柱下独立基础课程设计例题.pdf

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1、1 柱下独立基础课程设计 设计资料 地形 拟建建筑地形平整 工程地质条件 自上而下土层依次如下：号土层：杂填土，层厚含部分建筑垃圾。号土层：粉质粘土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值akf130KPa。号土层：黏土，层厚，可塑，稍湿，承载力特征值180akfKPa。号土层：细砂，层厚，中密，承载力特征值k240Kpaaf。号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值300akfKPa。岩土设计参数 表 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 c KPa 内 摩擦 角0()压 缩 模量sEpaM 标准贯入锤击数 N 承载力特征值akf()KP

2、a 杂填土 18-粉质粘土 20 34 13 6 130 黏土 25 23 11 180 细砂 21 -30 16 240 强风化砂22-18 22 300 质泥岩 水文地质条件 1)拟建厂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。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 500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm。柱网布置图如图所示：材料 混凝土强度等级为2530CC，钢筋采用235HPB、HPB335级。本人设计资料 本人分组情况为第二组第七个，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题号 B

3、轴柱底荷载.柱底荷载效应标准组合值:kKKF1970KNM242KN.m,V95KN，。柱底荷载效应基本组合值:kKKF2562KNM315KN.m,V124KN，.持力层选用号土层，承载力特征值kF240KPa，框架柱截面尺寸为500mm500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。独立基础设计 选择基础材料 基础采用 C25 混凝土，HPB235 级钢筋，预估基础高度。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。你、拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下。取基础底面高时最好取至持力层下，本设计取号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底

4、面为+=。由此得基础剖面示意图，如图所示。基础剖面示意图 求地基承载力特征值af 根据细砂 e=.，lI=，查表得b=，d=。基底以上土的加权平均重度为：318 0.520 1(20 10)0.2(19.410)1.5(21 10)0.513.683.7mKN m 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)2403.0 13.68(3.70.5)371.328aakdmffdKPa 上式 d 按室外地面算起。初步选择基底尺寸 取柱底荷载标准值：K1970,242.,95KNKKFKN MKN m V。计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为 1d=3.74.15m2（）=3

5、.925 基础底面积为 2K0F1970A6.24371.332.2 10 1.67520aGmfd 由于偏心不大，基础底面积按0200增大，即 201.21.26.247.488AAm 初步选定基础底面积22.882.67.488Albm，且 b=不需要再对af进行修正。验算持力层地基承载力 基础和回填土重为 KGdA=2.2 10+1.67520KNG（）7.488=415.58 偏心距 KKKKM242Le0.1010.48FG1970415.586 KminP0，满足要求。基底最大压力：KKFG61970415.586 0.101Pmax=1)(1)385.621.2(445.593)

6、A10.082.88KaeKpafKPaL（计算基底反力 取柱底荷载效应基本组合设计值：2562,315.,124FKN MKN m VKN。静偏心距为 315 124 0.8e0.162562noMmN 基础边缘处的最大和最小净反力为 maxmin1 625626 0.16()(1)456.2(228.12.88 2.62.88nnoneFpKpaKpalbl）基础高度 柱边基础截面抗冲切验算（见图）（a）（b）冲切验算简图（a）柱下冲切 （b）变阶处冲切 L=,b=,0.5,0.5tccabm am。初步选定基础高度 h=1000mm，分两个台阶，每阶段高度均为 400mm。0h10004

7、010950mm（）（有垫层），则取 bt0aa20.52 0.952.42.6hm 取ba=。因此，可得 5002400145022tbmaaamm 因偏心受压，max456.2anppKp取，所以冲切为 2max00F()()2222cclablbph bh 22.880.52.60.5456.2(0.95)2.6(0.95)284.212222KN 抗冲切力为 3hp00.70.7 1.0 1.27 101.45 0.951224.60284.2tmf a hKNKN 因此满足要求。变阶处抗冲剪验算 由于有 11011.5,1.9,50050450tabm am h 所以0121.52

8、0.452.42.6btaahmm 2.4m.ba 取因此，可得m1.52.2a1.9522tbaam 冲切力为 2max00F()()2222cclablbph bh 22.881.92.61.5456.2(0.45)2.6(0.45)42.882222KN 抗冲切力为 3hp00.70.7 1.0 1.27 101.95 0.45780.1042.88tmf a hKNKN 因此满足要求。配筋计算 1)基础长边方向。对于-截面，柱边净反力为 1minmaxmin)(2cnnnlappppl 2.880.5228.1(456.2228.1)321.052 2.88Kpa 悬臂部分净反力平均值

9、为 max111()(456.2321.05)388.63Kpa22npp 弯矩为 2max111()()(2)242nnccppMlabb 21388.63(2.880.5)(2 2.60.5)522.82.24KN m 62110522.82 102911.840.90.9 210 950syMAmmf h 对于-截面（变阶处），有 13minmaxmin()2nnnlappppl 2.88 1.9228.1(456.2228.1)359.55K2 2.88pa 2max33111()()(2)242nnPPMlabb 21456.2359.552.88 1.92 2.6 1.5109.3

10、6KN.m242（）（）=623101109.36 101285.830.90.9 210 450syMAmmf h 比较3sA和1sA，应取1sA配筋，实际配18200，则钢筋根数为 2600n11420 22254.5 1435632911.84sAmmmm 2)基础短边方向。因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取 maxmin11()456.2228.1342.15KPa22nnnPPP（）与长边方向的配筋计算方法相同，对于-截面（柱边）的计算配筋值221458.24sAmm，-截面（变阶处）的计算配筋值221058.24sAmm。因此按2sA在短边方向配筋，实际配12140.钢筋根数为 288011718n 22113.1 171922.71458.24sAmmmm 基础配筋大样图 基础配筋大样图如图 A3 图纸 01 所示。