柱下独立基础课程设计

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工程地质条件自上而下土层依次如下：②土层：杂填土，层厚0.5m含部分建筑垃圾。②号土层：粉质黏土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值110akfkPa。③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值160akfkPa。④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值k220aafkP。⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值320akfkPa。1.1.3岩土设计参数表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液性指数Il粘聚力ckPa内摩擦角0()压缩模量sEaMP①杂填土18----------②粉质粘土200.650.8434137.5③黏土19.40.580.7825238.2④细砂210.62----3011.6⑤强风化砂质泥岩22--------1821.1.4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1.2m。1.1.5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所示：1.1.6材料混凝土强度等级为2030CC，钢筋采用HPB235、HRB335级。31.1.7本人设计资料本人1501530107分组情况为第一组第九个，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第一组C轴柱底荷载。1）底荷载效应标准组合值:kKKF1648NM397mV138kkNkN，，。2）柱底荷载效应基本组合值:F2134kNM525kNmV156kN，，。持力层选用③号土层，承载力特征值kF160kPa。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。设计C轴柱下独立基础。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，HPB235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。拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.2m。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2所示。41.2.3求地基承载力特征值af根据黏土e=0.58.，lI=0.78，查表得b=0.3，d=1.6。基底以上土的加权平均重度为：3180.5200.7(2010)0.5(19.410)0.514.862.2mkNm持力层承载力特征值af（先不考虑对基础宽度修正值）为(0.5)1601.614.86(2.20.5)200.42aakdmffdkPa上式d按室外地面算起。1.2.4初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：kKKF1648NM397mV138kkNkN，，。计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为1d=2.65m2（2.2）=2.425基础底面积为2K0GwwF1648A10.178d+h200.42202.425101.0amf由于偏心不大，基础底面积按0200增大，即201.21.210.10012.214AAm初步选定基础底面积24.23.012.6Albm，且b=3.0m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KGwwAd-Ah=12.62.4251012.61.0kNG20=485.10偏心距KKKKM397e0.1860.700FG1648485.106l5KminP0，满足要求。基底最大压力：KKmaxFG61648485.1060.186P=1)(1)214.2771.2(240.504)A12.64.2KaekPafkPal（af满足要求。1.2.6软弱下卧层的验算比较③土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值160akfkPa和③土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值k220aafkP发现④号土层比③号土层承载力更高，故无需进行软弱下卧层验算。1.2.7计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：F2134kNM525kNmV156kN，，静偏心距为5251560.8e0.3042134oMmN基础边缘处的最大和最小净反力为jmaxjmin6213460.304(1)(1)242.87(95.864.23.04.2oeFpkPakPalbl）1.2.8基础高度初步选定基础高度h=800mm，锥形基础。0h8004010750mm有效高度（）（有垫层）由于03.020.520.752.0cbmbhm验算短边一侧抗冲切能力即可。6L=4.2m,b=3.0m,0.5,0.5tccbbmam。b020.520.752.03.0cbbhm取bb=2.0m。因此，可得5002000125022tbmbbbmm因偏心受压，jjmax242.87appkP取，所以冲切为2jmax00F()()2222cclablbphbh24.20.53.00.5242.87(0.75)3.0(0.75)740.752222kN抗冲切力为3hp00.70.71.01.27101.250.75833.4740.75tmfahkNkN因此满足要求。71.2.9配筋计算（1）柱边（Ⅰ-Ⅰ截面），基础长边方向，柱边净反力为jminjmaxjmin)(2cjIlappppl4.20.595.86(242.8795.86)24.2178.16kPa弯矩设计值为2max11[(pp)]()(2)242IjIjccMlabb211(95.86242.87)(4.20.5)(23.00.5)242627.97kNm620627.97104430.130.90.9210750IsIyMAmmfh实际配18@180，则钢筋根数为3000n11818022254.46184580.284430.13sIAmmmm（2）柱边（Ⅱ-Ⅱ截面），基础短边方向，取jmaxjmin11()242.8795.86169.37Pa22jPPPk（）弯矩设计值为82()(2)24jIIccpMbbla21169.37(3.00.5)(24.20.5)24392.55kNm620392.55102769.310.90.9210750IIsIIyMAmmfh实际配12@180，则钢筋根数为4200125180n。22113.10252827.502769.31sIIAmmmm1.2.10A轴和B轴基础底面尺寸A轴：取柱底荷载标准值：kKKF1422NM231mV122kkNkN，，。计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为1d=2.65m2（2.2）=2.425基础底面积为2K0GwwF1422A8.782d+h200.42202.425101.0amf由于偏心不大，基础底面积按0200增大，即201.21.28.78210.538AAm初步选定基础底面积23.63.010.8Albm，且b=3.0m3m不需要再对af进行修正。B轴：取柱底荷载标准值：kKKF2047NM266mV134kkNkN，，。计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为1d=2.65m2（2.2）=2.4259基础底面积为2K0GwwF2047A12.642d+h200.42202.425101.0amf由于偏心不大，基础底面积按0200增大，即201.21.212.64215.170AAm初步选定基础底面积24.04.016.0Albm，且b=4.0m3m需要再对af进行修正(b3)(0.5)1600.39.4(4.03)1.614.86(2.20.5)203.24aakbdmffdkPa2K0GwwF2047A12.426d+h203.24202.425101.0amf由于偏心不大，基础底面积按0200增大，即2201.21.212.42614.91116.0AAmm满足要求。101.2.11设计图纸1112设计说明1.本工程采用独立基础，持力层为黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值110akfkPa。2.室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。3.混凝土等级：C25。4.钢筋采用：HPB235。5.混凝土保护层厚度为40mm。6.垫层厚度为100mm。7.对施工完毕的基础应对其质量和承载力进行检验鉴定，可由设计单位会同甲方及质检部门指定方法进行鉴定，经验收合格后，方能继续施工。8.检测按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第十章要求进行。9.未尽事宜，按国家规范、规定，及有关文件的规定执行。