土力学与地基基础课程设计

[在此处键入]0地基基础课程设计说明书柱下钢筋混凝土独立基础学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：职称完成时间：[在此处键入]1《土力学与地基基础》课程设计任务书题目：柱下钢筋混凝土独立基础1.1设计资料1、地形：拟建建筑场地平整2、工程地质资料：自上而下依次为：①杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；②粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值akf=130kPa；③粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值akf=180kPa；④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值akf=240kPa⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值akf=300kPa⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值akf=620kPa3、水文资料为：地下水对混凝土无侵蚀性。地下水位深度：位于地表下1.5m。4、上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布[在此处键入]2置见下图：上部结构作用在柱底的荷载标准值见表2：上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合设计值见表3：[在此处键入]35、材料：混凝土等级Ｃ25~C30，钢筋Ⅰ、Ⅱ级。1.2设计要求：每班分为3个组。第1组共十八人，基础持力层选用③土层，设计A轴柱下独立基础；第2组共十八人，基础持力层选用④土层，设计B轴柱下独立基础；第3组共十八人，基础持力层选用③土层，设计C轴柱下独立基础；每人根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线基础设计。对另外两根轴线的基础，只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸。1.3设计内容１、设计柱下独立基础包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构的内力分析、强度计算，确定基础高度、进行配筋计算，并满足构造设计要求，编写设计计算书。２、绘制基础施工图包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明。1.4地基基础设计成果1地基基础设计计算书（1）设计计算书封面封面上应写明设计题目、学生姓名、专业、年级、指导教师姓名、完成日期（2）目录及正文格式（格式另见附属文件）。2设计图纸设计要求：绘制比例为1：100或1：200A3图纸打印稿[在此处键入]4目录设计计算书.....................................................................................................................................51.B轴与④轴线相交柱下基础埋置深度的选择.......................................................52.地基承载力特征值的确定......................................................................................53.地基承载力特征值的修正......................................................................................54.基础底面尺寸的确定..............................................................................................64.1初步选择基底尺寸..........................................................................................................64.1.1轴心荷载作用下基础底面面积.........................................................................64.2验算持力层地基承载力..................................................................................................74.2.1基础和回填土重.................................................................................................74.2.2基地最大压应力.................................................................................................75.软弱下卧层的验算..................................................................................................76.地基变形验算及沉降量计算..................................................................................77.基础高度的确定......................................................................................................87.1基础类型的确定..............................................................................................................87.2计算基底净反力..............................................................................................................87.3系数C...............................................................................................................................87.4基础的有效高度0h.........................................................................................................87.5基础底板厚度h...............................................................................................................87.6设计采用阶梯形基础底板厚度h..................................................................................87.7基础台阶宽度b及宽高比验算......................................................................................97.8基础大样图.......................................................................................................................98.基础板底配筋计算................................................................................................108.1柱边净反力.....................................................................................................................108.2弯矩.................................................................................................................................108.3基础底板受力钢筋面积计算.........................................................................................108.4基础配筋图.....................................................................................................................11[在此处键入]5设计计算书根据课程设计任务书数据取值如下：B轴：181517573FkKNMkKNmVkKN，236022895FKNMKNmVKN1.B轴与④轴线相交柱下基础埋置深度的选择根据工程地质资料和设计要求，本轴线的基础持力层选用④土层，故初定基础埋置深度取d=0.5+1.2+1.5=3.2m。这里取d=3.7m2.地基承载力特征值的确定根据工程地质资料和基础埋置深度的选择d=3.7m，可知地基承载力特征值akf=240kPa。3.地基承载力特征值的修正[在此处键入]6根据《建筑地基基础设计规范》规定：当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：)5.0()3(dbffmdbaka式中：af——修正后的地基承载力特征值kPa；akf——地基承载力特征值kPa；b、d——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查教材表4——基底以下土的重度，地下水位以下取浮重度'（3/mkN）；m——基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度（3/mkN）；b——基础底面宽度(m)；当宽度小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；d——基础埋置深度(m)；当埋深小于0.5m时按0.5m取值，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时．应从室内地面标高算起。由于基础宽度尚未确定,假定b3m，首先进行深度修正：根据基础埋置深度所在的持力层为粘土，由查表可知：b=0.3d=1.6m=0.95181.22019.41.53.7=193/mkN(3)(0.5)aakbdmffbd=240+0+1.619（3.7-0.5）=337.28kPa4.基础底面尺寸的确定4.1初步选择基底尺寸4.1.1轴心荷载作用下基础底面面积由aGkGkkkkfdAFAAdFAGFp[在此处键入]7得18156.57337.28204.15102.2kaGFAfd㎡初步选择基础底面面积A=L×b=2.7×2.7=7.29㎡由于b＜3.0，不需要再对af进行宽度修正。4.2验算持力层地基承载力4.2.1基础和回填土重Gk=G·d·A=﹝20×4.15-10×2.2﹞×7.29=444.69KN4.2.2基地最大压应力Pminmaxkk=AGFkk1815444.697.29=310kPaPk=(Pkmax+Pkmin)/2=310kPaaf