左KNlbpFVjkB4.1148)16.957156035.1()35.1(02右同理:KNVC6.957左,KNVC4.1148右。由以上计算画出V、M图如下:《基础工程》课程设计4、基础高度计算hmml4006240061,取mmhmmh4555000,(1)受冲切承载力计算柱1和柱2受荷载作用相同,取柱1进行验算:KNFl8.755455.025.06.95735.11560mUm82.34)455.05.0(KNFKNhUflmthp8.7558.1739455.082.314300.17.07.00,满足。(2)受剪承载力验算取柱1冲切破坏锥体底面边缘处截面I-I进行验算,该截面的剪力设计值为:KNV3.473455.025.06.9574.1148KNKNbhfth3.4732.1275455.08.214300.17.07.00,满足。5、配筋计算(1)纵向配筋(采用HRB400级钢筋)a、基础顶面配筋柱间最大负弯矩mKNM8.209max,所需钢筋面积为:2614234553609.0108.209mmAs现于2.8m宽度内配置20130@12,实际配筋sA22622mm14232mm%17.045528002262%15.0,满足最小配筋率。b、基底底面配筋最大正弯矩mKNM8.478max,所以2632484553609.0108.478mmAs现于2.8m宽度内配置18140@16,实际配筋sA36202mm32482mm%28.045528003620%15.0,满足最小配筋率。(2)柱1和柱2条件相同,取柱1计算《基础工程》课程设计等效梁宽:mhabcl18.1455.05.15.05.10等效梁底面积:20304.318.18.25.1mhabAcl基底净压力:kpahabFpckn4.637455.05.15.08.2156035.15.135.102柱截面弯矩为:mKNhabbpMccn/432455.05.15.025.0-.824.637215.12210
本文标题:柱下独立基础、双柱联合基础设计
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